煤层气井产气机理及排采控压控粉研究 被引量：92

1

作者 张遂安 曹立虎 杜彩霞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1927-1931,共5页

煤层气吸附/解吸特征、渗流机理和排采控制是煤层气井生产的重要因素。为此,进行了煤层气吸附解吸实验和渗流特征实验,结果表明:煤层气吸附/解吸是可逆的,存在"解吸滞后现象";煤层气渗流呈现二级渗流特征,即煤的基质孔隙内流... 煤层气吸附/解吸特征、渗流机理和排采控制是煤层气井生产的重要因素。为此,进行了煤层气吸附解吸实验和渗流特征实验,结果表明:煤层气吸附/解吸是可逆的,存在"解吸滞后现象";煤层气渗流呈现二级渗流特征,即煤的基质孔隙内流体的渗流呈非达西渗流和天然裂隙及大孔隙内流体的渗流呈达西渗流;煤层气排采过程中,随着排水降压,规模开发可导致"气水分异",局部高点气产量高、水产量低,相对低点产水量高、产气量低。同时,煤层气井排采过快、洗井修井、停抽关井、液面低于煤层顶面等易造成污染,致使气水产量锐减,其伤害机理主要是煤粉堵塞伤害、应力敏感伤害和气锁/水锁伤害。基于伤害特点及伤害机理,结合多年的排采经验,确立了以定压排采、控制合理工作压差和控制煤粉适度产出等排采工作制度。 展开更多

关键词 煤层气 产气机理 控压 控粉 排采

在线阅读 下载PDF 职称材料

中国煤层气产业发展障碍及其对策 被引量：33

2

作者 张遂安 张典坤 +1 位作者 彭川 袁玉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期118-124,共7页

受全球经济增长速度放缓、能源价格低迷等诸多因素的影响,中国煤层气(煤矿瓦斯)年度抽采量及其增量的增长速度均放缓。为了加快煤层气产业发展步伐、夯实煤矿安全生产基础、推进我国能源生产和消费革命,从全球视野和大能源的角度分析了... 受全球经济增长速度放缓、能源价格低迷等诸多因素的影响,中国煤层气(煤矿瓦斯)年度抽采量及其增量的增长速度均放缓。为了加快煤层气产业发展步伐、夯实煤矿安全生产基础、推进我国能源生产和消费革命,从全球视野和大能源的角度分析了我国煤层气产业的发展资源、技术、市场条件及发展环境,剖析了制约我国煤层气产业发展的障碍,探讨了加快我国煤层气产业发展的对策。研究结果表明:①国内外宏观经济下行的大环境一定程度上导致了我国煤层气资源勘探、产能建设投资锐减;②煤层气产业发展受到政策激励效应弱化、产业缺乏投融资政策、地方政府积极性不高以及土地征用难、赔青不透明等外部因素的制约;③煤层气产业受到工程质量低下、开发项目经济效益不佳以及资源欠佳且技术移植难等来自产业内部的磕绊。结论认为:科学制定产业发展模式、理顺资源监管体制机制、搭建优质的政府服务平台、适时加强政策扶持力度以及调动地方政府的积极性,能够有效清除我国煤层气产业发展的障碍,加快煤层气产业发展的步伐。 展开更多

关键词 中国 煤层气 煤矿瓦斯 产业发展 障碍 对策 经济 政策 投资

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气排采储层压降传播规律研究 被引量：34

3

作者 赵金 张遂安 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第10期65-68,共4页

根据煤层中的渗流机理建立了煤层压力分布数学模型,计算出煤层气排采时煤层中的压力分布情况,揭示煤层中压降传播的规律。利用Matlab7.11软件模拟晋城某区块煤层气储层压降传播情况,分析了影响压降速度、压降大小以及压降传播距离的因... 根据煤层中的渗流机理建立了煤层压力分布数学模型,计算出煤层气排采时煤层中的压力分布情况,揭示煤层中压降传播的规律。利用Matlab7.11软件模拟晋城某区块煤层气储层压降传播情况,分析了影响压降速度、压降大小以及压降传播距离的因素。研究表明:煤层的渗透率、孔隙度、压缩系数及排采时间对煤层中各点的压降速度影响较大;煤层压降与产水量、煤层有效厚度、煤层的渗透率、孔隙度、排采时间和煤层含水量呈正相关;煤层的渗透率、孔隙度、排采时间与压降在煤层中传播的距离呈正相关。 展开更多

