2022年页岩气开发数值模拟应用技术规范

ICS页岩气开发数值模拟应用技术规范II目次前言 III范围 1规性用件 1术和义 1总则 2页气发值拟用步骤 2模目及围 2资收和析 2数模模建立 2初化 2历拟合 3方设及态测 3报编写 3资收和析 3地基资料 3微震据 3井据 3压施参数 3生动数据 3流体PVT高物性 3岩物参数 4气吸解参数 4气扩和脱数 4资分析 4页气值拟型立 4模选择 4网选择 4模参赋值 5裂数模的立 6型始化 6态型立 7历拟合 7史合标 7IIII史合法 7史合质要求 8确性析法 8方设与测 8案计 8案测 9岩数模研告 9气数模拟 9研报告 9附录A 10附录B 12附录C 13PAGEPAGE10页岩气开发数值模拟应用技术规范范围本文件规定了页岩气开发数值模拟应用的研究内容、工作流程及技术方法。（（）（SY/T6744-2019SY/T6174-2012SY/T7378-2017GB/T39541-2020NB/T14015-2015shalegasreservoirdevelopmentsimulationblackoilmodel描述含有非挥发性组分的黑油（原油）和挥发性组分的原油溶解气两个系统在油藏中运动规律的数学模型。[SY/T6174-2012，定义6.15]compositionalmodel[SY/T6744-2019，定义3.3]（SRV）stimulatedreservoirvolume页岩储层采用水平井或直井压裂开采,改造后形成的缝网体积。dualporositysystemmodel[SY/T6174-2012，定义6.25]MINCmodeldiscretefracturemodelembeddeddiscretefracturemodeladsorptionanddesorption-（gasdiffusiongasKlinken-bergeffect,,这种管壁处流速不为0的微观运动体现在宏观上就是气体在总则（主要包括基础数据情况，所使用的模型、计算的依据、拟合认识及得到的主要结果与结论。料清单见GB/T39541-2020。其余模型见SY/T7378-2017。微地震数据主要包括：——微地震监测事件数据：数量、方位、能级等。——微地震解释数据：裂缝方位、裂缝几何形态（长度、宽度、高度等）、改造体积等。生产动态监测数据主要包括：——生产动态数据：产气量、产水量、产油量（凝析气）、套压、油压、井口温度等。——流体PVT组分模型需提供井流物全组分分析数据及PVT相态实验分析数据。（页岩等温吸附/解吸实验结果分析数据，主要包括页岩等温吸附实验结果：吸附模型、兰氏压力、兰式体积等。对于吸附气量差异大的储层，宜提供多组具有代表性的实验结果。主要包括气体滑脱和扩散实验结果：气体扩散系数、滑脱因子等。分析资料数据的来源、质量、齐备程度以及可靠性。根据页岩气藏类型及开发方式选择数学模型，主要包括：——黑油模型：可用于页岩干气、湿气的开采模拟。——组分模型：可用于页岩凝析气的开采模拟及预测不同生产阶段游离气和吸附气的产量。根据页岩气数值模拟研究的需求和目标选择不同尺度和范围的模型：——岩心模型：一维模型，主要用于实验机理研究等。——————对压裂水平井开采的页岩气藏，根据模型范围和模拟研究目标选择合理网格类型：——直角正交网格：岩心模型，单井模型。——角点网格、非结构化网格：单井模型、井组模型、全区模型。7.2.3 网格方向与网格尺寸划分应遵循以下原则：——网格方向宜与地层水平最大主应力方向平行。——不同开发方式、不同开发阶段、不同井网井距、压裂段数\簇数、裂缝半长宜使用不同的网格尺寸。————裂缝网格尺寸：裂缝及改造SRV区内压力和饱和度变化大，宜采用局部网格加密或非均匀网格保证模拟精度，推荐裂缝网格的宽度不超过0.1m，近裂缝网格大小不超过5m。基质孔隙度、渗透率、含水饱和度及天然裂缝属性参数（孔隙度、渗透率等）等压前静态地质参数来源于三维地质模型。页岩气吸附气解吸处理的原则：——宜根据不同TOC、含气量、储层非均质性等建立吸附气参数分区。——既可以直接应用等温吸附实验数据，也可以应用Langmuir吸附模型参数。——等温吸附实验数据需采用绝对吸附量（见附录A）。根据实验结果直接导入气体扩散系数，或者通过室内低速流动实验确定滑脱因子表征气体滑脱效应（A。————应对同一分区内多条应力敏感曲线进行归一化处理（见附录A）。