考虑应力敏感的基岩气藏离散裂缝网络模型与数值模拟 论文

为了准确模拟裂缝性基岩气藏产能，以柴达木盆地东坪区块为例，研究人员将区块内的裂缝性基岩气藏视为离散裂缝与基质岩体介质，并建立了裂缝性基岩气藏产能有限元计算模型。在此模型中，特别考虑了水力压裂裂缝的应力敏感性、气藏流体的高压物性非线性及随机分布的天然裂缝。为了更加精确地处理这些复杂因素，研究团队采用了Galerkin加权残值法对渗流方程进行空间离散，并通过Newton-Raphson迭代方法求解非线性方程组，从而实现了对裂缝型基岩气藏离散裂缝网络产能的模拟。

在分析过程中，研究发现天然裂缝与人工裂缝对研究区块内水平井分段压裂后产能的影响具有显著差异。具体来说，忽略应力敏感性会导致对产量的过高估计，而考虑水力裂缝应力敏感性的产能拟合结果更为接近实际情况。研究表明，基岩气藏的渗流压力场主要受主裂缝导流能力的控制，离散分布的不连通天然裂缝对压力场的影响相对较弱。针对这一现象，建议在水力压裂过程中，应重点提升人工裂缝的导流能力或促进天然裂缝的连通性。

相关研究成果显示，东坪区块基岩气藏的最优导流能力为15 D·cm，最优裂缝长度范围为200～250 m。对于这些数值的具体应用，您可以参考更多关于基于扩展有限元的三维水力压裂数值模拟研究的资料，进一步了解此类裂缝模拟技术【点击这里获取更多详情】。