关键词 煤层气 压降漏斗 临界解吸压力 压降速度 压降传播规律

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气水平井井筒煤粉迁移规律试验研究 被引量：6

4

作者 崔金榜 李沛 +3 位作者 马东民 李智 张渴 孟凡圆 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第5期74-78,176,共6页

为研究煤层气水平井井筒煤粉迁移特征及规律,有效控制煤粉产出,开展了多相流驱替状态下的水平圆管煤粉迁移物理模拟试验。通过调节流量、控制压差的方式,分析了不同粒径大小的煤粉在不同圆管倾角下的迁移特征及规律。结果表明：生产条... 为研究煤层气水平井井筒煤粉迁移特征及规律,有效控制煤粉产出,开展了多相流驱替状态下的水平圆管煤粉迁移物理模拟试验。通过调节流量、控制压差的方式,分析了不同粒径大小的煤粉在不同圆管倾角下的迁移特征及规律。结果表明：生产条件下井筒流态以紊流为主,应重点研究了雷诺数为4 000-6 000下的流态;两相流煤粉迁移模式为滑动、滚动、层移和悬移,三相流煤粉迁移主要受不同流型的影响;煤粉迁移模型表明煤粉迁移制约因素主要有流量、流型（气液比）、煤粉粒径、管道倾角和压差。综上认为,钻井阶段选择合适造斜点,控制井斜角变化;考虑煤粉性质及排采阶段变化,适时调整排水强度和井底压降,有效控制井筒流态,可保证井筒内煤粉适度产出。 展开更多

关键词 煤层气 水平井 圆管 煤粉 物理模拟 两相流 三相流

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气规模开发条件下压力传播特征研究 被引量：13

5

作者 杜彩霞 张遂安 +3 位作者 刘程 许永洲 郭文朋 石悦 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第12期179-183,共5页

为实现煤层气规模开发,利用井间干扰扩大降压面积,增加解吸体积,有助于提高煤层气产量。以韩城HJ1井组为研究区,采用数值模拟方法模拟研究了规模开发条件下不同时期的压力传播特征,并结合研究区煤层气井生产资料,对相应阶段的煤层气井... 为实现煤层气规模开发,利用井间干扰扩大降压面积,增加解吸体积,有助于提高煤层气产量。以韩城HJ1井组为研究区,采用数值模拟方法模拟研究了规模开发条件下不同时期的压力传播特征,并结合研究区煤层气井生产资料,对相应阶段的煤层气井产能特征进行了分析。结果表明:研究区规模生产条件下,形成了压力传播出现3种阶段特征。排采1年后,井间干扰未形成,压力独立传播特征;排采2年后,部分井形成井间干扰,同时由于储层压力非均衡性增强,也形成了压力"孤岛"现象特征;排采6年后,最终形成井组整体井间干扰特征。 展开更多

关键词 煤层气 规模开发 压力传播 井间干扰 韩城区块

在线阅读 下载PDF 职称材料

大倾角煤层中煤层气井压降传播规律

6

作者 王小东 石军太 +3 位作者 王田多奕 郝鹏灵 吴嘉仪 黄红星 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2024年第3期45-53,共9页

新疆局部地区煤层倾角可达50°,与水平煤层不同,大倾角煤层中流体受重力影响较大,且煤层气井压力传播规律具有特殊性,最佳排采井位有待优化。考虑地层水重力效应,建立了大倾角煤层单相排水阶段的压力传播模型,并验证了模型的正确性... 新疆局部地区煤层倾角可达50°,与水平煤层不同,大倾角煤层中流体受重力影响较大,且煤层气井压力传播规律具有特殊性,最佳排采井位有待优化。考虑地层水重力效应,建立了大倾角煤层单相排水阶段的压力传播模型,并验证了模型的正确性;计算了倾斜煤层中裂缝井在稳定渗流状态下的产水量,并优化了最佳排采井位;采用数值模拟方法,分别研究了单井和井组在非均质有界倾斜储层中的压力传播规律。结果表明,在倾角为45°的大倾角煤层中,排采井与上边界和下边界的距离之比为3∶1的位置为最佳排采井位;在定压排采模式下,下倾方向和上倾方向的压力下降幅度差别不大;在恒速降压排采模式下,上倾方向的压力下降幅度远远大于下倾方向的压力下降幅度。 展开更多

关键词 煤层气 大倾角煤层 压力传播 重力效应 井位优化 排采模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

