1 1 1 2 61.2壓裂水平井裂縫特征 8 8 91.1致密氣藏特征致密氣藏為滲透率小于1mD的氣藏，而德國則把滲透率小于美國則用滲透率小于0.1mD的氣藏(不包含裂縫)來定義致密氣藏。美國能源部在1937年對致密氣藏進(jìn)行了系統(tǒng)的定義，(1)含氣砂層有效厚度要大于等于30.48m(100英尺),含水飽和度小于65%,孔隙度范圍為5%~15%;(2)目的層埋深范圍1500~4500m;(3)有效厚度占產(chǎn)層總厚度的比例要大于15%;(4)可勘探面積大于等于31km2;(5)產(chǎn)氣砂巖不與出處分類原則類別袁政文等(1990年)原始地層滲透高滲中滲致密很致密超致密高滲(1995年)中滲致密(1997年)高滲中滲致密高滲中滲致密(1)根據(jù)孔滲特征分類根據(jù)美國能源部制定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)儲層滲透率大小對致密氣藏進(jìn)行如表2-2的劃分。致密氣藏氣藏類型(2)根據(jù)儲層發(fā)生致密化順序分類姜振學(xué)錯誤!未找到引用源。等人認(rèn)為致密氣藏的劃分方式可以利用儲層致密化的時間進(jìn)行重新定義，劃分標(biāo)準(zhǔn)如表2-3所示。先致密后成藏型發(fā)生致密化過程，在成藏時儲成藏過程中，氣水倒置現(xiàn)象明顯，氣藏形成不受構(gòu)造圈閉限先成藏后致密型天然氣充注之后氣藏儲集層發(fā)生致密化。后期構(gòu)造擠壓和成巖作用下儲層更加致密，氣水分布特點(1)致密氣藏儲層成因?qū)觿澐譃樵鷥?、次生儲層和裂縫性儲層三類，其成因分類錯誤!未找到引用源。和特征如表表2-4按成因不同劃分的三類儲層特征儲層類型特點原生型儲層主要受沉積作用影響，決定儲層滲透率的主經(jīng)過成巖作用改造，屬于高孔隙低裂縫發(fā)育次生型儲層主要受到成巖作用影響，造成低滲的原因是成巖作用時發(fā)生機(jī)械壓實、膠結(jié)、重結(jié)晶導(dǎo)致的原生孔隙度的降低。裂縫型儲層主要受構(gòu)造作用影響；此類儲層脆性強(qiáng)、低(2)致密氣藏滲流空間縫、解裂縫和層裂縫。如下圖2-1所示。圖2-1致密氣藏孔隙類型圖版別如下表2-5。級別中裂縫小裂縫鑒別標(biāo)志穿過大量的力學(xué)層穿過單一的力學(xué)層在力學(xué)層內(nèi)發(fā)育如未溶蝕，難以延伸長度(m)間距分布(m)致密氣藏當(dāng)中所有滲流空間尺度進(jìn)行劃分由大到小排列分別是：井筒中的管流>水力裂縫>天然裂縫>基質(zhì)孔喉。致密氣藏儲層當(dāng)中的滲流過程是先從儲層的基質(zhì)當(dāng)中產(chǎn)出，通過滲流情況的了解是本文進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，了解全面情況更利于產(chǎn)能預(yù)測、產(chǎn)能分析的進(jìn)行。(3)含裂縫的致密氣藏特征致密氣藏的滲流空間多為天然裂縫-基質(zhì)孔隙的雙重介質(zhì)模型如圖2-2所示，基質(zhì)圖2-2雙重介質(zhì)模型示意圖當(dāng)利用水平井分段壓裂技術(shù)進(jìn)行開采投產(chǎn)之后，基巖的孔隙系統(tǒng)氣體會由于壓差的原因發(fā)生“竄流”現(xiàn)象，隨后進(jìn)入人工裂縫，最后匯入水平井筒中。