页岩储层变导流能力裂缝网络井试井反演理论研究

20220113

采矿业

北京市自然科学基金青年项目

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

我国页岩气可采资源量高达32万亿立方米，居世界第二位。随着我国津京冀地区“煤改气”等“蓝天工程”项目对清洁能源需求的增加，高效开发页岩气已是缓解社会能源供需矛盾、保障能源安全的重大战略需求。与此同时，我国许多页岩气藏的开发实践表明，裂缝网络井是提高页岩气藏采收率的最有效手段，其缝网参数的反演是压裂评价、产能预测和页岩气高效开发的前提。因此，开展页岩储层裂缝网络参数试井反演理论项目研究是十分有必要的。 该项目在北京市自然科学基金项目的资助下，历经2年持续攻关，在裂缝网络的渗流模拟、渗流数学模型、试井反演理论等方面取得了一定突破，逐步形成了特色鲜明的页岩储层裂缝网络参数反演关键技术，主要创新成果如下： 创新点1：制作了基于3D打印技术的人工裂缝网络模拟模型 针对缝网改造后页岩储层，制作了基于3D打印技术的人工裂缝网络模拟模型，定量分析了页岩储层主裂缝、次裂缝及微裂缝耦合的裂缝网络流体渗流规律，成功解决了传统页岩岩心渗流规律难以有效表征的难题，既可节省岩心测试成本，也可反复利用，具有较强的应用指导价值。 创新点2：建立了页岩气藏压裂水平井智能反演技术 针对页岩气复杂渗流和裂缝网络复杂形态的双重挑战，提出了一种基于深度学习的智能反演代理模型，用于页岩气藏压裂水平井差异化裂缝的试井分析和参数评价，较传统反演方法计算速度快了3个数量级，反演精度提高了50%。 创新点3：形成了页岩气藏压裂水平井参数评价方法与软件 基于现代试井理论，结合微地震及生产动态信息，定量表征了页岩气藏压后裂缝系统，形成了一套集微地震、生产动态和试井测试信息一体化的非常规油气藏压裂评价方法及软件，并应用于威远、涪陵、昭通页岩气田等矿场压裂评价工作，产生技术服务收益334万。 该项目申请发明专利5项，发表论文18 篇(其中 SCI、 EI 论文 15 篇），其中行业权威期刊11篇；参加国际高水平会议 5次，获省部级科技进步一等奖1项（排11）；培养高级职称人员2名，入选北京市青年人才托举工程1名，培养博士、硕士研究生6名；研发具有完全自主知识产权的页岩气藏压裂水平井参数评价软件2 套，并应用于威远、涪陵、昭通页岩气田等实际气田应用，累计产生技术服务收益334万，为四川盆地页岩气高效开发提供了一定的理论指导和关键技术。