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煤层气井排采中不同应力机制下含断裂煤储层稳定性分析
被引量:
2
1
作者
章朋
孟雅
+4 位作者
刘超英
郭元岭
闫相宾
蔡利学
程喆
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期169-175,共7页
排采过程中地应力动态调整易导致储层断裂失稳破坏,影响煤层气井开采效率。为研究不同应力机制条件下煤层气井排采过程中含断裂煤储层的稳定性,基于煤储层地应力动态变化模型,推导了不同应力机制下含断裂煤储层稳定性判别模型,分析了排...
排采过程中地应力动态调整易导致储层断裂失稳破坏,影响煤层气井开采效率。为研究不同应力机制条件下煤层气井排采过程中含断裂煤储层的稳定性,基于煤储层地应力动态变化模型,推导了不同应力机制下含断裂煤储层稳定性判别模型,分析了排采过程煤储层断裂稳定性变化规律,提出了含断裂煤储层稳定性评价指标(F_(cr))。根据实际数据,对沁水盆地南部郑庄区块含断裂煤储层稳定性开展了动态评价。研究表明:含断裂煤储层稳定性受断裂面摩擦系数控制,当排采过程中煤储层破裂面剪切应力与正应力的比值超过破裂面的摩擦系数时,煤储层沿破裂面发生相对摩擦滑动。排水降压和初始产气阶段,不同应力机制条件下,含断裂煤储层稳定性均不断增强。稳定产气和衰减阶段,煤层气不断解吸,产生基质收缩效应,含断裂煤储层稳定性在正断层和走滑断层应力机制下不断减弱,在逆断层应力机制下不断增强。基质收缩效应越强,含断裂煤储层稳定性变化速率越快。假设郑庄区块煤储层为水平展布的各向同性的孔弹性介质,不同井位附近存在最优角度断裂面,排水降压及初始产气阶段,含断裂煤储层在正断层和走滑断层应力机制区域,F_(cr)分别减小和增大,稳定性分别降低和增强,变化幅度较小,主体仍位于稳定性中等区;稳定产气和衰减阶段,F_(cr)均加速减小,稳定性显著降低,部分区域降至稳定性较差区,甚至失稳破坏。
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关键词
含断裂煤
储层
煤层气井排采
储层稳定性
郑庄区块
地应力
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职称材料
南海神狐海域天然气水合物降压开采过程中储层的稳定性
被引量:
40
2
作者
万义钊
吴能友
+4 位作者
胡高伟
辛欣
金光荣
刘昌岭
陈强
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期117-128,共12页
储层稳定性是天然气水合物(以下简称水合物)开采所面临的关键问题之一,也是确保水合物安全高效开采的前提,目前相关的研究较少。为了分析降压法开采南海神狐海域水合物过程中储层的稳定性,根据该海域水合物的钻探资料,建立三维水合物降...
储层稳定性是天然气水合物(以下简称水合物)开采所面临的关键问题之一,也是确保水合物安全高效开采的前提,目前相关的研究较少。为了分析降压法开采南海神狐海域水合物过程中储层的稳定性,根据该海域水合物的钻探资料,建立三维水合物降压开采地质模型,采用非结构网格对模型进行离散;在综合考虑水合物开采过程中的传热传质过程和沉积物变形过程的基础上,建立了热—流—固—化四场耦合的数学模型;基于非结构网格技术,采用有限单元方法对模型求解,获得水合物降压开采条件下的储层孔隙压力、温度、水合物饱和度和应力的时空演化特征,进而分析研究了该海域水合物降压开采过程中储层沉降、应力分布和稳定性。结果表明:(1)储层渗透率越大、井底降压幅度越大,沉降量越大,沉降速度越快;(2)开采过程中储层孔隙压力减小会导致有效应力增加,且近井处剪应力增加较明显,易发生剪切破坏;(3)储层有效应力的增加导致了储层沉降,沉降主要发生在开采的早期,开采60 d,储层最大沉降为32 mm,海底面最大沉降为14 mm。结论认为,南海神狐海域水合物储层渗透率低,储层压力降低的影响范围有限,在60 d的开采时间内,储层不会发生剪切破坏。
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关键词
中国南海
神狐海域
天然气水合物
降压开采
有效应力
储层稳定性
多场耦合数值模拟
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职称材料
题名
煤层气井排采中不同应力机制下含断裂煤储层稳定性分析
被引量:
2
1
作者
章朋
孟雅
刘超英
郭元岭
闫相宾
蔡利学
程喆
机构
中国石化石油勘探开发研究
中国地质大学(北京)能源学院
煤与煤层气共采国家重点实验室
出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期169-175,共7页
基金
2020年度山西省科技计划揭榜招标资助项目(20201101002-03)
国家自然科学基金资助项目(42002181)。
文摘