不同含水及负压条件下煤层气等温吸附解吸规律 被引量：13

7

作者 王凤林 袁玉 +3 位作者 张遂安 马东民 彭川 赵威 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期158-163,共6页

为了探究水分含量和负压对煤层气等温吸附、解吸特征的影响,采用大样量煤层气吸附/解吸仿真试验设备对鄂尔多斯盆地东缘北部煤矿煤样进行煤层气常规等温吸附解吸过程和负压解吸过程的实验室模拟,通过将煤样进行处理得到干燥煤样、平衡... 为了探究水分含量和负压对煤层气等温吸附、解吸特征的影响,采用大样量煤层气吸附/解吸仿真试验设备对鄂尔多斯盆地东缘北部煤矿煤样进行煤层气常规等温吸附解吸过程和负压解吸过程的实验室模拟,通过将煤样进行处理得到干燥煤样、平衡水煤样、饱和水煤样3种不同含水饱和度煤样,分别对其进行等温吸附测试、常规等温解吸测试和负压解吸测试,得到了煤样在不同含水饱和度、不同负压条件下的压力与吸附量实测数据,并采用不同的吸附/解吸方程式进行拟合。通过对比分析,研究了水分对等温吸附过程、解吸过程以及负压对解吸过程的影响,并从分子间作用力的角度解释了水分对等温吸附解吸过程的影响。结果表明:煤样解吸过程与吸附过程不可逆,存在解吸滞后;由于水分子与煤分子间的作用力大于甲烷分子与煤分子间的作用力,水分在与甲烷的竞争吸附中具有优势,煤样含水率越高,其吸附甲烷的能力越低;煤样含水率较低时,含水对煤岩降压解吸影响不明显;当煤样含水率高于某一值时,外来水分抑制煤层气降压解吸,分析认为这可能与煤样的物质组成和煤分子结构有关;由于水分对甲烷的置换解吸作用,若水力压裂过程中压裂液滤失严重,将降低煤层吸附气量,延长排水降压阶段,减少累计产气量,因此应严格控制压裂液滤失;负压解吸阶段,单位压降引起的解吸量更大,说明负压排采增产措施具有潜力。 展开更多

关键词 等温吸附解吸 含水饱和度 竞争吸附 置换解吸 负压解吸

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国煤层气开发技术进展 被引量：50

8

作者 张遂安 袁玉 孟凡圆 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第5期1-5,共5页

二十多年来我国煤层气开发取得了重大突破,在保障煤矿安全、缓解能源压力等方面发挥了重要作用。综述了我国煤层气开发历程和现状,概括总结了煤层气钻完井技术、压裂增产技术、排采技术、数值模拟技术等方面取得的进展和发展趋势:井型... 二十多年来我国煤层气开发取得了重大突破,在保障煤矿安全、缓解能源压力等方面发挥了重要作用。综述了我国煤层气开发历程和现状,概括总结了煤层气钻完井技术、压裂增产技术、排采技术、数值模拟技术等方面取得的进展和发展趋势:井型多样化、复杂结构化;压裂规模化;排采智能化;钻完井压裂用液多元化。同时,提出了今后我国煤层气开发技术的重点在于研究适宜规模开发区(高煤阶)的稳产高产技术、中煤阶区的钻压采技术、低煤阶区的煤层气勘探开发关键技术和松软低渗透煤层的规模高效抽采关键技术。最后提出我国煤层气开发技术总体上仍处于起步阶段,依然面临许多难题,需要进一步创新突破。 展开更多

关键词 煤层气开发 钻完井技术 压裂增产技术 排采技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

规模开发条件下煤层气相态变化规律与开发方式 被引量：7

9

作者 张遂安 杜彩霞 刘程 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第2期119-122,共4页

为便于科学地指导煤层气开发,依托WL1井组生产资料,探索了煤层气规模开发条件下的煤储层特征及其流体特征变化规律。研究发现,规模化开发条件下,随着井网长期持续的排水降压,逐步形成区域压力降,较大范围的煤层气被解吸,煤层气由吸附态... 为便于科学地指导煤层气开发,依托WL1井组生产资料,探索了煤层气规模开发条件下的煤储层特征及其流体特征变化规律。研究发现,规模化开发条件下,随着井网长期持续的排水降压,逐步形成区域压力降,较大范围的煤层气被解吸,煤层气由吸附态转变为游离态。游离态煤层气在浮力作用下向高部位聚集,而煤层孔隙内的水在重力作用下向低部位聚集,即气水分异现象。依据气水分异理论,提出了合理布局开发井网、先施工低部位的生产井等方案,以提高规模开发效果。 展开更多