——页岩气相对渗透率处理的原则：——宜根据人工裂缝、天然裂缝及基质等不同尺度介质建立相对渗透率分区。——同一分区内多条相渗曲线的处理宜参考SY/T6744-2019。7.3.3.5 页岩气毛管力处理的原则：——宜根据人工裂缝、天然裂缝及基质等不同尺度介质建立毛管力分区。——同一分区内多条毛管力曲线的处理宜参考SY/T6744-2019。7.3.4 PVT参数页岩气流体PVT参数处理的原则：——宜根据页岩储层流体性质差异建立流体PVT分区。——干气气藏的PVT参数应反映与压力相关的流体性质，凝析气藏的PVT参数应反映不同温度、压力条件下的组分变化、相态变化规律、状态方程参数。天然裂缝直接从三维地质模型中导入，具体模型说明详见SY/T7378-2017。导入的天然裂缝主要采用以下两种模型在数值模拟中模拟计算：————双重介质模型：通过三维地质模型属性粗化得到裂缝网格块的孔隙度、渗透率和形状因子等。——离散（嵌入式离散）裂缝模型人工裂缝数值模拟模型主要分四类：——双重介质模型,地质模型资料中建立的多尺度离散裂缝片（包含裂缝属性）（MINC），MINC模型。——离散裂缝模型,地质模型资料中建立的多尺度离散裂缝片（包含裂缝属性）直接在数值模拟模型中应用，离散裂缝网格系统宜采用非结构网格，属性场须根据裂缝网格的实际大小通过均一化得到。——嵌入式离散裂缝模型,地质模型资料中建立的多尺度离散裂缝片（包含裂缝属性）——混合裂缝模型,综合考虑模拟的精度和效率，小尺度裂缝采用双重介质等效模型，中大尺度裂缝采用离散（嵌入式离散裂缝）模型。7.4.2.3 （NB/T14015-2015）。SRV（）B。——气——裂缝及SRV——只考虑单相气流动，宜采用平衡初始化。——SRVSRV95%建立井轨迹、完井、井史、监测等相关文件。的管流模型有Gray、Hagedorn&Brown，Beggs&Brill等。（））历史拟合指标包括压力、产量及监测指标：——压力指标：单井压力（静压、流压以及井口压力等）。——产量指标：产气量、产油量（凝析气）、产水量。——监测指标：生产测井（产气剖面）。根据参数来源及可靠性分析，确定参数调整原则：——————基质孔隙度、初始流体饱和度、基质初始地层压力、油气PVT数据等可小幅调整。——对于生产过程中存在压力干扰的井组，需要调整井间裂缝连通程度参数。——）——中期阶段：主要影响参数包括自然裂缝渗透率、次生裂缝间距、主裂缝半长、基质渗透率。——SRVC。各段水力裂缝参数（主裂缝半长及导流能力）是影响压裂水平井非均匀产气剖面的主要参数。模型必须要体现控制页岩气生产的主要机理，历史拟合精度应与模型精度、资料完善程度相匹配。指标拟合精度应满足以下要求：——单井整体拟合率应大于85%。——生产中存在明显井间压力干扰，要兼顾单井和井组拟合精度。——生产中井间压力干扰不明显，以单井拟合精度为主。——历史拟合结束后，预测精度也不可避免地受到多种因素的影响.需对指标预测中气藏数值模拟精度的影响因素进行了分析,主要包括储层物性参数求取、压后缝网分布及参数大小的不确定性。保持目前页岩气藏生产制度不变或按预期方案的生产制度进行预测。（（（井口（。最优方案定为推荐方案。气藏数值模拟模型数据体。页岩气藏地质特征、储层特征、开发现状、工艺措施、主要矛盾以及研究的目的。介绍资料的收集、资料质量评价及对模拟结果的影响和资料的处理情况。介绍模型建立考虑的主要因素，页岩气特殊的流动机理以及压后裂缝网络的建立方法等介绍数值模拟预测目标、预测方案的设计以及预测结果、主要结论与认识。包含报告文档中涉及的图件和表格。附录A（）Langmuira（1）：Vex

1g,i

（1）a,i

PP 式中：

L i a——（cm3/g）；——（MPa）；g,i——游离气密度，单位为（g/mL）；a——吸附相密度，单位为（g/mL）；图A.1 等吸曲线页岩气在微纳米尺度介质中、低压下滑脱效应严重，气体分子在孔隙壁面流速不为零，主要采用klinkenberg室内实验测试得到滑脱系数，如关系式（2）：KK1b

（2）g p 式中：b——（MPa）p——（MPa）；K——图A.2 气渗率压的变化pip式中：

KpK0exp(p)

（3）——应力敏感系数，单位为（MPa-1）；不同类型岩心实验得到的应力敏感系数分别采用算术平均对应类别的平均值。图A.3 不类岩应敏感意图附录