页岩多段压裂水平井产能有限元方法研究

发布时间：2025-04-18 04:07

　　页岩气作为一种新型的能源,研究其开采技术对我国能源结构调整具有重要的战略意义。页岩气藏具有渗透率差、孔隙度极小、埋藏深度较深,物性差等特点,因此页岩气藏必须经过水力压裂才能提高开采效率获得收益。对水平井进行压裂处理是目前世界的主流趋势,然而,页岩气藏在储层中存在解吸、扩散的影响,和复杂的渗流特性,产能分析比较复杂。为了可以更高的促进页岩气的开发,需对人工压裂水平井的生产动态和影响因素进行深入的研究。本文调研了页岩气的基本特征,介绍了页岩气藏的储层特征和性质,页岩气的储集以及运移机理,对页岩的地质特征和页岩气藏的渗流方式有更深入的了解。对有限元方法和其他数值方法进行了对比,更进一步了解了其优缺性和局限性,熟悉有限元法的基本原理,可以更好的对有限元进行利用,提高实验研究的效率和准确性。本文采用有限元方法,利用COMSOL有限元仿真模拟软件,建立了页岩气藏渗流模型,模拟了压裂水平井产能的影响因素,对水平井压裂带附近的压力变化和产能进行了预测。通过调节压裂的参数,如裂缝的条数、裂缝与水平井的夹角、裂缝的半长和间距,更进一步的了解压裂参数变化对产能和近井地带压力的影响。通过灰色关联度分析法,分析了...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 有限元方法的概述与介绍
    2.1 有限元方法的简介
    2.2 有限元方法与其他方法的对比
    2.3 有限元方法的基本原理
        2.3.1 变分原理
        2.3.2 加权余量法
    2.4 有限元方法的一般步骤
第三章 页岩气储藏、运移机理
    3.1 页岩的物理性质
        3.1.1 页岩孔隙结构
        3.1.2 渗透率
    3.2 页岩气的储层特性
    3.3 页岩气的赋存特性
        3.3.1 吸附状态
        3.3.2 游离状态
    3.4 页岩气运移机理
        3.4.1 解析机理
        3.4.2 扩散机理
        3.4.3 达西流动
        3.4.4 非达西流动
第四章 天然裂缝和气藏渗流方程
    4.1 天然裂缝
        4.1.1 天然裂缝特征
        4.1.2 多重介质模型
    4.2 气藏渗流方程
第五章 压力水平井有限元模拟研究
    5.1 网格划分
    5.2 裂缝条数的影响
    5.3 裂缝半长的影响
    5.4 裂缝间距的影响
    5.5 裂缝夹角的影响
    5.6 灰色关联度分析
第六章 结论
致谢
参考文献
个人简介



本文编号：4040502