关键词 煤层气 规模开发 井间干扰 优势渗流 高部位 气水分异

在线阅读 下载PDF 职称材料

松软煤层水平孔生物酶可解堵钻井液研究 被引量：2

10

作者 曹立虎 张遂安 +3 位作者 王晶 张羽 李彪 陈兴波 《石油化工高等学校学报》 CAS 2014年第2期65-68,83,共5页

生物酶的高效降解作用可使聚合物由长链变短链,黏度减小,清除聚合物泥饼效果较好。为此,采用黏度衰减法,优选了不同聚合物所对应的生物酶,配置了4组生物酶可解堵钻井液,通过滤饼清除实验和渗透率恢复实验测定了所配钻井液的解堵性能。... 生物酶的高效降解作用可使聚合物由长链变短链,黏度减小,清除聚合物泥饼效果较好。为此,采用黏度衰减法,优选了不同聚合物所对应的生物酶,配置了4组生物酶可解堵钻井液,通过滤饼清除实验和渗透率恢复实验测定了所配钻井液的解堵性能。结果表明,不同聚合物对应不同的最佳生物酶,CMC、PAC-LV、HEC和胍胶钻井液的最佳生物酶分别为X1、X6、X3和X6;优选出的4组生物酶可解堵钻井液配方,均能在钻进后清除泥饼,并对储层伤害率较小,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 松软煤层 生物酶 聚合物 护壁 解堵

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气井不同类型煤粉的静态沉降规律 被引量：13

11

作者 杜军军 刘联涛 +4 位作者 崔金榜 赵威 王飞 卢晨刚 张遂安 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第B06期203-209,共7页

为研究卡泵煤粉的粒径大小,减少卡泵事故的发生。通过煤粉粒度分析实验确定了造成卡泵的煤粉粒径主要在小于0.037 4 mm和大于3.8 mm的范围,进一步利用激光粒度分析仪分析,缩小了造成危害的细煤粉粒径范围;针对粒径小于0.037 4 mm的煤粉... 为研究卡泵煤粉的粒径大小,减少卡泵事故的发生。通过煤粉粒度分析实验确定了造成卡泵的煤粉粒径主要在小于0.037 4 mm和大于3.8 mm的范围,进一步利用激光粒度分析仪分析,缩小了造成危害的细煤粉粒径范围;针对粒径小于0.037 4 mm的煤粉进行静态沉降速度测定实验,发现当煤粉浓度很小时,沉降速度随浓度的增加急剧减小,当浓度继续增大时,煤粉的沉降速度将不再变化,趋于一个常值。同时通过测定不同粒径煤粉和不同浓度煤粉的悬浮率,发现煤粉浓度越低,煤粉的悬浮率越高;在对不同煤粉的润湿性实验中发现与排采样相比,钻屑样润湿性差,但润湿改造效果较好。依据实验结果,总结了细煤粉的基本物理特性以指导预防煤层气井中卡泵等事故的生产措施。 展开更多

关键词 煤层气 水平井 粒度分析 沉降 悬浮 润湿

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气水平井扇形磨料射流造穴喷嘴结构设计 被引量：13

12

作者 杨睿月 陈健翔 +3 位作者 黄中伟 熊超 温海涛 张世昆 《石油机械》 北大核心 2021年第3期102-110,共9页

现有煤层气开发直井采用水力造穴方式不能确定造穴的几何尺寸和形态,采用机械造穴方式刀杆容易变形、易使工具落入井内,水力-机械复合造穴技术操作复杂、成本高。为此,提出煤层气水平井扇形磨料射流喷射造穴的新思路。采用室内试验和数... 现有煤层气开发直井采用水力造穴方式不能确定造穴的几何尺寸和形态,采用机械造穴方式刀杆容易变形、易使工具落入井内,水力-机械复合造穴技术操作复杂、成本高。为此,提出煤层气水平井扇形磨料射流喷射造穴的新思路。采用室内试验和数值模拟相结合的方法,优选和优化了扇形喷嘴的几何结构参数,分析了磨料颗粒在流场中的运动轨迹及加速特性,探索了射流参数和磨料参数对颗粒运动速度的影响规律。研究结果表明:椭圆形出口的扇形喷嘴适用于煤层气水平井喷射造穴;扇形磨料射流的颗粒加速区域主要集中在喷嘴收缩段和射流等速核区域内;流体的速度矢量场特征和磨料的运动轨迹特性表明,喷射造穴的主要作用机理是切割煤体的同时冲击破碎煤块;优化布置不同喷射角度的扇形喷嘴组合、提高喷嘴压降及合理控制砂比,可收到“网格式”切割破碎煤岩的效果,从而达到大范围应力释放的目的。所得结论可为煤层气水平井喷射造穴提供理论基础和设计参考。 展开更多