排采过程中地应力动态调整易导致储层断裂失稳破坏,影响煤层气井开采效率。为研究不同应力机制条件下煤层气井排采过程中含断裂煤储层的稳定性,基于煤储层地应力动态变化模型,推导了不同应力机制下含断裂煤储层稳定性判别模型,分析了排采过程煤储层断裂稳定性变化规律,提出了含断裂煤储层稳定性评价指标(F_(cr))。根据实际数据,对沁水盆地南部郑庄区块含断裂煤储层稳定性开展了动态评价。研究表明:含断裂煤储层稳定性受断裂面摩擦系数控制,当排采过程中煤储层破裂面剪切应力与正应力的比值超过破裂面的摩擦系数时,煤储层沿破裂面发生相对摩擦滑动。排水降压和初始产气阶段,不同应力机制条件下,含断裂煤储层稳定性均不断增强。稳定产气和衰减阶段,煤层气不断解吸,产生基质收缩效应,含断裂煤储层稳定性在正断层和走滑断层应力机制下不断减弱,在逆断层应力机制下不断增强。基质收缩效应越强,含断裂煤储层稳定性变化速率越快。假设郑庄区块煤储层为水平展布的各向同性的孔弹性介质,不同井位附近存在最优角度断裂面,排水降压及初始产气阶段,含断裂煤储层在正断层和走滑断层应力机制区域,F_(cr)分别减小和增大,稳定性分别降低和增强,变化幅度较小,主体仍位于稳定性中等区;稳定产气和衰减阶段,F_(cr)均加速减小,稳定性显著降低,部分区域降至稳定性较差区,甚至失稳破坏。
关键词
含断裂煤
储层
煤层气井排采
储层稳定性
郑庄区块
地应力
Keywords
fractured coal reservoir
coalbed methane dpeltion
fault stability
Zhengzhuang Block
in-situ stress
分类号
TE377 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
南海神狐海域天然气水合物降压开采过程中储层的稳定性
被引量:
40
2
作者
万义钊
吴能友
胡高伟
辛欣
金光荣
刘昌岭
陈强
机构
青岛海洋地质研究所国土资源部天然气水合物重点实验室
青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室
吉林大学环境与资源学院
中国科学院广州能源研究所
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期117-128,共12页
基金
中国地质调查局二级项目(编号:121201005000150016)
国家重点研发计划项目(编号:2017YFC0307600)
+2 种基金
青岛海洋科学与技术国家实验室开放基金项目(编号:QNLM2016ORP0207)
山东省泰山学者特聘专家项目(编号:ts201712079)
山东省博士后创新项目专项资金资助项目
文摘
储层稳定性是天然气水合物(以下简称水合物)开采所面临的关键问题之一,也是确保水合物安全高效开采的前提,目前相关的研究较少。为了分析降压法开采南海神狐海域水合物过程中储层的稳定性,根据该海域水合物的钻探资料,建立三维水合物降压开采地质模型,采用非结构网格对模型进行离散;在综合考虑水合物开采过程中的传热传质过程和沉积物变形过程的基础上,建立了热—流—固—化四场耦合的数学模型;基于非结构网格技术,采用有限单元方法对模型求解,获得水合物降压开采条件下的储层孔隙压力、温度、水合物饱和度和应力的时空演化特征,进而分析研究了该海域水合物降压开采过程中储层沉降、应力分布和稳定性。结果表明:(1)储层渗透率越大、井底降压幅度越大,沉降量越大,沉降速度越快;(2)开采过程中储层孔隙压力减小会导致有效应力增加,且近井处剪应力增加较明显,易发生剪切破坏;(3)储层有效应力的增加导致了储层沉降,沉降主要发生在开采的早期,开采60 d,储层最大沉降为32 mm,海底面最大沉降为14 mm。结论认为,南海神狐海域水合物储层渗透率低,储层压力降低的影响范围有限,在60 d的开采时间内,储层不会发生剪切破坏。
关键词
中国南海
神狐海域
天然气水合物
降压开采
有效应力
储层稳定性
多场耦合数值模拟
Keywords
South China Sea
Shenhu area
Natural gas hydrate (NGH)
Natural gas hydrate production by depressurization
Effective stress
Reservoir stability
Multi-field coupling numerical simulation
分类号
TE37 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
煤层气井排采中不同应力机制下含断裂煤储层稳定性分析
章朋
孟雅
刘超英
郭元岭
闫相宾
蔡利学
程喆
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
2
南海神狐海域天然气水合物降压开采过程中储层的稳定性
万义钊
吴能友
胡高伟
辛欣
金光荣
刘昌岭
陈强
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
40
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职称材料
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