页岩气产量递减典型曲线的不确定性分析方法

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时间：2016-06-29 18:01:34

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页岩气产量递减典型曲线的不确定性分析方法　　节能：页岩气是一种重要的非常规油气资源，北美已经成功实现了商业化开采，我国尚处于起步阶段。我国的页岩气资源量与美国大体相当，开发页岩气对

　　节能：页岩气是一种重要的非常规油气资源，北美已经成功实现了商业化开采，我国尚处于起步阶段。我国的页岩气资源量与美国大体相当，开发页岩气对缓解我国天然气资源短缺具有重要意义。

　　页岩气产能评价能够指导和优化页岩气开发。预测页岩气产量的典型曲线有很多种，其中应用较为广泛的是双曲递减函数，但其递减率随开发时间增长而降低，可能会过高预测后期产量。为此，S．Robertson等人引入修改的双曲递减方法，虽然解决了最终可采储量高估问题，但却难以确定双曲递减何时转变为指数递减。D．Ilk等人提出幂律指数递减方法，假定递减指数是逐渐递减的，但其部分参数意义不明确，拟合有一定难度。J．Seshadri等人比较了修正的双曲递减方法和幂律指数方法，并指出了2种方法的优缺点。R．O．Bello等人提出了混合典型曲线方法，把分析法和经验法结合起来，但其难点在于如何确定无限流动阶段结束的时间。可见，在应用典型曲线方法时，基本上是采用确定的典型曲线。但实际上，由于页岩的非均质性，如果采用确定的某个典型曲线代表一个区块进行计算评价，可能会存在一定风险。因此，笔者提出采用不确定性分析方法确定递减典型曲线，利用得到的页岩气产量变化范围进行风险分析。

　　1、产量递减典型曲线

　　产量递减典型曲线根据递减指数的取值不同，可以分为指数递减、双曲递减和调和递减3种形式，具体表达式如下。

　　双曲递减典型曲线：

　　指数递减典型曲线：

　　调和递减典型曲线：

　　式中：qi为初始产量，m3／d；n为递减指数；D为递减率，d－1；t为时间，d。

　　2、确定性典型曲线分析方法

　　页岩气藏的商业性开发必须依赖于对页岩储层的改造。目前采用的长水平井多级压裂技术是页岩气开发的关键技术之一，这导致了页岩气产能评价技术与常规天然气藏具有一定的差别，页岩气产量递减典型曲线与常规气藏也有一定的差别。目前，页岩气产量递减典型曲线一般借鉴双曲递减典型曲线，针对生产数据进行拟合分析，确定递减率、递减指数和初始产量。该方法的优点是能对产量变化规律给出确切的预测，但缺点是对于无生产数据的区块进行预测时可能有较大的风险，因为页岩气井之间的产量差异很大，即使同一个井场上的井，产量有时候也会有很大差异。图1为美国某区块19口页岩气井（井号依次为1～19）的生产动态曲线。