摘要：水力压裂技术是低渗透致密气藏增产的主要手段。在水力压裂裂缝中,气体在裂缝内高速流动产生的非达西渗流使裂缝的有效导流能力和裂缝长度大大减小,从而影响了水力压裂井的产能。在考虑气体非达西渗流的基础上,建立了非达西渗流条件下裂缝有效渗透率和裂缝参数的计算方法,研究了非达西渗流对水力压裂设计参数(裂缝长度、宽度)和产能的影响。结果表明,考虑非达西渗流时的水力压裂必须设计比达西渗流条件下更短和更宽的裂缝;由于裂缝非达西渗流的存在,气井的产能也有较大幅度的降低。考虑非达西渗流进行水力压裂设计和计算时,不能直接用流体在多孔介质或裂缝中的真实渗透率来计算水力压裂气井的产量,而必须用非达西有效渗透率。

摘要：压裂井通常采用微地震监测技术进行水力裂缝识别,该技术需要布监测点、现场监测、数据后处理等流程,解释成果存在一定的滞后性,多用于后期压裂效果评价,制约了其在前期压裂设计优化中的应用,为此开展页岩水力压裂裂缝特征数值模拟研究。基于地质工程一体化软件FracMan,建立了含天然裂缝的页岩水力压裂裂缝数值模型,通过与实例A井的现场微地震监测数据进行对比,数值模拟得到的改造体积和微地震裂缝长度与现场监测结果吻合度达到90%以上,验证了该模型的可靠性,进而分析了天然裂缝密度、天然裂缝方位角、簇间距以及排量等参数对页岩水力压裂微地震裂缝长度、改造体积的影响。研究结果表明,水力压裂微地震缝长与天然裂缝方位角、簇间距、压裂液黏度呈正相关,与天然裂缝密度呈负相关,微地震缝长随排量和液量增加则先升后降,存在最优排量和液量;改造体积与天然裂缝方位角、液量、压裂液黏度呈正相关,而随着天然裂缝密度、簇间距、排量增加则先升后降,存在最优天然裂缝密度、簇间距、排量使得改造体积最大。研究结果为页岩油水力压裂优化设计提供新的技术思路。