关键词 煤层气 磨料射流 喷射造穴 扇形喷嘴 流场结构 颗粒运动

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气直井井筒环空压力模型 被引量：2

13

作者 董银涛 鞠斌山 张遂安 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2534-2542,共9页

为实现煤层气直井排采各阶段井筒环空压力分布的计算,为煤层气井的控压排采提供指导。结合国内煤层气井的生产实际,研究了以油管排水、环空产气为生产方式的煤层气直井,在排采各阶段的井筒内流体分布状态。提出了环空内的纯液流仅出现... 为实现煤层气直井排采各阶段井筒环空压力分布的计算,为煤层气井的控压排采提供指导。结合国内煤层气井的生产实际,研究了以油管排水、环空产气为生产方式的煤层气直井,在排采各阶段的井筒内流体分布状态。提出了环空内的纯液流仅出现于煤层气解吸产出前;气液两相流阶段的环空内仅产生泡状流与段塞流;环空内气体上升不携液。基于此,采用水动力学方法,建立了3个井筒环空压力模型,分别为环空液体单相压力模型、环空气液两相压力模型以及环空气体单相压力模型,并给出了模型间的过渡条件及模型求解步骤,从而实现煤层气直井排采各阶段的环空压力分布计算。经41口井、共71组实测数据验证,所建立的3个环空压力模型,其计算结果与实测值的平均误差依次为:2. 70%,7. 96%及3. 80%,对煤层气直井井筒环空压力的计算具有一定准确性与实用性。 展开更多

关键词 煤层气直井 井筒环空 压力模型 气液流动

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤层气直井低产原因与高产因素诊断分析 被引量：7

14

作者 卢凌云 张遂安 +3 位作者 郭文朋 石悦 张灵菊 王千玮 《非常规油气》 2017年第5期71-75,共5页

以沁水盆地南部樊庄区块现有煤层气地面开发直井实际排采规律为基础,从区域3号煤层地质特征、煤储层特征和工程因素3个方面入手,对煤层气单井低产原因与高产因素进行诊断分析。结果表明:在樊庄区块斜坡带构造特征下,煤层埋深浅,构造部... 以沁水盆地南部樊庄区块现有煤层气地面开发直井实际排采规律为基础,从区域3号煤层地质特征、煤储层特征和工程因素3个方面入手,对煤层气单井低产原因与高产因素进行诊断分析。结果表明:在樊庄区块斜坡带构造特征下,煤层埋深浅,构造部位相对高点容易高产;在小范围内,煤岩组分中镜质组含量大小和含气量大小对产能影响较大;在开采工艺和钻完井工艺等工程因素相同的情况下,水力压裂时总压裂液量和砂比的合理设计决定着有效裂缝长度和支撑剂的支撑效果,前置液量与携砂液量配比在0.8~1.2之间、砂比控制在10%~15%之间时,压裂效果好,有助于实现高产。 展开更多

关键词 煤层气 地质特征 煤储层特征 工程因素 诊断分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

鄂尔多斯盆地不同割理方向煤岩应力敏感性研究 被引量：7

15

作者 任飞 李辛子 张遂安 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第11期21-25,共5页

煤层气开发过程中煤岩应力敏感性对渗透率产生影响,而渗透率的变化直接决定着煤层气资源商业开采的成败。试验测定了鄂尔多斯盆地老坑口矿井煤岩在平行面割理、垂直面割理及垂直层理面3个不同方向的渗透率随有效应力变化情况,对比分析... 煤层气开发过程中煤岩应力敏感性对渗透率产生影响,而渗透率的变化直接决定着煤层气资源商业开采的成败。试验测定了鄂尔多斯盆地老坑口矿井煤岩在平行面割理、垂直面割理及垂直层理面3个不同方向的渗透率随有效应力变化情况,对比分析了增压过程和降压过程中不同割理方向煤岩应力敏感性差异。结果表明:不同割理方向煤岩应力敏感强烈阶段有所不同,平行面割理方向应力敏感强烈阶段集中在有效应力小于8 MPa,垂直面割理及垂直层理面则分别在6和4 MPa附近;鉴于煤层气井排采中储层应力敏感效应的影响,提出动液面在接近煤层中深200 m后,谨慎降液排采,同时建议实施减小渗透率降低幅度和时间的排采;基于平行面割理方向煤岩渗透率更有优势,因此,井网长轴平行面割理方向是井网部署合理方向。 展开更多

