《页岩气开采问题研究开题报告文献综述》3200字

学生姓名学号年级指导教师姓名学院论文题目典型区块页岩气储层动用评价与提高动用方式优化开始时间完成时间工作地点中国石油大学(北京)选题来源内容按照：（一）国内外研究现状页岩纳米级孔隙中气体流动能力很弱，压裂改造区以外页岩气动用程度较低。此外，页岩气井开井初期产能递减快，为提高储量动用程度需不断补充新井。对页岩气压裂水平井动用规律进行研究为开展后期井网加密调整工作提供理论指导。为了进一步对页岩气储层压裂效果进行有效定量表征，目前有学者在裂缝半长和导流能力等表征参数的基础上引入了改造体积的概念，以描述页岩气储层在水力压裂过程中形成的错综复杂的“网络”裂缝。对页岩气压裂水平井动用规律进行研究，能有效优化页岩气压裂水平井的施工参数，更好地确定页岩气压裂水平井SRV的大小和形状。目前关于页岩气储层动用表征研究常用的方法包括：微地震监测法、典型生产曲线拟合法、波前快速推进法。微地震技术的提出最早可追溯到20世纪80年代，然而利用微地震技术进行储层压裂监测则是在2006年才开始在油气勘探领域实现商业化应用。但在此之前的2004年，已有学者尝试利用微地震监测对页岩气压裂水平井缝网发育情况进行研究。Fisher等在2004年利用微地震监测数据研究了FortWorth盆地Barnett页岩压裂水平井的裂缝网络，从平面上和垂向上分别对压裂改造区的面积以及裂缝高度进行了表征；随后，Mayerhofer等在2010提出了新的基于微地震监测技术计算页岩气压裂水平井SRV的方法。相较于微地震监测方法，典型生产曲线拟合法对压裂水平井动用规律的研究采用了另一种不同的思路。Xu等在2012年采用三线性流模型获得典型试井曲线之后，利用Nobakht等方法计算出视表皮系数进而确定单井控制储量，并最终定量计算得到SRV；王军磊等在2012年基于半解析模型绘制典型生产曲线后，在确定单井控制储量的基础上定量计算了SRV。1999年，J.A.Sethian等人针对动边界运移情况预测问题提出波前快速推进法，后被广泛应用油藏动用程度研究的过程中。不同学者基于波前快速推进法的计算原理在不同的科学领域对动边界运移问题进行了研究。2007年肖志云等人实现了波前快速推进法在视觉效果还原等方面的应用，通过对图像数据的追踪方法实现视觉效果还原。2008年，王坤成等人基于波前快速推进法和非局部平均滤波对损坏图像进行修补，以此来解决波前快速推进法修补过程中出现的模糊问题。2011年，孟宪海等人基于波前快速推进法计算三角网格条件下的地震波走时。波前快速推进法在地震监测中体现出了良好的适应性，其原因在于波前快速推进法的计算效率高，稳定性强。2013年，Zhang等人考虑储层的各项异性，实现了波前快速推进法在各项异性储层中的应用，并利用波前快速推进法实现了储层参数拟合和产量预测。黄世军、滕柏路等人在2014年改进了波前快速推进法的计算精度，利用高精度波前快速推进法对波前运移程函方程进行求解，得到了储层动用随时间变化示意图及储层动用范围与时间的定量关系。滕柏路、程林松等人在2016年在考虑页岩基质吸附解吸特性及滑脱作用影响的前提下，利用多段压裂水平井的复合线性流模型,将储层划分不同的流动区域，实现储层动用程度预测。程函方程是近似于波动方程的一阶非线性部分差分方程，初始的波前快速推进法不涉及饱和度。波前快速推进法在多相流中的应用目前还不清楚。原因是波前快速推进法使用耦合的饱和度和压力剖面不是一定能计算出结果，有的时候还会使得波前快速推进法的计算效率大大下降。所以，目前波前快速推进法往往只应用在单相流的模拟计算中。（二）研究目的和意义由于目前国际能源形势日趋严峻，以页岩气为代表的非常规油气资源开发受到更大的关注。美国“页岩气革命”的兴起引发世界各国的关注，世界各地的页岩气开发呈现出蓬勃发展的态势[1-3]。页岩气以其清洁环保的特点成为了一种极为重要的战略资源，其成功开发势必会使世界油气能源开发形成新的局面。