朱維耀，陳 震，宋智勇，吳建發(fā)，李武廣，岳 明

1) 北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院,北京 100083 2) 中國石油西南油氣田公司頁巖氣研究院,成都 610051 3) 中國石油西南油氣田公司,成都 610051

我國頁巖氣儲量十分豐富，目前探明儲量已突破1 萬億立方米[1]，估計儲量達36.1 萬億立方米，居世界首位.但作為典型的非常規(guī)油氣藏，頁巖氣的孔隙十分微小，孔隙直徑通常在100～200 nm間，滲透率小于0.1×10?3μm2，并隨機分布微裂縫[2].甲烷氣體在如此微小的孔隙之中流動將與常規(guī)儲層的流動具有顯著的差別.具體表現(xiàn)在：流動偏離線性規(guī)律，為非達西流動，由于孔隙尺度微小，流動的過程中將存在著滑脫效應(yīng)、努森擴散等多種流態(tài)；此外，由于甲烷分子吸附在有機質(zhì)表面，故降壓開采時還會發(fā)生氣體解吸現(xiàn)象[3].這些機理共同作用于頁巖氣的傳輸過程之中.同時，頁巖氣從微裂縫流向人工裂縫的特性也導(dǎo)致頁巖氣的流動更加復(fù)雜[4]，這一過程包括納微米孔隙、微裂縫、裂縫、水平井筒等一系列不同流動介質(zhì)內(nèi)的多流態(tài)復(fù)雜流動.因此，相較于常規(guī)油氣而言，對頁巖氣藏工程的理論研究的深度和廣度要求更高，技術(shù)難點也更為集中.其開發(fā)理論的快速發(fā)展可為我國的油氣行業(yè)帶來更大的進步.本文從以上這些方面入手，從微觀尺度流動機理出發(fā)，歸納總結(jié)不同流動機理的研究現(xiàn)狀，以及以不同流動機理研究為基礎(chǔ)的頁巖氣開發(fā)非線性滲流理論、開發(fā)指標(biāo)預(yù)測方法和中國頁巖氣開發(fā)適應(yīng)性技術(shù)等內(nèi)容，對頁巖氣開發(fā)的研究進展進行了歸納，分析了頁巖氣開發(fā)相關(guān)研究的發(fā)展脈絡(luò)，總結(jié)了各個方向的關(guān)鍵研究問題和重要成果，并介紹了其進一步的發(fā)展趨勢，包含本課題組的最新研究成果，對頁巖氣開發(fā)的進一步深入研究提供支撐.

1 頁巖氣多流態(tài)跨尺度傳輸流動機理

頁巖中納米級孔隙占主導(dǎo)地位，是頁巖氣的主要儲集空間，儲層中微裂縫和壓裂裂縫是流體流通的主要通道[5].這導(dǎo)致頁巖氣儲層中流體的流動包括解吸、擴散及多孔介質(zhì)中的跨尺度流動，其流動機制不符合達西定律，且涵蓋連續(xù)流、滑移流等多種流態(tài).所以，需要對頁巖氣流動的各種流態(tài)進行分析，以便形成頁巖多流態(tài)非線性滲流理論.

1.1 吸附-解吸機理

由于頁巖氣儲層具有自生自儲的特征，它本身富含有機質(zhì)[6].甲烷分子可大量吸附在這些有機質(zhì)的表面，以吸附氣的形式賦存于儲層之中[7].當(dāng)開井降壓開采后，壓力的降低可以導(dǎo)致部分氣體分子解吸，變?yōu)橛坞x氣.頁巖氣藏中吸附氣量可達總儲集氣量的20%～60%[8].

此前頁巖氣的吸附實驗研究主要集中在5～15 MPa 的低壓范圍，很少涉及到超臨界狀態(tài)，過剩吸附量與絕對吸附量基本相等.不同的頁巖巖心樣本往往具有不同的吸附特征，可用不同的吸附模型進行描述.如1995 年，Zhang 等通過實驗發(fā)現(xiàn)了Langmuir 模型可以準(zhǔn)確地擬合頁巖氣在單一溫度下的吸附[9].筆者利用江蘇珂地公司的頁巖氣吸附測試儀也驗證了龍馬溪組的頁巖巖心甲烷吸附符合Langmuir 模型[10].郭為等也認(rèn)為Langmuir模型與解吸式模型能很好地描述等溫吸附和解吸過程[11].張志英和楊盛波[12]更利用經(jīng)過修正的雙Langmuir 模型，對頁巖氣的吸附及解吸滯后現(xiàn)象進行了描述.此外，Yu 等[13]通過對Marcellus 頁巖的吸附實驗研究，認(rèn)為BET 模型對其吸附特征的描述更好.但總體而言，目前普遍采用Langmuir模型來描述頁巖氣的吸附?解吸行為.

而在深層高壓條件下，測定的將是氣體的過剩吸附量.目前有研究者發(fā)現(xiàn)高壓時吸附曲線具有先上升后下降的趨勢[14?16]，端祥剛等[17]和周尚文等[18]通過高壓條件下的吸附-解吸實驗，驗證了這種情況，表明了高壓等溫吸附曲線隨壓力變化存在最大過剩吸附量（圖1），對應(yīng)壓力為臨界解吸壓力，推導(dǎo)了相關(guān)數(shù)學(xué)模型.而陳花等則認(rèn)為TOCH 模型對高溫甲烷吸附實驗數(shù)據(jù)擬合精度最高[19].這些研究對于下一步的深層頁巖氣開發(fā)尤為重要.

圖1 最大過剩吸附量和臨界解吸壓力[17]Fig.1 Maximum excess adsorption capacity and critical desorption pressure[17]

通過頁巖吸附?解吸實驗，表明頁巖吸附氣量可隨著溫度升高而大幅降低.溫度從40 ℃升高到60 ℃時，吸附氣量平均減少42.6%[10].實際上，吸附?解吸為不完全可逆過程.因為甲烷分子吸附時，散失分子速度，釋放一定能量，因此大量分子在解吸時沒有足夠能量掙脫固壁的吸引力，無法解吸，從而產(chǎn)生解吸滯后吸附效應(yīng)，形成滯后環(huán)（圖2）[16].而且孔道結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，分子能量補充越遲緩，滯后程度將越高[18?19].