关键词 煤岩体 应力敏感 割理方向 渗透率损失 煤层气井排采 井网优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

川南筠连区块煤层三维含气量属性精细建模 被引量：8

16

作者 卢晨刚 张遂安 +3 位作者 白铁峰 刘成 杜军军 薛丹 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期219-225,共7页

在地表形态和构造起伏较大的川南筠连区块,采用常规储层属性建模方法进行煤层气三维含气量建模存在预测不准的问题,为提高含气量三维模型精度,利用灰色关联与多元回归分析方法建立了含气量预测模型,考虑每个网格的实际埋深,提出适应该... 在地表形态和构造起伏较大的川南筠连区块,采用常规储层属性建模方法进行煤层气三维含气量建模存在预测不准的问题,为提高含气量三维模型精度,利用灰色关联与多元回归分析方法建立了含气量预测模型,考虑每个网格的实际埋深,提出适应该区块的三维含气量建模方法。结果表明:川南筠连区块含气量的关联的因素由强到弱依次为水分、最大镜质组反射率、埋深、灰分、固定碳;经共线性检验,由水分、最大镜质组反射率、埋深、灰分建立的含气量预测模型较好,拟合相关系数R2=0.701,在99%的显著性水平下显著;该三维含气量计算模型综合考虑了地表形态和地下构造对实际埋深的影响,更接近实际情况;较大埋深区域的计算含气量比常规属性建模方法的数值高,同时改进的含气量建模结果比常规建模结果更贴近实际生产情况。 展开更多

关键词 三维地质建模 含气量 埋深 煤层气

在线阅读 下载PDF 职称材料

压裂过程数据对原始煤储层压力反演方法研究 被引量：2

17

作者 石军太 李文斌 +3 位作者 张龙龙 季长江 李国富 张遂安 《油气藏评价与开发》 CSCD 2022年第4期564-571,共8页

原始煤储层压力是煤层气储量和产能评价中一个非常重要的参数,对煤层气开采具有指导作用,准确计算原始煤储层压力具有重大意义。因此,基于渗流力学理论压力势叠加原理,建立了压裂过程中和压裂后关井过程中压力势模型,并分忽略与考虑煤... 原始煤储层压力是煤层气储量和产能评价中一个非常重要的参数,对煤层气开采具有指导作用,准确计算原始煤储层压力具有重大意义。因此,基于渗流力学理论压力势叠加原理,建立了压裂过程中和压裂后关井过程中压力势模型,并分忽略与考虑煤储层压裂过程中和压裂后裂缝网络渗透率变化两种情况,提出了利用水力压裂煤层气井关井阶段井口压力降落数据反演原始煤储层压力的方法,并进行了实例应用。从实例井拟合结果可以看出,忽略与考虑煤储层裂缝网络渗透率变化的原始地层压力方法线性关系都很明显,说明建立的方法有效。从解释精度的角度来看,考虑煤储层压裂后裂缝网络渗透率变化的方法参与拟合的数据点更多,且压裂过程和压裂后煤储层裂缝网络渗透率变化是不争的事实,解释结果更加可靠。如果忽略压后关井期间煤层裂缝网络渗透率的变化过程,评价的裂缝网络稳定的渗透率及原始煤储层压力会偏高。该方法在确定原始煤储层压力的同时,还可以确定煤储层压裂后裂缝网络稳定的渗透率并评价裂缝网络渗透率变化趋势,为煤层气藏类型划分、煤层气储量计算、压裂效果评价和排采制度优化设计提供依据。 展开更多

关键词 原始煤储层压力 煤层气藏 水力压裂 井口压力 裂缝网络渗透率

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤储层改造背景下深部煤层气藏物质平衡方程的建立与应用

18

作者 石军太 徐凤银 +9 位作者 曹运兴 李相方 黄红星 王凯 陈明 张硕 吉义天宇 王伟 孙政 李靖 《煤炭科学技术》 2025年第3期200-217,共18页

