致密砂岩气藏多尺度效应及生产机理

致密砂岩储层具有裂缝发育、基块致密的特点,通常需要水力压裂才能做到经济开采。储层储渗空间具有强烈的尺度性,按空间尺度分为致密基块孔喉尺度、天然裂缝尺度、水力裂缝尺度以及宏观气井尺度。致密砂岩气的产出是经过致密基块—天然裂缝—水力裂缝—井筒的跨尺度、多种传质等复杂过程,气体流动包括扩散和渗流,并分别用Fick定律和达西定律来进行描述。文章指出了气体在储层不同空间尺度中的流动具有时间尺度性,在裂缝中流动较快,在孔隙和喉道中流动较慢,而微孔中扩散更慢。无量纲导流能力关联了气体不同尺度下的传递过程,只有水力裂缝尺度和天然裂缝尺度的无量纲导流能力合理搭配,渗流能力达到一致,致密气才能经济高效采出。生产实例表明,致密砂岩气藏压裂后气井早期高产,一段时间后供气明显不足,压力急剧降低,稳产困难,表明致密砂岩气藏生产过程非常复杂。