圖2 在同一溫度下的吸附?解吸曲線[16]Fig.2 Adsorption-desorption curve at the same temperature[16]

1.2 滑脫機理

對于致密的頁巖儲層多孔介質(zhì)，滑脫效應(yīng)尤為顯著.大量實驗和理論研究證實了，氣體在頁巖氣儲層中的滲流受制于滑脫效應(yīng)，并由此貢獻一個氣體流量的附加通量，與不存在滑脫的情況相比，氣體分子在壁面的滑脫會降低氣體的流動壓力差[20].Javadpour 等通過計算頁巖中的氣體特性參數(shù)Knudsen 數(shù)（簡記為Kn 數(shù)），對頁巖氣的流態(tài)進行劃分，發(fā)現(xiàn)頁巖中的氣體流態(tài)處于滑脫流和過渡流區(qū)[21].實際上，受制于氣體流動通道的壓力和孔徑寬度范圍，滑脫效應(yīng)的強弱有所不同.根據(jù)筆者所做的室內(nèi)實驗顯示，當(dāng)儲層孔隙壓力小于1.5 MPa 時，滑脫效應(yīng)明顯，滑脫對滲透率的影響較大；當(dāng)儲層孔隙壓力大于1.5 MPa 時，滑脫效應(yīng)則不明顯.從儲層深度來考慮，即較深的頁巖儲層可以不需要考慮滑脫效應(yīng)的影響，而對于較淺的頁巖儲層來說，滑脫效應(yīng)則不可忽視.此外，隨著巖心裂縫寬度逐漸增大，氣體滲流阻力減小，滑脫效應(yīng)有所減弱.經(jīng)測試，滑脫主要發(fā)生在頁巖基質(zhì)孔隙中，基質(zhì)中的滑脫因子是裂縫中的10 倍[22].

1.3 擴散機理

頁巖氣的擴散主要是納微米孔隙中的Knudsen擴散.即氣體分子在較為狹小的孔隙中輸運時，分子運動平均自由程與孔徑幾乎相差無幾，分子以無規(guī)則碰撞孔壁的形式輸運[23].通過實驗結(jié)果可觀察到，擴散系數(shù)對溫度的敏感程度超強，呈現(xiàn)較好的指函數(shù)遞增關(guān)系.當(dāng)溫度從25 ℃增至85 ℃，擴散系數(shù)快速增加，總體平均提高約8.36 倍.而且，溫度越高，擴散系數(shù)增加的速度也越快（圖3）[24].與之相對，有效應(yīng)力則對頁巖擴散系數(shù)有明顯的抑制作用，二者呈現(xiàn)較好的指函數(shù)遞減關(guān)系.隨著有效應(yīng)力從11 MPa 增加至19 MPa 時，擴散系數(shù)下降了64.5%（圖4）[24].可見，分子熱運動的活躍程度直接影響著擴散系數(shù)的大小.

圖3 擴散系數(shù)與溫度的變化關(guān)系[24]Fig.3 Relationship between diffusion coefficient and temperature[24]

圖4 擴散系數(shù)與有效應(yīng)力的變化關(guān)系[24]Fig.4 Relationship between diffusion coefficient and effective stress[24]

1.4 頁巖氣基質(zhì)?裂縫多尺度滲流規(guī)律

頁巖氣藏的基質(zhì)孔隙處于納米尺度，氣體傳輸主要為連續(xù)流動、滑脫流動和過渡流動，需要考慮納微米效應(yīng)對氣體輸運的非線性影響[25].而且，頁巖儲層中存在一定數(shù)量的微米級孔隙和大量的微裂縫，以及完井工程實現(xiàn)的大尺度人工裂縫和次生裂縫網(wǎng)絡(luò)，而此類孔隙的尺度往往相對較大，也需要對其中的頁巖氣流動狀態(tài)進行研究[26].所以，頁巖氣的流動本質(zhì)上是一個多尺度導(dǎo)致多流態(tài)的問題.

1.4.1 頁巖基質(zhì)納微米孔隙非線性滲流規(guī)律

通過電鏡掃描，可見頁巖基質(zhì)巖樣中發(fā)育有大量的納米級孔隙（圖5）[27].通過頁巖巖心的滲流規(guī)律曲線可以看出，頁巖氣流動具有非達西滲流特征，表現(xiàn)出啟動壓力梯度的特點，其滲流曲線為明顯的非線性特征（圖6）[10].流速越大所需壓差越大，且非線性增加.隨著滲透率的增加，曲線的非線性逐漸減弱，而后則趨向達西流.

圖5 基質(zhì)頁巖納米孔隙[27]Fig.5 Nanopores in shale matrix[27]

圖6 基質(zhì)巖心滲流規(guī)律曲線[10]Fig.6 Porous flow curves of matrix cores[10]

為了更好地量化微小孔隙對氣體流動的影響，宋付權(quán)等[28]利用納米氧化鋁膜，發(fā)明了納米級孔徑的氣體流動實驗方法和裝置（圖7）.通過納米管束中的氣體滲流規(guī)律實驗，可以看到氣體在納微米孔隙中的非線性流動特性：當(dāng)孔徑在14.51 μm左右時，氣體的實驗流量與泊肅葉公式的理論流量相符合；但是當(dāng)孔徑降低到5.03 μm 以下時，氣體的實驗流量顯然高于泊肅葉理論計算流量，但兩者相差不大；可以看到，隨著孔徑降低到納米級別，實驗流量與泊肅葉理論預(yù)測的流量偏離程度越來越高，孔徑小于100 nm 時，實驗流量可比理論流量高1 至2 個數(shù)量級（圖8）[28].由此可見，頁巖氣在基質(zhì)中的流動受納微米效應(yīng)的影響顯著，隨著孔隙直徑增大，這種影響逐漸減弱，最終趨向于線性流動.