近些年深部煤层气发展迅速,在多个深部煤层气区块都取得单井日产万方的突破,为了更加科学高效地开发深部煤层气,大幅提高煤层气的采收率,建立合理、可靠且考虑因素全面的煤层气物质平衡方程,并研究深部煤层气藏或气井控制储量、平均煤... 近些年深部煤层气发展迅速,在多个深部煤层气区块都取得单井日产万方的突破,为了更加科学高效地开发深部煤层气,大幅提高煤层气的采收率,建立合理、可靠且考虑因素全面的煤层气物质平衡方程,并研究深部煤层气藏或气井控制储量、平均煤储层压力、不同类型气体产量占比、产能评价指标和最终可采储量具有重要的理论与现实意义。目前考虑游离气、煤基质收缩、溶解气、吸附气富集的微孔与游离气和水占据的介孔之间的压差和煤储层改造影响的煤层气物质平衡方程鲜有报道。首先基于深部煤层气藏物质平衡原理,在常规物质平衡方程考虑应力敏感引起的孔隙压缩、基质收缩、水的膨胀和产水因素的基础上,进一步考虑吸附气富集的微孔与游离气和水占据的介孔之间的压差、煤储层改造引起的煤储层物性参数变化和溶解气的影响,建立了基于煤储层改造背景下的深部煤层气藏物质平衡方程;然后提出了深部煤层气线性拟合的吸附气−游离气−溶解气储量评价方法、平均地层压力显式计算方法、吸附气−游离气−溶解气产量占比评价方法、深部煤层气井产能评价方法和最终可采储量EUR预测方法;最后对提出的方法进行了实例应用,评价了实例井控制的吸附气−游离气−溶解气储量,揭示了深部煤层气井生产过程中吸附气−游离气−溶解气产量占比变化规律,剖析了产能指标变化特征并预测了不同废弃压力下的EUR和煤层气采收率。研究表明:提出的深部煤层气储量评价方法,仅需实测2次以上的平均煤储层压力和对应的累计产气量和产水量数据,即可采用线性拟合的方法,评价出深部煤层气井吸附气−游离气−溶解气的储量;提出的深部煤层气平均地层压力计算方法为显式表达式,避免了隐式求解方法中复杂的计算机编程计算;提出的深部煤层气井吸附气−游离气−溶解气产量占比评价方法,无需在井口安装碳同位素监测装置,可实时评价出不同气体产量占比;提出的综合流体、游离气、吸附气、溶解气和水井底采出指数可以用于识别深部煤层气井工作制度的合理性;提出的深部煤层气井EUR预测方法,可将生产数据整理成视压力p/Z^(*)与累计产气量Gp的直线表达式,给定某一废弃压力,即可预测出深部煤层气井的EUR;实例井生产初期游离气日产气量占比和吸附气日产气量占比相当,在生产过程中,游离气日产气量占比先快速上升后缓慢降低最后逐渐稳定在29%,吸附气日产气量占比则先快速降低后缓慢上升最后逐渐稳定在70%,而溶解气日产气量占比一直较低;当废弃压力分别为4、3和2 MPa时,该深部煤层气井的煤层气采收率分别为37.8%、44.2%和52.4%,降低废弃压力是提高深部煤层气藏采收率较为有效的手段。 展开更多

关键词 深部煤层气 物质平衡方程 游离气 储量评价 煤储层压力 产量占比 产能评价 最终可采储量EUR预测

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤储层酸化氧化试剂体系优选及增产效果评价

19

作者 石军太 范倩雯 +10 位作者 曹运兴 徐凤银 黄红星 刘高峰 刘成 李星浩 曹敬添 邓婷 王春琦 孙政 李相方 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1989-2003,共15页

