郭 偉

(中國石油集團長城鉆探工程有限公司地質研究院，遼寧 盤錦 124010)

由于頁巖具有自生自儲、致密和解吸附等特征[1-4]，其生產周期長達數十年，地層流體長期處于非穩(wěn)態(tài)流階段，其產量和可采儲量的預測非常困難。目前研究氣井產量遞減規(guī)律的成熟方法有：傳統的Arps遞減曲線法，經典的Fetkovich典型曲線擬合法，以及Blasingame典型曲線擬合法和Agarwal-Gardner典型曲線擬合法等。針對頁巖氣井的產量遞減規(guī)律研究，北美學者提出了指數定律遞減方法、延伸指數遞減方法等。此外，還有一些學者結合頁巖氣生產特點對一些傳統方法進行改進，用于頁巖氣的產量遞減規(guī)律和生產歷史進行分析和研究[5-11]，但是這些方法并未就水平井遞減趨勢的差異進行比較。結合工作實際，本次研究運用數值模擬技術[12-15]，通過參數敏感性分析，尋找影響頁巖氣水平井產量遞減規(guī)律的影響因素，對于分析各井間的遞減差異具有重要意義。

1 模型建立

選取威遠威202X井進行模擬。首先進行生產歷史擬合，修改完善油藏地質模型，對吸附氣、基質滲透率、非壓裂改造區(qū)(非SRV區(qū))、壓裂改造效果進行敏感性分析，尋找各因素對產氣量和產量遞減的影響程度。其具體操作步驟如下：

(1) 應用Petrel建模軟件，建立頁巖氣雙孔雙滲模型，圖1列出了模型的孔隙度(φ)、滲透率(k)和含水飽和度(sw)參數場。

(2) 應用Langmuir等溫吸附曲線模擬頁巖氣解吸附過程。

(3) 采用該井的實際數據進行歷史擬合。

2 敏感性分析

在歷史擬合的模型上，通過改變氣藏參數及壓裂改造效果，對吸附氣、基質滲透率、非SRV區(qū)、壓裂改造效果進行敏感性分析。

(1) 基質滲透率對產量和產量遞減趨勢的影響。實際模型基質滲透率約80×10-3μm2。預測時改變模型基質滲透率，分別設置為8×10-3、80×10-3、400×10-3μm2，預測結果見圖2。隨著基質滲透率的增大，累產氣量逐漸增大；由日產氣對比曲線可以看出，生產初期，基質滲透率越大，日產氣量遞減越慢；當裂縫中游離氣被開采完后，基質滲透率越大，日產氣量越高，產量遞減越快。

(2) 吸附氣含量對產量和產量遞減趨勢的影響。改變模型的吸附氣狀態(tài)，對氣井日產氣和累產氣進行預測，預測結果見圖3。含吸附氣與不含吸附氣條件下，生產初期日產氣量相差較小，當裂縫中游離氣被采完后，不含吸附氣條件下，累產氣曲線逐漸趨于平緩。由日產氣對比曲線可知：生產初期，不含吸附氣條件下，日產氣量遞減較快，后期日產氣量較低，含吸附氣條件下，日產氣量遞減較慢，較長時間內日產氣量保持穩(wěn)定。

圖1 單井模型基礎參數場

圖2 不同基質滲透率累計產氣量、日產氣量預測曲線

圖3 含吸附氣和不含吸附氣條件下累計產氣量、日產氣量預測曲線

(3) 非SRV區(qū)對產量和產量遞減趨勢的影響。實際生產中，頁巖氣井SRV區(qū)域之外，2口氣井之間存在一定寬度的非SRV區(qū)，對該參數進行敏感性分析。模擬非SRV區(qū)存在與否對頁巖氣井產量和遞減規(guī)律的影響，預測結果見圖4。由累計產氣量曲線可知：含非SRV區(qū)情況下，累產氣量較高。由日產氣對比曲線可知：含非SRV區(qū)與只含SRV區(qū)對產量遞減的影響較小。

圖4 含非SRV區(qū)與只含SRV區(qū)時，累計產氣量、日產氣量預測曲線

(4) 壓裂改造效果對產量和產量遞減趨勢的影響。壓裂改造效果的好壞直接影響頁巖氣井的產量和產量遞減情況。通過改變壓裂改造的參數，模擬不同壓裂改造效果對產量和產量遞減規(guī)律的影響，預測結果見圖5。由累產氣對比曲線可知：壓裂改造效果越好，累計產氣量越高。由日產氣對比曲線可知：生產初期，壓裂改造效果越好，初期日產氣量越高，但是產量遞減越快。

圖5 不同壓裂改造效果下累計產氣量、日產氣量預測曲線

3 結 語

明顯影響頁巖氣水平井累計產氣量的因素包括基質滲透率、壓裂改造效果、吸附氣、非SRV區(qū)。壓裂改造效果對初期產氣量的影響最大，基質滲透率對產量遞減趨勢的影響最大。