圖7 納米多孔氧化鋁膜.（a）12.6 nm 孔徑；（b）89.2 nm 孔徑[28]Fig.7 Nanoporous alumina membrane:(a) pore diameter of 12.6 nm;(b) pore diameter of 89.2 nm[28]

圖8 實驗流量與泊肅葉理論流量的比較.（a）5.03 μm 孔徑；（b）89.2 nm 孔徑[28]Fig.8 Comparison of experimental flow and poiseuille’s theoretical calculation:(a) pore diameter of 5.03 μm;(b) pore diameter of 89.2 nm[28]

1.4.2 頁巖氣微裂縫介質(zhì)線性流動規(guī)律

頁巖中納米級孔隙占主導(dǎo)地位，是頁巖氣的主要儲集空間，儲層中微裂縫和壓裂裂縫是流體流通的主要通道.頁巖儲層的復(fù)雜層理、裂縫性特征決定了壓裂可能形成更為復(fù)雜的裂縫或裂縫網(wǎng)絡(luò)，在人工壓裂縫中存在大量的沒有支撐劑支撐的微裂縫，這些微裂縫對于頁巖氣產(chǎn)能具有較大貢獻[29?31].馬東旭等通過對巴西劈裂實驗進行改進，結(jié)合CT 掃描裂縫特征、聲發(fā)射實時監(jiān)測技術(shù)，進行了頁巖巖心裂縫擴展分析和多尺度滲流實驗測量.測量結(jié)果顯示，巖心經(jīng)過造縫試驗，其孔隙度變化不大，然而滲透率卻大幅增加，特別是對于貫穿縫巖樣，其滲透率可增大近500 倍；微裂縫中的流體流動具有線性達西滲流特征，可以用達西定律進行描述；隨著裂縫滲透率增加，滲流流量增加的幅度也越大（圖9）[32].

圖9 微裂縫中氣體流動實驗測量[32]Fig.9 Experimental measurement of gas flow in microcracks[32]

根據(jù)裂縫形態(tài)的相關(guān)實驗可知，隨著微裂縫開度或長度增加，滲透率可呈指數(shù)增加.如裂縫寬度由0.015 cm 增大到0.035 cm 時，滲透率可增大20 倍；裂縫長度從0.55 cm 增大到3.15 cm 時，滲透率可增大2.3～67 倍，平均17 倍.這說明微裂縫對頁巖氣開采具有重大作用.

1.4.3 頁巖人工裂縫達西?高速非達西滲流規(guī)律

人工裂縫的開度通常較大，其中流體的流動狀態(tài)不僅可以是達西流，也可以是高速非達西流.可根據(jù)雷諾數(shù)，判斷頁巖氣在人工裂縫內(nèi)的流動是否屬于高速非達西流動：

其中，Re為雷諾數(shù)；μ為氣體黏度，Pa·s；v為氣體流速，m·s?1；K為多孔介質(zhì)滲透率，m2；ρ為氣體密度，kg·m?3；φ為多孔介質(zhì)孔隙度.

通過實驗，可獲得臨界雷諾數(shù)為0.2～0.3，雷諾數(shù)超出此范圍時，人工裂縫中的流動屬于高速非達西流.如果頁巖儲層厚度為20 m，裂縫寬度為1 cm，單段壓裂3 簇，每簇2 條裂縫，則當(dāng)壓裂水平井的單段產(chǎn)氣量大于9000 m3·d?1時，流動為高速非達西流動.

2 頁巖氣開發(fā)非線性滲流理論

如前所述，頁巖氣的流動跨越基質(zhì)?微裂縫?人工裂縫多種介質(zhì)，不同的尺度下可呈現(xiàn)不同的流動特征.因此，頁巖氣的開發(fā)伴隨著多尺度多流態(tài)問題，可以利用分區(qū)的方式，對頁巖氣開發(fā)中的多尺度特征進行歸納研究，形成多重介質(zhì)模型，從而構(gòu)建頁巖氣開發(fā)滲流理論.

2.1 頁巖氣多尺度流動表征

針對頁巖氣在不同尺度下所反映的不同機理、不同流態(tài)進行分類，通常采用Kn 數(shù)來判定氣體在不同尺度的孔隙介質(zhì)中的流動狀態(tài)[33]，繪制流態(tài)理論圖版，并對其流態(tài)進行分析.主要劃分為連續(xù)流（達西流）、滑脫流（滑脫效應(yīng)）、過渡流（滑脫效應(yīng)與氣體擴散）和自由分子流（Knudsen 擴散）.如圖10 所示[10]，納米級孔隙的流動多以過渡流、滑移流為主，而壓力增高可使其部分轉(zhuǎn)換為連續(xù)流.當(dāng)孔隙直徑d大于 50 μm 時（如在裂縫介質(zhì)中），流體流動均為連續(xù)流動；而對于典型的頁巖儲層基質(zhì)孔隙和壓力范圍而言（儲層在壓力為10～20 MPa，孔隙直徑為10～300 nm），氣體流動基本上屬于滑移流.

圖10 頁巖氣流動多流態(tài)圖版[10]Fig.10 Multimode flow pattern of shale gas[10]

考慮到頁巖氣的流動通過基質(zhì)?微裂縫?人工裂縫等不同介質(zhì)，因此將呈現(xiàn)為跨尺度多流態(tài)流動，這種輸運機理導(dǎo)致常規(guī)的達西定律不能描述頁巖氣在多尺度孔徑下的流動，需要提出新的包含納微米流動機理的新型流動方程.這類方程包括兩種，一種是Javadpour[34]、Wu 等[35?36]和Ertekin等[37]通過將不同流態(tài)通量代數(shù)相加的方式，提出了納微米孔體相氣體傳輸模型，這類模型通常很難考慮流態(tài)間的耦合效應(yīng)；另一種是基于Beskok?Karniadakis 模型（B?K 模 型），該模型以Kn 數(shù)為納微米效應(yīng)主要參數(shù)，得出了多孔介質(zhì)連續(xù)流動、滑移和擴散條件下的滲透率的變化，從而得到滲流速度為[38]：

其中，K0為多孔介質(zhì)固有滲透率，m2；x為兩個滲流截面間的距離，m；α為稀疏因子；b為滑移系數(shù)，通常被指定為?1.稀疏因子α是唯一的經(jīng)驗參數(shù)，由Beskok?Karniadakis 給出[38]：

然而，這一模型僅適用于納米級孔，并不能表征頁巖氣多尺度的流動特征，且經(jīng)驗系數(shù)過多，又主要依賴于Kn 數(shù)來計算，儲層實際開采過程中，得到儲層內(nèi)各處的Kn 數(shù)實際上是不可能的.Civan 等的結(jié)果也與之類似[39?41].Deng 等通過將B?K 模型做級數(shù)展開進行改進，形成頁巖氣跨尺度流動統(tǒng)一滲流模型，消除了Kn 數(shù)，其中的努森擴散系數(shù)及滑移效應(yīng)參數(shù)均可在實驗室環(huán)境內(nèi)獲得，其計算結(jié)果通過了實驗驗證[42]：

其中，DK為氣體的努森擴散系數(shù)，m2·s?1.

