0 引言

　　四川盆地 WY 區塊優質頁巖層連續穩定分布，微裂縫發育，開發取得良好效果，但生產中存在氣井工作制度依賴現場經驗、未明確掌握地層壓力動態等問題。氣藏生產動態研究方法有數值模型與解析模型兩類，前者計算精度高但構建費時、計算資源需求大、操作復雜，后者計算速度快、參數物理意義明確、使用便捷，但考慮不周會導致結果與實際不符。針對頁巖氣藏開發特征，以物質平衡方程為核心建立單井生產動態模型，開展氣井動態歷史擬合校正參數，分析氣井生產問題，為措施調整提供參考。

　　1 生產動態模型

　　1.1 應力敏感與基質收縮效應

　　在頁巖氣藏開發過程中，地層壓力下降時，應力敏感效應使儲層孔隙度與滲透率減小;當地層壓力低于臨界解吸壓力，基質收縮效應使儲層孔隙度與滲透率增大，二者共同影響儲層孔隙度與滲透率。地層壓力高于臨界解吸壓力時，應力敏感效應可用 McKee 等、Palmer 與 Mansoori 提出的模型描述;地層壓力低于臨界解吸壓力時，應力敏感與基質收縮效應共同作用，Clarkson、Liu、Palmer、Shi 等學者提出了相應孔隙度與滲透率表達式。

　　1.2 多尺度孔隙滲流效應的表觀滲透率

　　頁巖氣儲層孔隙尺寸分布跨度廣，達西滲流理論無法滿足對其滲透率的描述，學者提出 “表觀滲透率” 概念，Beskok-Karniadakis(B-K)模型較具代表性，其滲透率修正系數與稀疏因子、Knuden 數等相關。

　　1.3 頁巖氣水平井產能方程

　　Babu 提出的水平井產能模型將水平井控制的泄流區視為矩形箱體，與頁巖氣水平井多級壓裂改造后的泄流區相似，計算效果良好且應用廣泛。該模型產能方程經改寫可應用于氣藏條件，計算日產氣量時，需根據地層壓力與臨界解吸壓力大小關系選擇合適滲透率公式代入計算。

　　1.4 頁巖氣藏物質平衡方程

　　研究氣藏壓力與氣井產量隨時間變化一般有數值模型與解析模型兩類方法，本研究建立解析模型(氣藏物質平衡模型)。考慮頁巖氣藏基質滲透率極低，將單井控制滲流區視為整體建立物質平衡方程。當地層壓力高于或低于臨界解吸壓力時，物質平衡方程不同，同時考慮地層水影響時也有相應方程。模型計算過程包括以原始地層壓力與井底流壓計算產氣量，根據地層壓力與臨界解吸壓力關系計算平均地層壓力，再代入產能方程計算產氣量，重復步驟得到生產動態數據。

　　2 模型歷史擬合

　　數值模擬前需對氣井進行生產歷史擬合確定模型參數，應選用生產時間長、生產曲線有明顯特征趨勢的氣井。選取 A 平臺進行初步擬合，調節氣藏模型參數得到一組地質參數，用其對 WY 區塊其他氣井擬合，效果良好。氣井歷史擬合效果評價以日產氣量和累產氣量擬合曲線與生產數據的符合度為標準，對 WY 區塊 145 口氣井擬合，良好以上占比達 83%。不同生產特征氣井用本模型均能得到較好擬合結果，可真實反映氣井生產動態變化，還可用于頁巖氣井壓裂工程效果評價。

　　3 模型應用分析

　　在氣井歷史擬合過程中，發現 F 平臺 4 口井生產特征與其他氣井不同。以 F-1 井為例，下入油管前后井口壓力、日產氣量等數據存在異常。經分析推測該井在下油管前井筒中積液較多，導致井口壓力數據不能真實反映井底流壓狀況。修正井口壓力和地層壓力系數后，4 口井擬合效果均達到 “優秀”。根據研究推薦頁巖氣井投產后盡早下入油管排出井筒積液，F 平臺 4 口井因井筒積液在生產前期損失一定氣量。

　　4 結論

　　(1)建立了以頁巖氣藏物質平衡方程為核心，考慮多種影響因素的單井生產動態模型，模型參數物理意義清晰，計算結果與生產數據擬合度高，計算速度快，適用于現場大規模快速應用。

　　(2)總結出適用于本區塊氣井的模型地質參數，模型合理性與實用性高。

　　(3)F 平臺氣井擬合結果顯示下油管前可能存在井筒積液現象，體現了本模型在氣井生產效果分析方面的應用價值。

　　(4)模型擬合結果可診斷氣井生產狀況、評價壓裂工程效果，模型結構模塊化，便于后續理論升級與改進。

張 楠;鄧又文;嚴仁田;孟 口,云南能投云南省頁巖氣勘探開發有限公司;中國石油西南油氣田公司開發事業部;中國石油長城鉆探工程公司頁巖氣項目部,202405