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滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤 被引量:17
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作者 田博凡 康永尚 +3 位作者 刘娜 孙良忠 顾娇杨 孙晗森 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1716-1727,共12页
基于滇东-黔西地区40余口(排采井12口)煤层气井资料,通过单井排采动态典型指标提取和地质、工程因素综合分析,并结合数值模拟,探讨了恩洪、老厂、土城区块煤层气井排采动态影响因素,提出了相应的初始排水速度优化步骤。结果表明,研究区... 基于滇东-黔西地区40余口(排采井12口)煤层气井资料,通过单井排采动态典型指标提取和地质、工程因素综合分析,并结合数值模拟,探讨了恩洪、老厂、土城区块煤层气井排采动态影响因素,提出了相应的初始排水速度优化步骤。结果表明,研究区排采动态差异较大,其中,单井动用资源丰度、渗透率作为基础因素,决定了煤层气井产气能力,单井动用资源丰度越高、渗透率越大,产气量越高,同时,I类和II类煤体结构与III类煤体结构相比,煤层气井产气量高。初始排水速度是煤层气井排采动态的关键控制因素,排水速度较大时,即使渗透率较高,单井动用资源丰度较大,产气量仍然较低。控制初始排水速度具有双重意义:一是减缓绝对渗透率(应力敏感)降低速度,二是减缓水相渗透率降低速度。基于前述认识,通过全国煤层气开发区现行排采工作制度调研和研究区排采动态分析,指出研究区应以慢排为原则,把握阶段降压特征,提出了多煤层合采低速-阶梯降压初始排水速度优化步骤,对滇东黔西多煤层合采煤层气井生产具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 多煤层 合采 滇东黔西 排采动态 影响因素 初始排水速度 排采优化
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煤岩抗压强度和弹性模量对不同煤阶区煤层气开发的影响 被引量:1
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作者 田博凡 康永尚 +1 位作者 邓泽 曹明亮 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期245-253,共9页
为了分析煤阶控制下的煤岩抗压强度和弹性模量变化规律,提出不同煤阶区煤层气开发建议,通过岩石单轴压缩试验和煤质测试,获得了我国18个矿区20块煤岩样品的力学参数(抗压强度、弹性模量)和最大镜质体反射率R_(o,max)数据,综合前人部分... 为了分析煤阶控制下的煤岩抗压强度和弹性模量变化规律,提出不同煤阶区煤层气开发建议,通过岩石单轴压缩试验和煤质测试,获得了我国18个矿区20块煤岩样品的力学参数(抗压强度、弹性模量)和最大镜质体反射率R_(o,max)数据,综合前人部分测试数据,系统探讨了从低煤阶到高煤阶(R_(o,max)=0.33%~3.44%)煤岩抗压强度和弹性模量的变化规律及其对煤层气压裂和排采的影响。结果表明:煤阶显著影响煤岩割理和孔隙发育,褐煤、次烟煤(R_(o,max)≤0.50%)割理不甚发育,但是孔隙度最大且以大孔为主。演化到中煤阶的过程中,煤岩孔隙度降低,中煤阶(R_(o,max)≥0.65%)之后,煤岩孔隙度略有增加并趋于稳定,但是割理逐渐发育直至R_(o,max)=1.50%左右达到最大割理密度。当煤岩进一步演化至高煤阶(R_(o,max)≤1.9%),煤大分子官能团重新聚合导致割理融退。受到煤阶控制,煤岩抗压强度和弹性模量随煤阶升高呈“M”型变化规律。在R_(o,max)≤0.5%(主要为褐煤、次烟煤)、R_(o,max)≥3.0%(主要为无烟煤)和1.0%≤R_(o,max)≤2.0%(主要为焦煤、瘦煤)时,煤岩抗压强度和弹性模量较小,容易起裂,但是裂缝短宽不易延伸,导流能力较差。可以提高压裂规模,增加裂缝延伸长度,排采应该注意控制速度,防止产能衰减过快;在0.5%≤R_(o,max)≤1.0%(主要为气煤、肥煤)和2.0%≤R_(o,max)≤3.0%(主要为贫煤)范围内时,煤岩抗压强度和弹性模量较高,需要较高起裂压力,但压裂缝易延伸,压裂时要控制压裂规模,防止压穿煤层顶底板隔水层,排采可以适当提高排采速度。 展开更多