這一方程可揭示吸附·解吸、擴散、滑移和滲流作用下的多尺度流動規(guī)律，適用于從納米級孔隙到裂縫中的不同尺度下流動特性的計算，在納米級孔隙中，流動具有非線性特征，而在微裂縫中，該方程則退化為達西定律，呈現(xiàn)出線性特征（圖11）[42].因此，實現(xiàn)了對頁巖氣多尺度?多流態(tài)的流動特性的精確計算.

圖11 納微米孔隙及微裂縫中的流動規(guī)律比較[42]Fig.11 Comparison of flow laws in nano/micropores and microcracks[42]

2.2 頁巖氣壓裂水平井開發(fā)多區(qū)耦合滲流模型

2.2.1 “人造氣藏”物理特性及區(qū)域結(jié)構(gòu)

利用水平井對頁巖氣儲層進行分段體積壓裂，勢必造成儲層區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)縫網(wǎng)結(jié)構(gòu).與常規(guī)油氣的徑向流不同，縫網(wǎng)結(jié)構(gòu)將影響滲流區(qū)域內(nèi)的壓力分布.由于近井地帶分布裂縫，造成儲層非均質(zhì)，壓降漏斗不再是圓形而是橢圓形，橢圓長軸為壓裂縫網(wǎng)分布方向.在距離井筒位置足夠遠的區(qū)域，即壓裂改造區(qū)域的邊界部分，其壓力分布等值線已近似規(guī)則圓形，流線也近似指向共同中心.為此，可將頁巖氣流動進行分區(qū)研究.根據(jù)上述分析，可將頁巖氣的流動分為三大區(qū)域：I 改造區(qū)（主改造區(qū)、次改造區(qū)）、II 未改造區(qū)（未改造動用區(qū)、未改造未動用區(qū)）、III 水平井筒區(qū)（圖12）[10].在這種分區(qū)結(jié)構(gòu)中，頁巖氣由未改造區(qū)流入改造區(qū)，再由改造區(qū)流入水平井筒區(qū)，形成頁巖氣儲層完整的流動體系.

圖12 頁巖氣藏開發(fā)分區(qū)耦合示意圖[10]Fig.12 Schematic of sector coupling during shale gas reservoir development[10]

2.2.2 頁巖氣水平井壓裂開發(fā)非線性滲流數(shù)學(xué)模型

在頁巖儲層非線性開發(fā)滲流理論研究方面，國外對頁巖儲層多尺度非線性、多場耦合滲流理論的綜合研究并不能很好地適用于中國的頁巖儲層.總體來講，國外對頁巖氣開發(fā)模型的研究考慮的機理耦合因素較少.因此研究人員們提出了適用于頁巖氣的非線性滲流模型，如2013 年以來，Yao 等[43]、Wu 等[44?47]基于雙重或三重連續(xù)型介質(zhì)，分別建立了基質(zhì)和裂縫運動方程，形成了一系列多重介質(zhì)流動模型.

然而，由于頁巖氣流動的非線性極強，導(dǎo)致數(shù)學(xué)求解的難度很大，上述研究極少有采用數(shù)學(xué)方法求解頁巖氣開發(fā)非線性模型解析解的研究，而主要都是基于多重介質(zhì)模型的數(shù)值求解.這類數(shù)值解法求解成本較大、不確定性大，而且難以量化確定各種流動因素的影響.筆者根據(jù)前述頁巖氣跨尺度流動統(tǒng)一滲流模型，以及頁巖氣流動區(qū)域分區(qū)耦合物理模型，建立了不同分區(qū)內(nèi)的流動方程，通過方程聯(lián)立消除相鄰兩區(qū)的中間變量，進而求解得到了頁巖氣體積壓裂開發(fā)的穩(wěn)態(tài)/非穩(wěn)態(tài)壓力分布和產(chǎn)量數(shù)學(xué)模型，通過將頁巖氣開發(fā)過程的改造區(qū)與非改造區(qū)進行耦合，揭示了人工改造縫網(wǎng)區(qū)域與未改造可動用區(qū)域流場和產(chǎn)量變化規(guī)律[48?49].

直井開發(fā)的頁巖氣單相非線性流動的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型為：

其中，q為氣體產(chǎn)量，m3·s?1，；pe為儲層初始壓力，Pa；pw為井底壓力，Pa；Kf為裂縫滲透率，m2；wf為裂縫寬度，m；hf為裂縫高度，m；pm為改造區(qū)與非改造區(qū)相交處壓力，Pa；psc為標(biāo)態(tài)壓力，Pa；T為地層溫度，K；Z為氣體壓縮因子；Zsc為氣體標(biāo)態(tài)壓縮因子；Tsc為標(biāo)態(tài)溫度，K；re為供給半徑，m；xf為裂縫半長，m；h為儲層高度，m；qd為解吸氣源項，m3；λ為人工裂縫表觀系數(shù)，表達式如下：

而qd按照Langmuir 模型計算，其表達式為[50]：

其中，Vm為Langmuir 體積，m3·kg?1；pL為Langmuir壓力，Pa.

水平井多段壓裂開發(fā)的數(shù)學(xué)的穩(wěn)態(tài)模型為：

其中，F(xiàn)為穩(wěn)流系數(shù)，表達式如下：

其中，

式中，a為裂縫橢圓形區(qū)長半軸，m；b為裂縫橢圓形區(qū)短半軸，m；pm2為改造區(qū)的邊界壓力，Pa；KN為縫網(wǎng)區(qū)滲透率，m2，可依照滲透率分形等效方法進行計算[51].

通過上述數(shù)學(xué)模型，計算了不同縫網(wǎng)區(qū)域大小的影響：隨著改造區(qū)半徑增大，壓力曲線的變化坡度基本一致，但改造區(qū)邊界處的壓力值將升高，因此生產(chǎn)壓差變大（圖13）[52]；計算不同縫網(wǎng)區(qū)滲透率大小的影響，可以發(fā)現(xiàn)縫網(wǎng)區(qū)裂縫滲透率增加時，改造區(qū)地層壓力曲線坡度變緩，說明地層壓力下降減慢，但未改造區(qū)的地層壓力基本不變（圖14）[52].可見，儲層壓裂的規(guī)模和有效性直接影響頁巖氣開發(fā)的能量供給能力.