页岩气藏是一种储层超致密、孔隙度非常低、渗透率非常低且存在吸附解吸现象的非常规气藏，一般无自然产能或自然产能低。页岩气藏在全世界范围内有着巨大的开发潜力，根据预测页岩气藏全球资源量可达约为456.2×1012m3，全球页岩气资源总量相当于煤层气和致密砂岩气的总和，具有巨大的开发潜力，页岩气藏主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非。我国页岩气资源丰富，具有非常广阔的开发前景。因此，开展页岩气开采技术的研究，实现页岩气的高效开发对我国石油工业和国民经济的发展具有非常重要的意义。为了提高页岩气藏水平井多段压裂的效率，目前国内页岩气藏的开发已经采用平台井的模式。由于平台井的引入，油气在储层中流动会受到井间压力干扰的影响，这会使得页岩储层的压力传播变得十分的复杂，目前基于多井干扰下页岩气储层动用程度的相关理论研究还比较缺乏。在页岩气储层的生产过程中，井筒附近的压力开始下降，压力波前缘不断向外拓展，动用区域内的气体不断流向井筒。储层的动用范围越大就意味着供气区域越大，在同一储层中往往代表着生产井产能越高。所以研究储层的动用情况对于指导页岩储层开发方案的制定，提高气井的产能具有非常重要的意义。在本文中将利用波前快速推进法，基于多井干扰的相关理论，对页岩气开发过程中的压力波前缘进行预测，从而达到预测储层动用的目的，对页岩气的生产开发具有一定的指导意义。（三）研究内容本文本文分为4个章节第一章调研文献，了解波前快速推进法的运算原理，以及解吸、滑脱及扩散等参数在页岩储层动用程度计算中的表征方法。第二章基于波前快速推进法的计算原理，推导出了描述多井干扰下页岩气储层压力波运移的程函方程，改进程函方程的迎风求解方法，实现了波前快速推进法在非均质储层中的应用。第三章考虑页岩气藏滑脱流动和吸附解吸特性，提出了正交网格储层动用程度评价方法；基于离散裂缝模型，模拟流体在不同介质中的流动，提出了非结构网格储层动用程度评价方法；在储层动用程度预测的基础上，建立基于飞行时间的压力计算模型，提出了基于波前快速推进法的产量评价方法。第四章总结全文。（四）研究技术路线页岩气在实际生产过程中常常采用平台井的生产方式，多井生产的条件下常常会产生井间的压力干扰。为预测页岩气储层在多井条件下的压力波传播情况，实现储层动用程度评价，本文以波前快速推进法为基础，从波前快速推进法的原理研究入手，构建相应的程函方程将波前快速推进法应用页岩气藏压力波传播的研究中。针对波前快速推进法的计算原理及方法提出改进，使其适应于页岩气藏非均质储层和多井开采的条件。在此基础上，提出了正交网格页岩气藏储层动用程度评价以实现多井生产条件的快速评价，提出了非结构网格页岩气储层动用程度评价方法以实现复杂缝网条件下的页岩气储层动用程度研究，提出了基于波前快速推进法的产量构成评价方法以实现动用范围的压力分布研究及压力构成研究。（五）工作时间安排第一阶段，毕业论文题目的确定。2021年10月14日--10月23日，在指导老师的帮助下确定与本学科密切相关的比较感兴趣的论文题目。第二阶段，相关文献的阅读和论文资料的收集。2021年10月24日--11月11日，充分利用丰富的馆藏图书和中西文电子期刊、数据库资源，及时了解到本领域国内外研究动态，保证文献的阅读量。第三阶段，资料的整理分析和开题报告的撰写。2021年11月12日--11月20日，在对国内外研究动态及论文相关资料整理分析的基础上，撰写开题报告。第四阶段，撰写毕业论文初稿。2021年11月21日--2022年3月24日，在前期文献研究分析的基础上，结合实际，结合自己所学专业的相关知识撰写论文初稿。第五阶段，毕业论文的修改和完善。2022年3月25日--4月14日，进行论文的修改和完善。第六阶段，毕业论文的最终定稿。2022年4月15日--5月19日，对毕业论文