关键词 煤岩 抗压强度 弹性模量 煤阶 水力压裂 排采 煤层气
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煤阶和构造应力强度对煤岩力学性质的影响作用 被引量:7
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作者 曹明亮 康永尚 +3 位作者 邓泽 田博凡 赵群 王红岩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期45-55,共11页
为系统探讨煤阶和构造应力强度对煤岩力学性质的影响作用,在不同地区、不同煤阶20个煤样单轴力学参数测试的基础上,结合系统收集的前人单轴测试数据,利用对比分析以及统计回归和显著性检验等方法,揭示了不同构造应力区和煤阶条件下单轴... 为系统探讨煤阶和构造应力强度对煤岩力学性质的影响作用,在不同地区、不同煤阶20个煤样单轴力学参数测试的基础上,结合系统收集的前人单轴测试数据,利用对比分析以及统计回归和显著性检验等方法,揭示了不同构造应力区和煤阶条件下单轴抗压强度、单轴杨氏模量和单轴泊松比的变化规律和两两参数的关系,并从成因机理上进行了讨论。结果表明:随煤阶升高,弹性模量增大,煤阶具有增加煤岩弹性模量的作用;中高-高应力区煤岩易发生垂向上的变形导致其弹性模量低,构造应力强度具有降低煤岩弹性模量的作用。煤阶与构造应力强度非线性耦合,决定煤岩泊松比的特点,泊松比随煤阶升高出现增大的趋势;中高-高应力区的煤岩不易发生侧向上的变形导致其泊松比相对较小,构造应力强度具有降低泊松比的作用。在不同构造应力区,不同煤阶煤岩的弹性模量与抗压强度均呈正相关关系,但煤阶及构造应力强度影响到弹性模量随抗压强度变化的速度。煤阶与构造应力强度共同作用,影响泊松比-弹性模量的关系,对低煤阶煤岩,泊松比-弹性模量关系由低-中应力区的负相关关系反转为中高-高应力区的正相关关系,对中煤阶煤岩,泊松比-弹性模量关系由低-中应力区到中高-高应力区保持负相关关系,这些现象皆可通过不同构造应力区不同煤阶煤岩垂直层理方向受力后基质孔隙微观变形机制给予合理的解释。 展开更多
关键词 煤阶 构造应力强度 煤储层 煤岩力学性质
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滇东老厂区块煤层气井峰值产气量主控地质因素分析 被引量:6
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作者 康刘旭 胡滨 +4 位作者 康永尚 曾雯婷 王伟洪 顾骄杨 田博凡 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第3期38-47,共10页
基于滇东老厂区块6口排采先导试验井的煤层气地质资料和排采动态资料,在分析产水和产气特征基础上,探讨老厂区块影响煤层气井排采效果的主控地质因素和影响机理,并提出主控地质因素的下限指标和井层选择建议。结果表明:(1)单井动用资源... 基于滇东老厂区块6口排采先导试验井的煤层气地质资料和排采动态资料,在分析产水和产气特征基础上,探讨老厂区块影响煤层气井排采效果的主控地质因素和影响机理,并提出主控地质因素的下限指标和井层选择建议。结果表明:(1)单井动用资源丰度、动用煤层的平均含气饱和度和平均渗透率是煤层气井峰值产量的3个主控地质因素,它们共同控制着煤层气井的峰值产气量;(2)动用煤层的含气饱和度通过控制见气时的井底流压降低幅度影响见气时和见气后的动态渗透率,从而对峰值产气量产生影响,较高的含气饱和度有利于在较低的井底流压降低幅度时见气,有利于保持较高的动态渗透率,从而有利于气体产出,实现较高的峰值产气量;(3)在老厂区块低渗透煤储层条件下获得较高峰值产气量(大于600 m^(3)/d)的单井动用资源丰度下限,为1×10^(8)m^(3)/km^(2),平均含气饱和度下限为70%,平均渗透率下限为0.08 mD;若平均含气饱和度达到90%以上,则平均渗透率的下限可降为0.03 mD。建议老厂区块今后在井层优选时规避断层影响,即在构造模型指导下选择远离断层的井位;在选择合层排采煤层组合时,将动用资源丰度1×10^(8)m^(3)/km^(2)作为下限,动用煤层的平均含气饱和度70%作为下限,平均渗透率0.08 mD作为下限。 展开更多
关键词 老厂区块 合层排采 峰值产气量 单井动用资源丰度 平均含气饱和度 平均渗透率
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