圖13 不同縫網(wǎng)區(qū)域大小的影響[52]Fig.13 Influence of different fracture network sector sizes[52]

圖14 縫網(wǎng)區(qū)裂縫滲透率的影響[52]Fig.14 Influence of fracture permeability of the fracture network sector[52]

今后，需要繼續(xù)研究將微裂縫與人工裂縫加以區(qū)別的強非線性滲流模型，并分析地應(yīng)力對兩種裂縫的影響.頁巖氣開采的數(shù)學(xué)模擬勢必需要非線性更強的多場耦合模型的求解、多維流動的求解、多相流動的求解等，同時隨著工程技術(shù)研究的深入，此前很少注意到的因素往往越來越受到重視，例如，目前已有報道指出了裂縫網(wǎng)絡(luò)支撐劑的分布情況也將對流動造成影響[53]，這是此前的滲流理論中很少考慮的問題.其中有些問題即使在常規(guī)油氣藏理論領(lǐng)域也仍然是研究的難點，因此頁巖氣開發(fā)的研究需要與數(shù)學(xué)及工程的前沿技術(shù)更緊密地結(jié)合.

3 頁巖氣藏工程的開發(fā)指標(biāo)預(yù)測

3.1 頁巖氣開發(fā)有效驅(qū)動邊界預(yù)測方法

由于頁巖氣儲層納微米孔隙界面層微觀力作用明顯，壓力擾動的傳播不能瞬時到達無窮遠，具有與低滲油藏類似的動邊界壓力傳播特性，且頁巖氣流動具有更強的非線性滲流特性.因此，頁巖氣在不穩(wěn)定滲流過程中的壓力擾動隨時間逐漸向外傳播，其邊界條件也是一個動邊界問題.通過頁巖氣非線性滲流數(shù)學(xué)模型，可以計算得到基質(zhì)區(qū)儲層壓力擾動傳播影響動邊界隨時間變化的關(guān)系為[54?55]：

其中，re(t)為動邊界半徑，m；qsc為地面條件下的氣體產(chǎn)量，m3·s?1；c為氣體壓縮系數(shù)，Pa?1.

如果考慮頁巖氣開發(fā)為多區(qū)耦合過程，可采用下式計算單一裂縫所擴展的動邊界隨時間的變化關(guān)系：

根據(jù)上式計算可知，壓力擾動傳播影響動邊界隨時間增加向外擴展.在同一時刻滲透率越大，壓力擾動傳播影響動邊界越遠（圖15）[55].而經(jīng)壓裂后的頁巖氣井，基質(zhì)向裂縫滲流滲流阻力大，初期氣體供給速度較慢，壓力波向外傳播速度快；生產(chǎn)中后期基質(zhì)的泄氣范圍逐漸增大，壓力波向外傳播速度逐漸減小并趨于穩(wěn)定（圖16）[55].

圖15 不同滲透率下未壓裂井動邊界曲線[55]Fig.15 Moving boundary curves of wells at different permeabilities without any fracture[55]

圖16 不同滲透率下單一裂縫井動邊界曲線[55]Fig.16 Moving boundary curves of wells at different permeabilities with a single fracture[55]

3.2 頁巖氣開發(fā)產(chǎn)量預(yù)測方法

在常規(guī)氣藏的勘探開發(fā)過程中，準(zhǔn)確分析氣井的開發(fā)動態(tài)特征，計算氣藏的動態(tài)儲量對于該氣藏的合理開發(fā)至關(guān)重要.頁巖氣開發(fā)的產(chǎn)量預(yù)測可以分為經(jīng)驗方法、滲流方法.經(jīng)驗方法主要應(yīng)用傳統(tǒng)氣藏工程中的遞減分析方法對頁巖氣產(chǎn)量進行預(yù)測，但頁巖儲層的固有特點使得頁巖氣井與常規(guī)氣藏的氣井有不同的產(chǎn)量遞減規(guī)律.由于頁巖氣藏滲透率極小，常規(guī)的遞減曲線法對其產(chǎn)能預(yù)測有較大的誤差，筆者通過劃分多個時間段分別采用Arps 方法分析的方式，近似耦合形成一整套頁巖氣井產(chǎn)量遞減的整體性描述和預(yù)測模型[56].該模型已在4 個頁巖氣區(qū)塊共189 口井應(yīng)用，產(chǎn)能預(yù)測結(jié)果與現(xiàn)場實際產(chǎn)能符合率高達85%以上.

滲流方法是指通過頁巖氣開發(fā)非線性滲流理論所推導(dǎo)的產(chǎn)量，推導(dǎo)的難度較大，但具有計算精度高的優(yōu)點.在頁巖氣多區(qū)耦合開發(fā)過程中，同樣引入復(fù)合區(qū)模型，進行多區(qū)耦合聯(lián)立求解.可以得到對單條人工壓裂縫而言，其頁巖氣單相流動的非穩(wěn)態(tài)產(chǎn)能為：

其中，Ki為第i條裂縫的滲透率，m2；μi為第i條裂縫處的氣體黏度，Pa·s；ci為第i條裂縫處的氣體壓縮因子，Pa?1.

當(dāng)考慮水平井多段壓裂開發(fā)時，需要進行多條裂縫的產(chǎn)量疊加，即

其中，qj為單條裂縫的產(chǎn)量，m3·s?1.

通過對產(chǎn)量的預(yù)測可以看到，當(dāng)井底流壓一定的情況下，產(chǎn)量在200 d 以內(nèi)下降較快.生產(chǎn)時間超過300 d 時產(chǎn)氣量下降幅度較慢，產(chǎn)量逐漸穩(wěn)定.產(chǎn)氣量隨著生產(chǎn)壓差的增加而增大，整體非穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)曲線呈現(xiàn)為“L”形（圖17）[42].

圖17 不同縫網(wǎng)區(qū)域大小對產(chǎn)量的影響[42]Fig.17 Influence of different fracture network sector sizes on production[42]

同時，產(chǎn)量隨著縫網(wǎng)復(fù)雜程度的增加而提高.如隨著裂縫級數(shù)的增加，產(chǎn)氣量增大（圖18）[42].

圖18 裂縫段數(shù)的影響[42]Fig.18 Influence of the number of fracture stages[42]

目前，該數(shù)學(xué)模型已編寫相關(guān)商業(yè)軟件，應(yīng)用于滲流力學(xué)研究所等單位，與現(xiàn)場開采數(shù)據(jù)擬合效果較好（圖19）[52]，與CMG 等數(shù)值模擬軟件計算結(jié)果的誤差小于15%[52].