出現(xiàn)的兩個流動系統(tǒng)：天然裂縫系統(tǒng)和基巖孔隙系統(tǒng)，系統(tǒng)有各自不同的流速、壓力等，在建立滲流方程時，必須分別對基質(zhì)系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)建立不同的滲流狀態(tài)方程、運(yùn)動方程和連續(xù)性方程等。為了更好簡化計算，裂縫-孔隙雙重介質(zhì)模型可以抽象的簡化成不同地質(zhì)模型。Warren-Root模型雙重介質(zhì)油藏可以簡化為正交的裂縫切割呈六面體的基質(zhì)巖塊，裂縫方向與主滲透率方向一致，如圖2-3所示。裂縫網(wǎng)絡(luò)可以是均勻分布或者是不均勻分布，利用非均勻裂縫網(wǎng)絡(luò)可以模擬研究裂縫網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)的各向異性。圖2-3Warren-Root模型示意圖2、Kazemi模型該模型把實際氣藏簡化為一組由平行層理的裂縫分割基巖巖塊的模型，最后模型呈層狀，此模型由水平裂縫和水平基質(zhì)層相互間隔組成，如圖2-4所示。適用于裂縫均勻分布并且基質(zhì)具有很高的竄流能力和較高的儲集能力的氣藏。此模型與Warren-Root模型分布相似，但是基質(zhì)巖快不再是六面體對于致密氣藏滲流特征的研究，研究學(xué)者們通常對流體流動特征的描述研究特點理。用非平衡態(tài)統(tǒng)計物理的方法研究，例如玻爾流體力學(xué)層次(宏觀層次)利用基本方程一一連續(xù)方程、Euler方程和(1)啟動壓力梯度1924年布茲列夫斯基提出觀點，指出在一些情況下，發(fā)生液體的滲流條件錯誤!未找到引用源?；撔?yīng)定義為液體在多孔介質(zhì)當(dāng)中流動時，管道中心得流速比管道壁處的流速要義為滑脫效應(yīng)。不同的研究學(xué)者根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，對滲透率與滑脫因子關(guān)系式進(jìn)行探究，=ε(k。/中)-0.5低壓力的條件下，滑脫效應(yīng)明顯需要考慮；而在高壓力高滲透率的條件下，滑脫效應(yīng)可以忽略不計。致密氣擦多是低孔低滲特征的致密氣藏，滑脫效應(yīng)是需要被考慮的。0高速流動的流體當(dāng)中，流體的粒子由于發(fā)生相互的碰撞而產(chǎn)生無規(guī)則的加速減速的情況，而這種現(xiàn)象并不符合線性的達(dá)西公式。于是1901年Forcheimer提出了定義這種現(xiàn)象的公式，圖2-6非達(dá)西滲流圖版所示a點為啟動壓力，壓力超過a點氣體可以開始流動。壓力梯度增大至c點后重新符合了線性滲流特征。Ed的反向延長線與x軸的交點b即為擬啟動壓力梯度。1.2壓裂水平井裂縫特征層的致密特征，儲層應(yīng)用分段壓裂技術(shù)進(jìn)行開發(fā)對于儲層體積改造(SRV)石壓力>最大水平主應(yīng)力>最小水平主應(yīng)力。在進(jìn)行壓力裂縫設(shè)計時，水平井延伸方向垂直于天然裂縫方向，最大主應(yīng)力方向與人工裂縫方向平行一直是設(shè)計裂縫形態(tài)錯誤!未找到引用源。時所如表2-8。表2-8常見四種人工裂縫形態(tài)井筒平行于最小主應(yīng)力裂和延伸的方向垂直于水平井筒。井筒垂直于最小主應(yīng)力向平行于水轉(zhuǎn)向縫(空間裂縫)井筒方位與地應(yīng)力方向裂后的方向受到地應(yīng)力的影響未能沿原始方向延伸。水平井筒水平井筒非對稱縫(不共面縫)人工裂縫的人工裂縫左翼水平井筒aβ人工裂縫右翼利用