シェールガス生産能力評価研究の進展:内涵、方法及び方向

ZHU SUYANG ,  

PENG ZHEN ,  

DI YUNTING ,  

PENG XIAOLONG ,  

LIU DONGCHEN ,  

GUAN WENJIE ,  

摘要

シェールガスの生産は初期高生産後に急激に減少する動態を示し、この急減は初期の配分が過度である可能性を示している。不合理な配分は貯留層の生産能力の急速な枯渇を引き起こし、ガス井の経済的採取可能埋蔵量(EUR)に影響を与える。したがって、シェールガス井の生産能力を合理的に評価することは、貯留層の安定生産を確保する上で重要である。現在のシェールガス生産能力評価方法の問題点と対応策を明らかにするために、シェールガス生産能力の特殊な内涵を研究分析し、生産能力評価研究における流動方程式解析法、流動方程式数値シミュレーション法、人工知能の3つの方法の進展を総説した。研究により、シェールガス生産能力は明確に段階的特徴を示し、生産の異なる段階で生産能力の主制御因子、流動機構、流動状態が異なり、初期生産能力と後期生産能力の主制御因子には大きな違いがあり、評価方法間で認識に差異があることがわかった。流動方程式解析法は流動機構の理解度に依存し、流動方程式数値シミュレーション法は大量の信頼できるデータと貯留層工学の経験的判断を必要とし、人工知能法は高い不透明性、説明困難性、一般化能力の低さの問題を抱えている。これを踏まえ、将来の発展はマイクロ及びマクロの2つのレベルの接点にあるシェールガスの浸透機構の研究を基礎に、精緻な地質モデリング―応力物性進化―亀裂拡大―多相流数値シミュレーション―低減解析の多次元生産能力記述の融合を深化させ、機械学習アルゴリズムの非機構依存拘束、因果推論の透明性、説明可能性を強化し、現行の生産能力評価方法の制約を回避して合理的なシェールガス生産能力評価モデルと方法を構築し、ガス井の生産能力正確評価、安定生産及び効率的開発の理論的支援を提供する必要がある。

关键词

シェールガス; 生産能力評価; 流動方程式解析法; 流動方程式数値シミュレーション法; 人工知能方法; 動的評価

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