圖19 采氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合曲線[52]Fig.19 Production history matching curve of the gas recovery well[52]

國外的頁巖氣開發(fā)研究多基于數(shù)值模擬方法，如多重介質(zhì)模擬機離散裂縫模擬等，與上述頁巖氣開發(fā)理論所提出的解析解有很大不同.本文所介紹的解析解完全避免了數(shù)值模擬所需的大量人力和時間成本，可以更為方便地進行影響因素分析，而且兩者擬合程度很高.

目前，對于頁巖氣藏開發(fā)的預(yù)測模型多基于單相甲烷.實際上，頁巖氣壓裂開發(fā)過程中需要注入大量的壓裂液，地層之中的流動實際上為氣?水兩相流.通常，兩相流動與單相流動的區(qū)別很大，因此，有必要考慮含水的存在.同時，含水頁巖的物性往往會與干燥頁巖有巨大差別，體現(xiàn)在頁巖的孔、滲變化，巖石力學(xué)參數(shù)的變化等方面.尤其是在深層頁巖氣開發(fā)過程中，地應(yīng)力的作用凸顯，含水的影響變得很重要，有必要加以模擬計算.在此基礎(chǔ)上，下一步需要對含水及應(yīng)力作用于縫網(wǎng)的特性加以考慮，形成考慮流固耦合及多場耦合作用機理的頁巖氣水平井開發(fā)滲流數(shù)學(xué)模型，以便更加精確地對頁巖氣開發(fā)進行模擬計算.

4 中國頁巖氣開發(fā)適應(yīng)性技術(shù)

在頁巖氣理論的基礎(chǔ)上，還需進一步發(fā)展頁巖氣適應(yīng)性技術(shù).目前，國外的頁巖氣開發(fā)技術(shù)無法直接借鑒，也不能完全用以指導(dǎo)中國的頁巖氣開發(fā).這主要是由于，國外的頁巖氣儲層孔隙度通常在10%以下，而在國內(nèi)通常是5%以下，兩者的成藏條件與儲層結(jié)構(gòu)都不相同.中國的頁巖氣開采研究面臨著孔徑更小、納微米效應(yīng)更加凸顯、多尺度非線性影響更大的復(fù)雜問題[57?59].需要在適應(yīng)性研究中有所創(chuàng)新進步，以形成適應(yīng)我國頁巖氣特點的開發(fā)技術(shù).

4.1 頁巖儲層分級評價及優(yōu)選目標(biāo)評價方法

此前，我國沒有頁巖氣田適應(yīng)性分級評價和有利目標(biāo)優(yōu)選方法，導(dǎo)致含氣富集區(qū)難以定位.同時，國外經(jīng)驗不適用于我國儲層.其主要原因在于：（1）我國頁巖儲層的構(gòu)造運動次數(shù)多且劇烈，保存條件不如北美；（2）我國頁巖氣藏埋深淺于3000 m 的相對較少，部分頁巖儲層埋深可超過5000 m，而美國的優(yōu)質(zhì)頁巖資源埋深范圍通常介于1000～3500 m.因此，有必要發(fā)展我國的適應(yīng)性分級評價及優(yōu)選目標(biāo)評價方法.

4.1.1 頁巖儲層分級評價標(biāo)準(zhǔn)

此前的國外油氣研究人員在頁巖氣勘探開發(fā)過程中形成了一系列儲層評價方法，選擇的評價參數(shù)大體一致，通過結(jié)合我國海相頁巖氣開采工作，已提出了一套頁巖氣勘探開發(fā)的儲層評價參數(shù)與閾值.與國外油氣公司的評價方法相比，重點增加了對頁巖儲層保存條件的評價.這一方法優(yōu)選了4 個指標(biāo)作為分級評價標(biāo)準(zhǔn)，并按優(yōu)選程度分為3 類[60?62]，如表1 所示.

表1 頁巖儲層分級評價標(biāo)準(zhǔn)[62]Table 1 Classification and evaluation criteria for shale reservoirs[62]

目前我國頁巖氣的分級評價標(biāo)準(zhǔn)主要基于對含氣量及鉆采成功率的認(rèn)識，多方法綜合評價體系尚在起始階段.接下來，應(yīng)進一步加入經(jīng)濟、環(huán)境評價方法，擴展儲層的分級評價方法體系.

4.1.2 有利開發(fā)目標(biāo)優(yōu)選方法與指標(biāo)

有利開發(fā)目標(biāo)的優(yōu)選旨在定位地質(zhì)上的頁巖氣富集區(qū)以及工程上易于實施的目標(biāo).目前在西南地區(qū)頁巖氣田所廣泛應(yīng)用的優(yōu)選方法采用了單因素分析多因素綜合疊加法，分別形成了優(yōu)質(zhì)頁巖厚度、壓力系數(shù)、埋深以及地面條件4 張基礎(chǔ)地質(zhì)圖件，在此基礎(chǔ)上疊加這4 幅圖件，重疊的有利區(qū)范圍即為最終優(yōu)選出的開發(fā)有利目標(biāo)（表2）[63?65].

表2 頁巖氣開發(fā)有利目標(biāo)優(yōu)選指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)[65]Table 2 Preferred indicators and standards for favorable targets for shale gas development[65]

不過，目前對頁巖氣有利目標(biāo)優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)的研究還僅限于海相頁巖氣儲層，并且只針對淺?中埋深的地層，對于陸相儲層以及深層-超深層的頁巖儲層尚需進一步探索研究.目前頁巖氣開發(fā)已逐漸向深層?超深層進發(fā)，其物理、化學(xué)特性均與淺?中埋深的儲層有所不同，對其主要特征進行研究應(yīng)是下一步的重點研究方向.

