頁巖氣產(chǎn)量遞減典型曲線應(yīng)用分析

　　節(jié)能 引言

　　頁巖氣是指賦存于泥頁巖中，在頁巖孔隙和天然裂縫中以游離方式存在、在干酪根和黏土顆粒表面上以吸附狀態(tài)存在，甚至在干酪根和瀝青質(zhì)中還可能以溶解狀態(tài)存在的天然氣。頁巖氣儲量巨大，是一種重要的非常規(guī)氣資源之一。近些年來，隨著勘探開發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，頁巖氣在北美已經(jīng)成功實現(xiàn)了商業(yè)化開采，頁巖氣所占美國天然氣份額逐年增加，2010 美國頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到1 379 億m3，占全美天然氣年總產(chǎn)量的23%，超過我國年天然氣產(chǎn)量。我國也有著與美國大體相當(dāng)?shù)捻搸r氣資源量， 但我國頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)尚處于起步階段，與美國相差甚遠(yuǎn)，因此，開展頁巖氣研究對于緩解我國天然氣資源短缺具有重要意義。

　　在對頁巖氣區(qū)塊進(jìn)行規(guī)模開發(fā)前， 通常選擇甜點區(qū)進(jìn)行先期開發(fā)， 根據(jù)頁巖氣井生產(chǎn)情況估算頁巖氣井產(chǎn)能，為規(guī)模開發(fā)奠定基礎(chǔ)。因此，確定頁巖氣井產(chǎn)量遞減典型曲線是頁巖氣開發(fā)方案設(shè)計中的重要工作之一。由于水平井多級壓裂是頁巖氣成功開發(fā)的主要因素之一， 也是頁巖氣開發(fā)區(qū)別于常規(guī)氣藏的重要方面之一。確定頁巖氣產(chǎn)量遞減典型曲線大體上可以分為3 種方法：第一種是基于基質(zhì)和裂縫耦合的氣體滲流機(jī)理的簡化解析方法；第二種是考慮儲層和流體復(fù)雜因素及滲流、解析等機(jī)理的數(shù)值模擬方法；第三種是利用已有生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸得到典型曲線。3 種方法各有特點并且適合于不同的開發(fā)階段。本文主要研究了在實際生產(chǎn)中如何確定產(chǎn)量遞減典型曲線， 分析擬合方法、初始產(chǎn)量確定方法、生產(chǎn)歷史以及壓裂級數(shù)等對典型曲線的影響，為頁巖氣產(chǎn)能評價工作提供參考和指導(dǎo)。

　　1、產(chǎn)量遞減典型曲線參數(shù)敏感性分析

　　產(chǎn)量遞減率微分方程為

　　對其進(jìn)行求解即可得到Arps 產(chǎn)量遞減曲線，根據(jù)遞減指數(shù)n 的取值不同可以分為指數(shù)遞減、雙曲遞減和調(diào)和遞減3 種形式，具體如下。

　　雙曲遞減曲線為

　　其中：D 為遞減率，n 為遞減指數(shù)，qi為初始產(chǎn)量。則其最終可采儲量（EUR）為

　　指數(shù)遞減曲線為

　　其最終可采儲量（EUR）為

　　調(diào)和遞減曲線為

　　其最終可采儲量（EUR）為

　　頁巖氣藏作為一種非常規(guī)氣藏， 其產(chǎn)量遞減典型曲線可以借用常規(guī)油氣田產(chǎn)量遞減規(guī)律。目前， 頁巖氣產(chǎn)量遞減典型曲線常借鑒雙曲型遞減曲線，采用如公式（2）的形式，對產(chǎn)氣量生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，確定遞減率，遞減指數(shù)，初始產(chǎn)量。但在實際應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)其遞減指數(shù)常常超過1，因此， 筆者認(rèn)為雖然典型曲線形式上與雙曲遞減一致，但應(yīng)該稱之為廣義的雙曲遞減。