Physics-Based Approach for Shale Gas Numerical Simulation: Quintuple Porosity and Gas Diffusion from Solid Kerogen
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The objective of this study is to provide a detailed physics-based explanation of production behavior of shales through the construction of a fully implicit finite difference numerical model that includes five storage mechanisms as well as the gas dissolved in solid kerogen. Shale gas reservoirs are characterized by multiple porosities such as inorganic matrix porosity, organic matrix porosity, microfracture and slot porosity, hydraulic fracture porosity created during the stimulation of the shale reservoir, and adsorbed porosity. In addition to this complex system, natural gas is trapped and stored in shales as free, adsorbed and dissolved gas. Simulation of shale gas reservoirs is conducted by the introduction of a quintuple porosity approach in which the aforementioned storage mechanisms, the dominant nano-scale structure of shales and the presence of viscous flow, slip flow and Knudsen diffusion are honored in order to rigorously represent the physics associated with gas flow in these types of reservoirs. Simulated results are presented as cross-plots of P/Z vs. Gp, which are used to show the effects of the quintuple storage formulation on the behavior of shale gas reservoirs. The gas contributions due to free gas, adsorbed gas and dissolved gas are highlighted as part of the numerical modeling results. The numerical model is also compared against real data from Devonian gas shales. The characteristic signature of actual data is reproduced by the numerical simulator developed in this work. This paper presents a comprehensive methodology, which efficiently handles all the storage mechanisms present in shale gas reservoirs in such a way that better estimates of original gas in place (OGIP) and recoveries can be performed. This work also helps to reduce the uncertainty related to shale gas production forecasts since the current available simulators do not efficiently represent the physics of these unconventional reservoirs. Therefore, it is crucial to consider all the factors addressed in this paper. Ignoring one of these elements will lead to underestimation of gas production from shale gas reservoirs. It is concluded that the simulation approach proposed in this study provides a more accurate reservoir model for shale gas representation and a better understanding of the flow mechanisms occurring in these reservoirs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».