4.2 頁巖氣限壓控制產(chǎn)量快速遞減開發(fā)方法

我國頁巖氣開采呈現(xiàn)典型的“L 型”曲線遞減規(guī)律，初始產(chǎn)量高，但遞減非?？?，單井第一年產(chǎn)量遞減率一般為60%～70%.針對我國頁巖氣開發(fā)階段產(chǎn)量衰減速率快的問題，通過頁巖氣多場耦合實驗和模擬研究，發(fā)現(xiàn)了流固耦合作用和井底積液是減弱氣體滲流能力的主控因素.此前采用美國的放壓開采方法導(dǎo)致氣井產(chǎn)量遞減過快，效益井大幅度下降，嚴(yán)重影響了開發(fā)規(guī)模和上產(chǎn).為此，筆者基于已有的頁巖氣非線性滲流理論，根據(jù)基質(zhì)?裂縫多區(qū)域流場結(jié)構(gòu)特征和產(chǎn)氣排液規(guī)律，提出階梯性地降低、調(diào)整開采壓力，并采用“燜井→控壓→穩(wěn)定→連續(xù)”的排采制度，形成了階梯降壓的頁巖氣開發(fā)方法[10]，通過限壓降低了應(yīng)力場變化和壓裂液聚集成橋塞作用的影響，實現(xiàn)了擴大多區(qū)域多流態(tài)流場貢獻、控制井底積液，高效抑制頁巖氣產(chǎn)量遞減.通過模擬可以看到，采用限壓控制產(chǎn)量快速遞減開發(fā)方法后，頁巖氣的產(chǎn)量遞減情況得到大幅改善（圖20）.

圖20 采用階梯降壓開發(fā)效果對比圖Fig.20 Comparison of the effect of using the step-gradient reducing pressure development method

現(xiàn)在的適應(yīng)性開發(fā)技術(shù)研究還僅限于3000 m以淺的頁巖儲層，而我國許多頁巖儲層的埋深都超過3000 m，對于這些儲層而言，其應(yīng)力敏感性和溫度場的影響將更加顯著，已有的適應(yīng)性技術(shù)也不能完全適用于這類頁巖儲層.需要針對深層頁巖氣藏的特點進行有針對性的進一步研究.

4.3 中國頁巖氣壓裂開發(fā)工藝適應(yīng)性技術(shù)

北美地區(qū)的頁巖氣藏具有天然優(yōu)勢，其頁巖儲層厚度大、埋深相對較淺，而且地面條件多在平原地帶，附近有豐富水源；我國頁巖氣藏則埋深大、厚度小，地面環(huán)境多為丘陵，取水不易，而目前通常水力壓裂所需用水每次至少是1×104m3.種種復(fù)雜條件制約著我國頁巖儲層的開采效果，也迫使我國發(fā)展了適應(yīng)性的頁巖氣壓裂開采技術(shù).

4.3.1 逐步走向深層的頁巖儲層水平井鉆井技術(shù)

目前，國外通常在鉆井過程中使用三維旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向閉環(huán)系統(tǒng)，這種工具可以更方便地操作轉(zhuǎn)向臂并對井壁的連續(xù)作用力實現(xiàn)導(dǎo)向作用[66]，具有摩阻與扭矩小、鉆速高、井眼軌跡平滑和易調(diào)控等特點[67].我國南方海相頁巖氣田根據(jù)地質(zhì)特征和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工藝特點，對水平段選擇旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向施工，加上耐高溫螺桿、定向聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）鉆頭等自主研發(fā)的工具，保證了測井、下套管一次性到位，大大加快了鉆完井周期[68]，目前已形成了水平井優(yōu)快鉆完井技術(shù)，鉆井周期從此前的4 個月縮至不到3 個月[69]，2018 年1 月17 日，川慶鉆探在威202H13?6 井創(chuàng)造了27.6 d 的最短鉆完井記錄[70].我國對于淺?中埋深頁巖儲層的鉆完井工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，下一步應(yīng)著重發(fā)展深層鉆完井的技術(shù).

針對水平段頁巖儲集層摩阻大和易垮難題，我國已自主研發(fā)了兩套油基鉆井液，國內(nèi)油基鉆井液最高耐溫150 ℃,油水體積比為90∶10，可實現(xiàn)高效回收利用.但與國外相比，國內(nèi)油基鉆井液的耐溫性相對較低，油水比偏高[71]，需要進一步研究疏油材料，提高巖壁親水疏油性能，有效解決鉆井液毛細(xì)管吸力引起井壁失穩(wěn)問題.另一方面，高性能水基鉆井液試驗已在我國取得初步成效，鉆井液費用比進口鉆井液降低21%[72]，在提升環(huán)境友好度的同時節(jié)約了成本.但水基鉆井液的最大難點在于井壁穩(wěn)定問題，必須加大抑制劑的研究，降低水的表面張力，防止巖層表面水化[73].

通過水平井井眼軌跡控制，保證了水平井軌跡沿著甜點區(qū)約20 m 厚的高壓封存箱中鉆進[74].水平井長通常優(yōu)化控制在1500 m 左右，但已有超長水平井的作業(yè)，目前初步形成了以“個性化鉆頭＋配套鉆井提速工具＋優(yōu)質(zhì)鉆井液體系”為主體的超長水平段鉆井技術(shù)，水平段長度達到2810 m，而周期較此前縮短了50%[75].西南油氣田通過精準(zhǔn)建立地質(zhì)導(dǎo)向模型,使用高性能地質(zhì)導(dǎo)向工具，形成了超深井作業(yè)，目前鉆井深度最深達4245 m[76].這些技術(shù)為下一步的深層頁巖氣開發(fā)提供了必要基礎(chǔ).

4.3.2 頁巖井場“工廠化”作業(yè)模式

我國頁巖儲層的地面條件受井場空間小、水源短缺等限制，對此我國逐步形成了“鉆井、壓裂、生產(chǎn)”甚至結(jié)合“地質(zhì)”的一體化“工廠化”生產(chǎn)模式[77]，使壓裂液混配、壓裂作業(yè)、采氣都集中在一定范圍之內(nèi)，極大地縮小了占用空間，在節(jié)約土地、水源、材料、人工和保護環(huán)境等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用[78].

目前，威202、威204 等區(qū)塊已形成了水平井“工廠化”部署及地質(zhì)工程一體化設(shè)計與實踐[79].水平井鉆井平臺周期較此前可節(jié)約15～20 d，機械鉆速增幅達到127%，每米鉆井費用成本降低50%以上，提速效果明顯[80].天然氣在出井之后直接進行除砂、分離、計量后再輸運至氣站.在地面工程方面，建立了壓裂返排液地面處理技術(shù)，形成了壓裂液反排再利用，通過地面大排量實時混配，使采出液的重復(fù)利用率達到90%，降低成本的同時解決了井場空間受限及清水資源缺乏的問題.這些作業(yè)模式大幅度加快了頁巖氣井的投產(chǎn)進度.但僅就目前而言，我國頁巖開發(fā)區(qū)的管網(wǎng)仍相對不發(fā)達，基礎(chǔ)設(shè)施投入成本比北美地區(qū)要高出很多，打井成本也較高，需要進一步發(fā)展適應(yīng)于我國頁巖氣開采的技術(shù).

