工程科学学报，第38卷，第3期：306-313,2016年3月 Chinese Journal of Engineering,Vol.38,No.3:306-313,March 2016 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2016.03.002:http://journals.ustb.edu.cn 含微裂缝页岩储层渗流模型及压裂井产能 亓倩，朱维耀四，邓佳，马千 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 ☒通信作者，E-mail:weiyaook@sina.com 摘要根据页岩气储层纳微米孔隙和微裂缝结构特征，建立含微裂缝表面层基质一裂缝双重介质球形模型.综合考虑扩散 和滑移对页岩气产能的影响，利用Langmuir等温吸附方程描述页岩气的解吸吸附，通过Laplace变换和Stehfest数值反演，得 到页岩气藏压裂井定产和定压条件下的井底流压和产量的解析解，并进行页岩气藏压裂井产能预测及影响因素分析.结果 表明：微裂缝是页岩气基质微观孔隙和宏观裂缝运移的主要渗流通道：微裂缝的渗透率越大和长度越长，页岩气井产量越大. 关键词页岩气：裂缝：渗流：数学模型：产能 分类号TE37 Seepage model and productivity prediction of fractured wells in shale gas reservoirs with discontinuous micro-fractures QI Qian,ZHU Wei-yao,DENG Jia,MA Qian School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:weiyaook@sina.com ABSTRACT A dual-porosity medium with micro-fractured spherical matrix blocks was achieved on the basis of the structure charac- teristics of nano-micro pores and micro-fractures in shale gas reservoirs.The Laplace space solution of the dimensionless bottom hole pressure of fractured well production was obtained in consideration of the seepage,diffusion and desorption mechanism of shale gas and applying the Laplace transform and the Stehfest numerical inversion.Type curves of dimensionless production were plotted and the in- fluencing factors of the type curves were identified.The results show that the matrix surface improves gas transfer from the matrix medi- um to the fracture network due to matrix micro fractures.Increasing the permeability and length of micro fractures accelerate the pro- ductivity significantly. KEY WORDS shale gas:fractures:seepage:mathematical models:productivity 页岩气储层基质与微裂缝结构复杂，基质主要为 对于页岩储层多尺度流动方面，Javadpour等网和 纳微米孔隙，且含有大量天然诱导微裂缝.通过扫描 Wang等面指出气体在人工裂缝中为达西流动，为页岩 电镜观察，无机质中微裂缝部分不连续，有机质中微裂 气非线性渗流理论的建立奠定了基础：朱维耀等阿和 缝多为平行且呈簇状分布，并由构造微裂缝连接贯 Deng等网建立了考虑扩散和滑移的纳微米级孔隙气 通皿.近来研究表明，微裂缝可能是沟通基质微观孔 体流动模型，并指出气体在天然微裂缝及人工裂缝中 隙和宏观裂缝网络的主要渗流通道回，因此，微裂缝 为达西流动，本文中采用此模型作为纳微米孔隙中气 对页岩气藏产能预测影响很大，原有的双重孔隙模型 体流动模型. 已不再适用页岩储层，必须建立考虑页岩气纳微米孔 在页岩气多重介质渗流方面，国外部分学者切提 隙流动和微裂缝特征的新渗流数学模型. 出应采用基质一微裂缝一大裂缝三重介质模型来描述 收稿日期：20150209 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(2013CB228002)工程科学学报，第 38 卷，第 3 期: 306--313，2016 年 3 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 38，No． 3: 306--313，March 2016 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2016． 03． 002; http: / /journals． ustb． edu． cn 含微裂缝页岩储层渗流模型及压裂井产能 亓 倩，朱维耀，邓 佳，马 千 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: weiyaook@ sina． com 摘 要 根据页岩气储层纳微米孔隙和微裂缝结构特征，建立含微裂缝表面层基质--裂缝双重介质球形模型． 综合考虑扩散 和滑移对页岩气产能的影响，利用 Langmuir 等温吸附方程描述页岩气的解吸吸附，通过 Laplace 变换和 Stehfest 数值反演，得 到页岩气藏压裂井定产和定压条件下的井底流压和产量的解析解，并进行页岩气藏压裂井产能预测及影响因素分析． 结果 表明: 微裂缝是页岩气基质微观孔隙和宏观裂缝运移的主要渗流通道; 微裂缝的渗透率越大和长度越长，页岩气井产量越大． 关键词 页岩气; 裂缝; 渗流; 数学模型; 产能 分类号 TE37 Seepage model and productivity prediction of fractured wells in shale gas reservoirs with discontinuous micro-fractures QI Qian，ZHU Wei-yao ，DENG Jia，MA Qian School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: weiyaook@ sina． com ABSTＲACT A dual-porosity medium with micro-fractured spherical matrix blocks was achieved on the basis of the structure charac￾teristics of nano-micro pores and micro-fractures in shale gas reservoirs． The Laplace space solution of the dimensionless bottom hole pressure of fractured well production was obtained in consideration of the seepage，diffusion and desorption mechanism of shale gas and applying the Laplace transform and the Stehfest numerical inversion． Type curves of dimensionless production were plotted and the in￾fluencing factors of the type curves were identified． The results show that the matrix surface improves gas transfer from the matrix medi￾um to the fracture network due to matrix micro fractures． Increasing the permeability and length of micro fractures accelerate the pro￾ductivity significantly． KEY WOＲDS shale gas; fractures; seepage; mathematical models; productivity 收稿日期: 2015--02--09 基金项目: 国家重点基础研究发展计划资助项目( 2013CB228002) 页岩气储层基质与微裂缝结构复杂，基质主要为 纳微米孔隙，且含有大量天然诱导微裂缝． 通过扫描 电镜观察，无机质中微裂缝部分不连续，有机质中微裂 缝多为平行且呈簇状分布，并由构造微裂缝连接贯 通［1］． 近来研究表明，微裂缝可能是沟通基质微观孔 隙和宏观裂缝网络的主要渗流通道［2］． 因此，微裂缝 对页岩气藏产能预测影响很大，原有的双重孔隙模型 已不再适用页岩储层，必须建立考虑页岩气纳微米孔 隙流动和微裂缝特征的新渗流数学模型． 对于页岩储层多尺度流动方面，Javadpour 等［3］和 Wang 等［4］指出气体在人工裂缝中为达西流动，为页岩 气非线性渗流理论的建立奠定了基础; 朱维耀等［5］和 Deng 等［6］建立了考虑扩散和滑移的纳微米级孔隙气 体流动模型，并指出气体在天然微裂缝及人工裂缝中 为达西流动，本文中采用此模型作为纳微米孔隙中气 体流动模型． 在页岩气多重介质渗流方面，国外部分学者［7］提 出应采用基质--微裂缝--大裂缝三重介质模型来描述