页岩气产量递减典型曲线应用分析

2014-03-13 00:01

　　引言

　　页岩气是指赋存于泥页岩中，在页岩孔隙和天然裂缝中以游离方式存在、在干酪根和黏土颗粒表面上以吸附状态存在，甚至在干酪根和沥青质中还可能以溶解状态存在的天然气。页岩气储量巨大，是一种重要的非常规气资源之一。近些年来，随着勘探开发技术的不断进步，页岩气在北美已经成功实现了商业化开采，页岩气所占美国天然气份额逐年增加，2010 美国页岩气产量达到1 379 亿m3，占全美天然气年总产量的23%，超过我国年天然气产量。我国也有着与美国大体相当的页岩气资源量，但我国页岩气勘探开发技术尚处于起步阶段，与美国相差甚远，因此，开展页岩气研究对于缓解我国天然气资源短缺具有重要意义。

　　在对页岩气区块进行规模开发前，通常选择甜点区进行先期开发，根据页岩气井生产情况估算页岩气井产能，为规模开发奠定基础。因此，确定页岩气井产量递减典型曲线是页岩气开发方案设计中的重要工作之一。由于水平井多级压裂是页岩气成功开发的主要因素之一，也是页岩气开发区别于常规气藏的重要方面之一。确定页岩气产量递减典型曲线大体上可以分为3 种方法：第一种是基于基质和裂缝耦合的气体渗流机理的简化解析方法；第二种是考虑储层和流体复杂因素及渗流、解析等机理的数值模拟方法；第三种是利用已有生产数据进行回归得到典型曲线。3 种方法各有特点并且适合于不同的开发阶段。本文主要研究了在实际生产中如何确定产量递减典型曲线，分析拟合方法、初始产量确定方法、生产历史以及压裂级数等对典型曲线的影响，为页岩气产能评价工作提供参考和指导。

　　1、产量递减典型曲线参数敏感性分析

　　产量递减率微分方程为

　　对其进行求解即可得到Arps 产量递减曲线，根据递减指数n 的取值不同可以分为指数递减、双曲递减和调和递减3 种形式，具体如下。

　　双曲递减曲线为

　　其中：D 为递减率，n 为递减指数，qi为初始产量。则其最终可采储量（EUR）为

　　指数递减曲线为

　　其最终可采储量（EUR）为

　　调和递减曲线为

　　其最终可采储量（EUR）为

　　页岩气藏作为一种非常规气藏，其产量递减典型曲线可以借用常规油气田产量递减规律。目前，页岩气产量递减典型曲线常借鉴双曲型递减曲线，采用如公式（2）的形式，对产气量生产数据进行拟合，确定递减率，递减指数，初始产量。但在实际应用过程中，发现其递减指数常常超过1，因此，笔者认为虽然典型曲线形式上与双曲递减一致，但应该称之为广义的双曲递减。

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