ICS 75.020 CCS E 12
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 11047—2022
页岩气 开发数值模拟应用技术规范 Shale gas-Technical regulations for numerical reservoir simulation
2022—11-04发布
2023一05-04实施
国家能源局 发布 NB/T11047—2022
目 次
前言范围
II
1
2 规范性引用文件
术语和定义 4 总体要求 5 页岩气开发数值模拟应用步骤 5.1 模拟目标确定 5.2 资料收集和分析 5.3 模型建立 5.4 初始化 5.5 历史拟合 5.6 方案设计与动态预测模拟目标确定
3
中
6
资料收集和分析 7.1 基础地质资料 7.2 微地震资料 7.3 井数据资料 7.4 压裂施工资料 7.5 生产动态资料 7.6 流体相态资料 7.7 岩石物理资料 7.8 气体吸附解吸实验资料 7.9 气体扩散和气体滑脱实验资料 7.10 资料分析模型建立
7
中
中
·
8
4
8.1 模型选择 8.2 网格设计 8.3 模型参数赋值 8.4 裂缝数值模型的建立 8.5 模型初始化 8.6 动态模型建立
1 NB/T11047—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司
西南油气分公司勘探开发研究院、西南石油大学、中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司勘探开发研究院、中海油研究总院有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司页岩气研究院。
本文件主要起草人：王卫红、方思冬、戴城、詹国卫、赵玉龙、白玉湖、胡小虎、郑爱维、王妍妍、杨建、于荣泽、张德良、徐兵祥、常邱豪、刘华、刘莉、王玫珠、唐慧莹。
I NB/T11047—2022
页岩气开发数值模拟应用技术规范
1范围
本文件规定了页岩气开发数值模拟应用的工作步骤、技术内容、方法和要求。 本文件适用于页岩气藏不同开发阶段（开发评价、先导试验、产能建设、开发生产等阶段）的数
值模拟应用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T34163页岩气开发方案编制技术规范 GB/T35210.1页岩甲烷等温吸附测定方法第1部分：容积法 GB/T35210.2页岩甲烷等温吸附测定方法第2部分：重量法 GB/T39539页岩储层气体扩散系数的测定技术要求 GB/T39541 页岩气藏描述技术规范 NB/T14015 页岩气开发动态分析技术规范 SY/T6744 油气藏数值模拟应用技术规范 SY/T7378油气藏三维定量地质模型建立技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
压裂改造体积stimulated reservoir volume（SRV）页岩储层采用水平井或直井压裂开采，改造后形成的缝网体积。
3.2
多重相关连续介质模型 !MINCmodel 将储层分为裂缝和基质两套系统，基质系统进一步细分为多个嵌套单元的等效模型，反映基质
内、基质到裂缝的不稳定流动特征。 3.3
离散裂缝模型discretefracture model 采用非结构化网格高度逼近真实的裂缝形态特征，裂缝占据的空间与基质占据的空间互不重叠的
裂缝模型。 3.4
嵌入式离散裂缝模型 embedded discrete fracture model
1 NB/T 11047—2022
不改变原有基质网格系统。将裂缝嵌入到基质网格系统中，并通过定义裂缝与基质、裂缝与裂缝之间的连接关系实现不同系统网格间流量交换关系的裂缝模型。 3.5
吸附解吸adsorptionanddesorption 在固相一气相或固相一液相体系中，气相或液相物质被固相吸引或产生化学作用，并使其密度在
相界面附近发生改变的现象。
注：被吸附的物质为吸附质，具有吸附作用的物质称为吸附剂，仅靠分子间作用力而产生的吸附作用为物理吸附；
页岩基质颗粒对气体来讲属于吸附剂，对页岩气的吸附属于物理吸附类型，其过程是完全可逆的，当页岩气藏压力降低的时候，被吸附的气体分子从孔隙表面上脱离出来转化为游离气，这一过程是吸附的反过程，称之为解吸。
3.6
气体扩散gas diffusion 某种物质的分子通过不规则运动、扩散运动而进入到其他物质里或进入比自已浓度低的区域的
过程。
注：当不同区域存在浓度差的时候，同种气体也会从高浓度区向低浓度区扩散。
3.7
气体滑脱gas slippage effect 气体渗流过程中气体分子在岩石孔隙壁面处流速不为零的现象。 注：滑脱效应使储层表观渗透率增加。
