[发明专利]一种页岩气藏复杂人工压裂缝网水平井产能预测方法

权利要求书

1.一种页岩气藏复杂人工压裂缝网水平井产能预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：运用测井、地震、室内实验手段获取产能预测计算参数；

S2：根据步骤S1中获得的实验数据，运用迂曲毛管束分形理论，考虑气体多重运移机制，分别计算出无机质孔隙渗透率和有机质孔隙渗透率，然后计算出页岩气藏表观渗透率；

S3：将步骤S2得到的表观渗透率代入点汇压力解函数，针对压裂形成的复杂人工裂缝呈现出不同的发育形态，对每一条裂缝进行离散化处理；

S4：利用步骤S3的点汇函数计算出裂缝微元对气藏的压降，再运用压降叠加原理得到裂缝对气藏的总压降；根据达西定律，计算出裂缝微元到水平井筒的压降，然后组装得到耦合流动方程组；

S5：运用数值迭代法求解步骤S4中的耦合流动方程组得到水平井的产量。

2.如权利要求1中所述的一种页岩气藏复杂人工压裂缝网水平井产能预测方法，其特征在于，所述步骤S1～S5存在以下假设：

1)水平井筒位于气藏几何中心；

2)裂缝垂直于水平井筒，缝宽和缝高沿裂缝长度方向减小；

3)气藏初始压力均匀分布；

4)气藏内流动为单相气体流动且忽略重力的影响；

5)气体仅通过裂缝流入井筒且不考虑井筒压降。

3.如权利要求1中所述的一种页岩气藏复杂人工压裂缝网水平井产能预测方法，其特征在于，所述步骤S1中所述计算参数包括：

1)气藏参数

气藏长度、气藏宽度、气藏厚度、基质孔隙度、气藏温度、气藏初始压力、综合压缩系数、有机质占比、有机质最大孔径、无机质最大孔径、最小孔径；

2)裂缝参数

裂缝长度、裂缝宽度、裂缝间距、裂缝渗透率、裂缝发育函数；

3)流体参数

气体分子直径、气体黏度、气体压缩系数、气体分子摩尔质量、偏差因子、朗格缪尔压力、井底流压、标准温度、标准压力。

4.如权利要求1中所述的一种页岩气藏复杂人工压裂缝网水平井产能预测方法，其特征在于，所述步骤S2中迂曲毛管束分形理论的参数计算公式如下：

式中，D_p为无机质孔隙面积分形维数；D_t为无机质迂曲度分形维数；φ为基质孔隙度；D_max为无机质最大孔径，m；D_min为最小孔径，m；τ_av为无机质平均迂曲度；L为无机质迂曲毛细管长度，m；D_av为无机质平均孔径，m；

其中，无机质平均迂曲度、无机质迂曲毛细管长度、无机质平均孔径的计算公式分别为：

τ_av＝1+0.8(1-φ)

无机质孔隙渗透率计算公式为：

式中，ε_V为黏性流贡献率；ε_N为克努森扩散贡献率；α为稀薄气体效应系数；K_n为克努森数；D为孔隙直径，m；μ_g为气体黏度，mPa·s；C_g为气体压缩系数，1/MPa；Z为偏差因子；R为气体常数，取8.314J/(mol·K)；T为地层温度，K；M_g为气体分子摩尔质量，kg/mol；

其中，克努森数、黏性流贡献率、克努森扩散贡献率、稀薄气体效应系数的计算公式分别为：

式中，p为气藏压力，MPa；α₀为克努森数为无穷时的稀薄气体效应系数，取1.19；α₁为常数，取4；β为常数，取0.4；

有机质孔隙渗透率计算公式为：

式中，D_B为考虑气体分子覆盖率的表面扩散系数，取1.57×10^-7；θ为气体分子覆盖率；d_m为气体分子直径，m；N_A为阿伏伽德罗常数，取6.02×10²³(1/mol)；下标带e代表有机质相应参数；

其中，气体分子覆盖率、有机质孔径、有机质孔隙度的计算公式分别如下：

D_e＝D-2d_mθ

式中，p_L为朗格缪尔压力，MPa；D_ave为有机质平均孔径，m；其余有机质相应参数计算方法和无机质参数计算方法类似；

页岩气藏表观渗透率计算公式为：

K_app＝(1-ε)K_in+εK_or

式中，ε为有机质占比。