页岩气水平井产量递减趋势影响因素分析

郭 伟

(中国石油集团长城钻探工程有限公司地质研究院，辽宁 盘锦 124010)

由于页岩具有自生自储、致密和解吸附等特征[1-4]，其生产周期长达数十年，地层流体长期处于非稳态流阶段，其产量和可采储量的预测非常困难。目前研究气井产量递减规律的成熟方法有：传统的Arps递减曲线法，经典的Fetkovich典型曲线拟合法，以及Blasingame典型曲线拟合法和Agarwal-Gardner典型曲线拟合法等。针对页岩气井的产量递减规律研究，北美学者提出了指数定律递减方法、延伸指数递减方法等。此外，还有一些学者结合页岩气生产特点对一些传统方法进行改进，用于页岩气的产量递减规律和生产历史进行分析和研究[5-11]，但是这些方法并未就水平井递减趋势的差异进行比较。结合工作实际，本次研究运用数值模拟技术[12-15]，通过参数敏感性分析，寻找影响页岩气水平井产量递减规律的影响因素，对于分析各井间的递减差异具有重要意义。

1 模型建立

选取威远威202X井进行模拟。首先进行生产历史拟合，修改完善油藏地质模型，对吸附气、基质渗透率、非压裂改造区(非SRV区)、压裂改造效果进行敏感性分析，寻找各因素对产气量和产量递减的影响程度。其具体操作步骤如下：

(1) 应用Petrel建模软件，建立页岩气双孔双渗模型，图1列出了模型的孔隙度(φ)、渗透率(k)和含水饱和度(sw)参数场。

(2) 应用Langmuir等温吸附曲线模拟页岩气解吸附过程。

(3) 采用该井的实际数据进行历史拟合。

2 敏感性分析

在历史拟合的模型上，通过改变气藏参数及压裂改造效果，对吸附气、基质渗透率、非SRV区、压裂改造效果进行敏感性分析。

(1) 基质渗透率对产量和产量递减趋势的影响。实际模型基质渗透率约80×10-3μm2。预测时改变模型基质渗透率，分别设置为8×10-3、80×10-3、400×10-3μm2，预测结果见图2。随着基质渗透率的增大，累产气量逐渐增大；由日产气对比曲线可以看出，生产初期，基质渗透率越大，日产气量递减越慢；当裂缝中游离气被开采完后，基质渗透率越大，日产气量越高，产量递减越快。

(2) 吸附气含量对产量和产量递减趋势的影响。改变模型的吸附气状态，对气井日产气和累产气进行预测，预测结果见图3。含吸附气与不含吸附气条件下，生产初期日产气量相差较小，当裂缝中游离气被采完后，不含吸附气条件下，累产气曲线逐渐趋于平缓。由日产气对比曲线可知：生产初期，不含吸附气条件下，日产气量递减较快，后期日产气量较低，含吸附气条件下，日产气量递减较慢，较长时间内日产气量保持稳定。

图1 单井模型基础参数场

图2 不同基质渗透率累计产气量、日产气量预测曲线

图3 含吸附气和不含吸附气条件下累计产气量、日产气量预测曲线

(3) 非SRV区对产量和产量递减趋势的影响。实际生产中，页岩气井SRV区域之外，2口气井之间存在一定宽度的非SRV区，对该参数进行敏感性分析。模拟非SRV区存在与否对页岩气井产量和递减规律的影响，预测结果见图4。由累计产气量曲线可知：含非SRV区情况下，累产气量较高。由日产气对比曲线可知：含非SRV区与只含SRV区对产量递减的影响较小。

图4 含非SRV区与只含SRV区时，累计产气量、日产气量预测曲线

(4) 压裂改造效果对产量和产量递减趋势的影响。压裂改造效果的好坏直接影响页岩气井的产量和产量递减情况。通过改变压裂改造的参数，模拟不同压裂改造效果对产量和产量递减规律的影响，预测结果见图5。由累产气对比曲线可知：压裂改造效果越好，累计产气量越高。由日产气对比曲线可知：生产初期，压裂改造效果越好，初期日产气量越高，但是产量递减越快。

图5 不同压裂改造效果下累计产气量、日产气量预测曲线

3 结 语

明显影响页岩气水平井累计产气量的因素包括基质渗透率、压裂改造效果、吸附气、非SRV区。压裂改造效果对初期产气量的影响最大，基质渗透率对产量递减趋势的影响最大。