4总体要求
4.1页岩气开发数值模拟应根据不同气藏类型、不同开发方式，选择合适的数学模型和模拟方法，模拟应反映实际地质特征、压裂改造特征、流动规律及生产动态变化。 4.2页岩气开发数值模拟应用中模拟精度和速度应满足生产需求。 4.3页岩气开发数值模拟应综合地质、压裂施工、动态、监测等多方面认识，增强模拟结果的可靠性检验，减少不确定性。
5页岩气开发数值模拟应用步骤 5.1模拟目标确定
确定数值模拟研究的目标和范围。 5.2资料收集和分析
收集静态资料、动态资料、相关施工资料等，分析资料的完备程度、准确性、可靠性及对模拟结果的影响。 5.3模型建立
选择合适的模拟软件，考虑模型规模、精度与效果的协调统一，结合压后裂缝分布评价相关资料，设计并建立能够合理反映页岩气藏地质及流体运移特征的网络模型、开发动态模型。 5.4初始化
根据页岩气藏地质、储层、流体和温压系统，结合水平井压裂改造参数，对模型进行初始化。
2 NB/T 11047-2022
5.5历史拟合
通过计算产气量、产油量（凝析页岩气）、产水量、压力等指标，拟合页岩气井实际生产动态，调整地质模型，认识页岩气藏生产动态变化规律、地层压力、流体分布状况、剩余气分布等。 5.6方案设计与动态预测
在历史拟合确定的气藏数值模拟模型基础上，围绕气藏开发面临的主要问题和需求设计不同方案，预测不同方案的开发指标并进行对比分析。
6模拟目标确定
根据目标页岩气田的开采阶段、开发状况及面临的主要问题、基础资料条件及研究内容的要求，综合确定模拟目标和范围，主要考虑因素包括模型类型及范围、历史拟合指标及精度、预测的内容等。
7资料收集和分析 7.1基础地质资料 7.1.1气藏地质数据
主要包括气藏原始压力、温度、储量（储量丰度）、微观孔隙结构等气藏地质基础资料，地质资料应符合GB/T39541的规定。 7.1.2三维地质模型
气藏描述研究提供的三维地质模型数据体，包括但不限于气藏构造模型、相模型、属性模型、天然裂缝模型、人工裂缝模型、地应力模型等。地质模型应符合SY/T7378的规定。 7.2微地震资料
提供相应的微地震数据，包括：
微地震监测事件数据：微地震数量、空间位置、级别等；微地震解释数据：裂缝方位、裂缝几何形态（长度、宽度、高度等）、改造体积等。
7.3并数据资料
主要提供相应的井数据和资料，包括：
井基本参数：井名、井型、井口坐标、补心高度、井身结构、井下及地面设备、井轨迹等； -完井参数：靶体位置、完井方式、完井深度、完井时间等：资料报告：钻井设计报告、完井设计报告等。
7.4压裂施工资料
主要提供相应的施工参数和报告，包括：
施工参数：压裂分段数、簇数，射孔位置、单段压裂液类型、压裂液量、支撑剂类型、加砂量、施工流量、压力、砂比等数据：一资料报告：压裂设计报告、压裂施工总结报告等。
3 NB/T11047—2022
7.5生产动态资料
主要应提供以下数据和资料，包括：
生产动态数据：产气量、产水量、产油量（凝析气）、套压、油压、井口温度等；动态监测资料：压力梯度测试、温度梯度测试、产出面测试、压力恢复试井测试、干扰试井测试、示踪剂测试、液面高度监测等。
7.6流体相态资料
包括气、水、凝析油高压物性资料，气、水、凝析油地面密度等。对于流体性质差异大的储层，宜提供多组具有代表性的实验测试资料。
组分模型需提供井流物全组分分析数据及相态实验分析数据。 7.7岩石物理资料
主要包括气水相渗、油水和油气相渗（凝析气藏）、毛管力曲线、岩石压缩系数及岩石应力敏感数据等。对于储层应力敏感差异大的孔缝，宜提供基质、天然裂缝及人工裂缝等具有代表性的相关数据。 7.8气体吸附解吸实验资料
页岩等温吸附/解吸实验结果分析数据，主要包括吸附模型、兰氏压力、兰式体积等，应符合 GB/T35210.1和GB/T35210.2的规定。对于吸附气量差异大的储层，宜提供多组具有代表性的实验结果。 7.9气体扩散和气体滑脱实验资料
页岩气体滑脱和扩散实验结果分析数据，主要包括气体扩散系数、滑脱因子等，应符合GB/T 39539的规定。 7.10资料分析
分析资料数据的来源、质量、齐备程度及可靠性。
8模型建立 8.1 模型选择 8.1.1 数学模型类型
根据页岩气藏类型及开发方式选择数学模型，主要包括：
黑油模型：可用于页岩干气、湿气的开采模拟：组分模型：可用于页岩凝析气的开采模拟。
8.1.2模型范围
根据页岩气数值模拟应用研究的需求和目标选择不同尺度和范围的模型：
单井模型：主要用于拟合确定单井范围内物性参数，分析单井生产动态和预测单井指标等。 井组模型：通常为一个或多个平台，主要用于分析多井生产特征和预测开发指标，分析多井
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