4.3.3 頁巖氣壓裂工藝設(shè)計及地質(zhì)?工程一體化技術(shù)

頁巖氣藏屬于“人工氣藏”，壓裂是其開發(fā)的核心[81].水平井同步壓裂、拉鏈?zhǔn)綁毫押椭貜?fù)壓裂技術(shù)是目前水平井壓裂提高頁巖氣產(chǎn)能的關(guān)鍵[82].同步壓裂是指大致平行的兩口或兩口以上的井同時進行水力壓裂改造，增大井間改造體積和復(fù)雜程度的技術(shù)[83]，與常規(guī)壓裂方式相比，同步壓裂井破裂壓力突破更早，生產(chǎn)率和套管壓力更高、更穩(wěn)定[84].運用該技術(shù)，中石化涪陵焦石壩頁巖氣田實現(xiàn)了2.36 倍產(chǎn)量的提升[82].通過結(jié)合拉鏈?zhǔn)綁毫鸭夹g(shù)，可實現(xiàn)任意段數(shù)的壓裂，段與段之間的時間周期為2～3 h，尤其適用于工廠化一體化作業(yè)[85].目前，長寧H3 平臺H3?1 井、H3?2 井實施拉鏈?zhǔn)綁毫眩瓿?4 段加砂壓裂，平均每天壓裂達3.16 段[86].重復(fù)壓裂技術(shù)是指在開采一定時間之后，裂縫受地層應(yīng)力影響，發(fā)生閉合情況，此時通過重復(fù)壓裂形成新的裂縫擴展，使裂縫重新打開或轉(zhuǎn)向，增大人工改造體積，恢復(fù)甚至增大產(chǎn)能.北美地區(qū)的重復(fù)壓裂實踐表明，該技術(shù)可使單井EUR（估算最終產(chǎn)量）提高30%～50%[87].目前，重復(fù)壓裂技術(shù)在我國尚處于先導(dǎo)試驗階段，但今后會有重要發(fā)展前景.

我國南方海相頁巖氣的壓裂作業(yè)具有大排量（壓裂施工排量一般超過10 m3·min?1）、大液量（單段壓裂用液量一般為2000～6000 m3）的特征.為確定最優(yōu)的壓裂規(guī)模、間距等參數(shù)，提高儲層動用及改造效果，逐步形成了以“橋塞分段，分簇限流射孔，高、低黏滑溜水體系，組合粒徑支撐劑，連續(xù)與分段加砂結(jié)合，大排量，大液量和大砂量”為指導(dǎo)的頁巖氣水平井主體壓裂技術(shù)，確立了地質(zhì)工程一體化研究、一體化設(shè)計、一體化實施的推行方案.目前，長寧?威遠國家級頁巖氣示范區(qū)已經(jīng)依此進行產(chǎn)能建設(shè)，建成了25×108m3的年產(chǎn)氣能力[88].未來，探索最優(yōu)水平段長、最佳壓裂關(guān)鍵參數(shù)可進一步提高頁巖氣開發(fā)經(jīng)濟效益.

目前，對于我國淺?中埋深的頁巖儲層，其鉆采和壓裂技術(shù)日漸成熟，可實現(xiàn)效益開發(fā)，處于持續(xù)上產(chǎn)階段.但對于埋深超過3500 m 的深層?超深層頁巖氣田，當(dāng)前仍處于試驗先導(dǎo)階段，應(yīng)在叢式井、一趟鉆、磁導(dǎo)向鉆井和電加熱開采等關(guān)鍵工程技術(shù)方面進行創(chuàng)新，探索關(guān)鍵參數(shù)對開發(fā)效果的影響，并合理建立地下立體井網(wǎng)，追求“少井高產(chǎn)”和高采收率.

5 結(jié)論

綜上，頁巖氣儲層的物性條件決定了其開發(fā)機理的復(fù)雜性，對頁巖氣開發(fā)理論研究的深化有助于進一步完善頁巖氣的開采工作，應(yīng)整合現(xiàn)有理論成果并進一步深入探索，以強化頁巖氣藏開發(fā)理論的研究.具體包括以下幾個方面：

（1）在多尺度流動機理方面，已經(jīng)從實驗和理論等方面普遍認(rèn)識到了頁巖氣開發(fā)過程中的解吸、擴散和滑脫等機理頁巖基質(zhì)滲流具有擴散、滑移、解吸、滲流多種流動的非線性滲流特征；頁巖微裂縫表現(xiàn)出達西滲流特征；在人工裂縫內(nèi)的流動屬于高速非達西流動.

（2）在頁巖氣多尺度流動滲流理論方面，通過考慮不同尺度下的多流態(tài)流動，已建立反映全過程的頁巖氣儲層多尺度流動統(tǒng)一模型，涵蓋了從納米孔到裂縫尺度下的流動特性，實現(xiàn)了對頁巖氣多尺度?多流態(tài)的流動特性的精確計算.

（3）在頁巖氣開發(fā)氣藏工程方法方面，已通過多級壓裂水平井滲流三區(qū)物理模型，得到頁巖氣直井/水平井的穩(wěn)態(tài)/非穩(wěn)態(tài)壓裂開發(fā)產(chǎn)能數(shù)學(xué)模型解析解，構(gòu)建了多級壓裂水平井產(chǎn)能預(yù)測方法，形成了頁巖氣多區(qū)耦合非線性滲流理論，揭示了人工改造縫網(wǎng)區(qū)域與未改造可動用區(qū)域的流場和產(chǎn)量變化規(guī)律.

（4）在我國頁巖氣開發(fā)適應(yīng)性技術(shù)方面，已提出了我國儲層分級評價及優(yōu)選目標(biāo)評價方法，并針對我國頁巖氣特點構(gòu)建了頁巖氣產(chǎn)量遞減模型.對于我國頁巖氣產(chǎn)量遞減快的問題，提出了頁巖氣限壓控制產(chǎn)量快速遞減開發(fā)方法.針對我國頁巖氣田復(fù)雜的地面條件以及大規(guī)模壓裂工藝的需求，形成了頁巖氣壓裂開發(fā)工藝適應(yīng)性技術(shù).在今后，應(yīng)進一步針對我國深層頁巖氣的特性，進行適應(yīng)性開發(fā)技術(shù)的研究.