我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储... 我国煤层气资源丰富,但煤储层多为低渗致密储层,单井产量和采出率普遍较低,现有的技术手段难以支撑我国煤层气产业的快速发展,需要探索提高单井产量和采出率的手段。除了水力压裂、裸眼洞穴完井的物理改造方式,采用化学法改造原始煤储层物性也是近年研究的热点。煤储层酸化氧化技术可以避免物理增产方式造成的储层伤害,并可以促进解吸并改善渗流能力,但对于不同煤阶煤储层,适宜不同煤阶煤储层的酸化氧化试剂需要优化,以及其酸化氧化的作用效果需要评价。通过室内实验,对比分析了保德、沐爱、新疆区块煤样物性特征,包括煤阶、煤体结构、煤的宏观特征、煤质特征、孔渗参数、元素分析、矿物组成方面的区别;通过煤粉酸液前置溶蚀实验,优选出了盐酸最佳浓度,并通过Design-Expert软件设计并开展了五因素三水平的酸液优选正交实验,找出了影响溶蚀效果的敏感因素,优选出了最优的氧化剂类型,并对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别优选出了适用于各区块煤储层的酸化氧化试剂体系;应用优选出的各区块酸化氧化试剂体系,对保德、沐爱、新疆区块煤样,分别对比分析了酸化氧化前后的孔隙度、渗透率和润湿性;最后基于沐爱区块一个典型井组,通过数值模拟预测了酸化氧化改造后的产气效果。实验表明:盐酸浓度在3~4 mol/L内,酸液溶蚀效果最好;5个实验因素的影响效果从大到小依次是浸泡时间、酸液种类、浸泡温度、煤样种类、酸液浓度;最优的氧化剂为质量分数3%的过氧化氢溶液;保德区块混合酸化氧化剂配方为10%HCl+2%CH_(3)COOH+2%HF+3%H_(2)O_(2),沐爱区块的最佳混合酸化氧化剂配方为8%HCl+2%CH_(3)COOH+4%HF+3%H_(2)O_(2),新疆区块的最佳混合酸化氧化剂配方为12%HCl+1%CH_(3)COOH+1%HF+3%H_(2)O_(2),煤阶越高,最优酸化氧化试剂体系中HF含量越高。酸化和氧化对煤样的孔隙度和渗透率有提升作用,2者增大规律一致,低阶煤提升效果优于高阶煤。酸化作用使煤的亲水性增强,而氧化作用使煤的亲水性大幅减弱,经优选的酸化氧化体系处理的煤样亲水性减弱。数值模拟预测表明酸化氧化方案生产10 a达到废弃条件时采出率达到了64.64%,与同一时间未进行酸化氧化方案的采出程度相比增加19.72%,增产效果显著;与未进行酸化氧化方案生产18 a达到废弃条件时采出率相比增加0.97%,但酸化氧化措施节省了8 a生产时间达到最终采出率,降低了矿场运营成本。优选出的适宜于低、中、高不同煤阶煤层气藏的酸化氧化体系,改善了目标煤储层的解吸和渗流能力,提高了单井产量和采出率。 展开更多

关键词 煤层气 储层改造 酸化氧化 溶蚀 采出率

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型及其应用 被引量：13

20

作者 石军太 吴嘉仪 +5 位作者 房烨欣 鲁家国 侯晨虹 李相方 张遂安 熊先钺 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期78-89,共12页

为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模... 为了准确预测煤层气井生产动态、制订合理的排采制度,建立了考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型,然后基于该模型对保德区块、沁水盆地、柳林区块、韩城区块、黄陇煤田共15组煤样的室内煤样速敏实验数据进行了拟合,求得各煤样的渗透率模型;在此基础上,将建立的煤储层渗透率模型引入到前期编制的煤层气井动态分析软件中,并进行了2口煤层气井的生产历史拟合;以其中一口煤层气井(W1井)的拟合参数为基准,研究了煤粉堵塞参数对煤储层渗透率及煤层气井生产动态的影响。研究结果表明:①所建立的考虑煤粉堵塞影响的煤储层渗透率模型能够定量化描述煤储层渗透率随流体流速的变化,同时该模型可以被嵌入到煤层气数值模拟软件或煤层气井动态分析软件中,应用范围广;②保德区块煤储层渗透率受煤粉堵塞的影响相对较小,而煤粉堵塞对于沁水盆地、黄陇煤田煤储层渗透率的影响不可忽视;③理论最大渗透率损害率(Dmax)和渗透率损害率指数(n)越大,煤粉临界堵塞流速(vcr2)和0.5Dmax对应的相对流速(v0.5)越小,煤粉堵塞对煤储层渗透率的影响越显著;④为减小煤粉堵塞对煤层气井产能的不利影响,在排采过程中尤其是产气初期,要适当减小生产压差,以避免对煤储层渗透率造成恶性伤害。 展开更多

关键词 煤层气 煤粉 速敏 动态渗透率 产能预测 保德区块 沁水盆地 柳林区块 韩城区块 黄陇煤田

在线阅读 下载PDF 职称材料