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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 被引量：1
1
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》 北大核心 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
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深部煤层气压裂水平井产气预测模型
2
作者 贾焰然 石军太 +5 位作者 曹运兴 徐凤银 熊先钺 陈明 黄红星 王伟 《中国海上油气》 北大核心 2025年第1期176-183,共8页
尽管压裂水平井开发深部煤层气藏取得重大突破,但煤层气井产气规律认识不清,产气快速预测方法欠缺,为了保障深部煤层气长期稳定高效开发,亟需开展产气预测方法研究。基于深部煤层气压裂水平井改造区内外双线性流的渗流特征,通过耦合考... 尽管压裂水平井开发深部煤层气藏取得重大突破,但煤层气井产气规律认识不清,产气快速预测方法欠缺,为了保障深部煤层气长期稳定高效开发,亟需开展产气预测方法研究。基于深部煤层气压裂水平井改造区内外双线性流的渗流特征,通过耦合考虑开关井变化影响的压力传播模型,考虑应力敏感、基质收缩和煤粉堵塞综合影响的渗透率动态变化机理的水平井气水两相流产能方程,以及煤层气藏压裂改造区-未改造区物质平衡方程,建立了煤层气压裂水平井产气预测模型,并对模型进行了求解;通过与商业数值模拟软件CMG模型、鄂东盆地大吉区块典型深部煤层气井A实测数据的拟合对比分析,验证了本文提出的深部煤层气压裂水平井产气预测模型的可行性。结果表明:本文模型更好地表征了实际井从压裂液返排阶段开始到产量递减阶段的全周期产水动态特征,所拟合得到的井底流压路径与实测值的平均误差低于7%,即建立的深部煤层气压裂水平井产气预测模型更符合现场实际。研究结果可为深部煤层气藏压裂水平井生产动态分析和开发方案设计提供参考,为深部煤层气井长期稳定高效开发奠定基础。 展开更多
关键词 深部煤层气 压裂水平井 双线性流 动态渗透率 产气预测模型
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考虑煤层割理的多分支水平井煤层气开发数值模拟研究 被引量：2
3
作者 徐加祥 赵洋 +3 位作者 董丹丹 王玫珠 杨焦生 田丰华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3167-3177,共11页
开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度... 开发煤层气的多分支水平井形态多样且在对开发过程中割理的作用认识不清,有必要探究煤层中离散割理分布特征和多分支水平井形态对气井产能的影响。根据煤层中面割理和端割理的发育情况和正交特性,采用随机方法在煤层中分别构建了低密度、中密度和高密度的离散割理系统,并与等长型、纺锤型、交错型和哑铃型4种不同形态的多分支水平井结合,构建出多分支水平井开发煤层气的物理模型。在考虑开发过程中煤层有效应力变化和基质收缩效应的条件下建立了煤层基质和割理系统的应力敏感模型,并采用Langmuir定理计算煤层气的解吸附,建立了一种可压缩煤层气在煤层基质–割理系统–多分支水平井耦合中流动的开发模型,进而研究了多分支水平井形态和割理密度对煤层气开发的影响。结果表明:煤层中的离散割理可以极大地增加多分支水平井在短时间内对煤层的动用范围,但是仅限于与多分支水平井直接联通的割理及周围基质区域,未与多分支水平井联通的部分则需要较长的开发时间,这也是气井在较短的时间获得峰值产量并迅速减产的重要原因;等长型多分支水平井控制的储层范围最大,交错型、哑铃型和纺锤型的控制范围依次减小;在煤层中割理密度相同时,等长型多分支水平井的煤层气峰值日产量和20 a内的累积产量均高于其他3种类型的多分支水平井,可以取得更好的开发效果;增大多分支水平井主次井筒的夹角,等长型多分支水平井开发效果更好,同时纺锤型分支水平井的峰值日产量提高显著;交错型和哑铃型多分支水平井的峰值日产量对分支数量更加敏感,纺锤型多分支水平井的分支数量应不少于8条,而哑铃型多分支井的分支数量不多于6条。 展开更多
关键词 煤层气 多分支水平井 煤层割理 应力敏感 产能分析
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通道压裂中支撑剂团排列方式对裂缝导流能力的影响
4
作者 徐加祥 赵洋 +4 位作者 王湘婷 王玫珠 杨焦生 田丰华 张艳博 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期519-525,共7页
高速通道压裂是以支撑剂团支撑裂缝并获得更高裂缝导流能力的新型压裂技术。为了探究支撑剂团排列方式对裂缝整体导流能力的影响,文中在考虑闭合压力作用下支撑剂团和裂缝壁面变形的基础上,建立了一种流体在高速通道和支撑剂团中耦合的... 高速通道压裂是以支撑剂团支撑裂缝并获得更高裂缝导流能力的新型压裂技术。为了探究支撑剂团排列方式对裂缝整体导流能力的影响,文中在考虑闭合压力作用下支撑剂团和裂缝壁面变形的基础上,建立了一种流体在高速通道和支撑剂团中耦合的流动模型,并对交错型和正对型支撑剂团排列方式的裂缝整体导流能力进行模拟,分析了支撑剂团半径和间距对裂缝整体导流能力的影响。结果显示:支撑剂团半径的减小和支撑剂团间距的增大均会导致裂缝支撑效果变差,正对型和交错型支撑剂团的半径均不宜小于0.100 m,支撑剂团间距不宜大于0.25 m;相同条件下,交错型支撑剂团填充的裂缝导流能力要比正对型支撑剂团填充的裂缝导流能力平均高53.53%。 展开更多
关键词 非常规油气 通道压裂 支撑剂团分布 裂缝导流能力
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基于碳酸盐岩储层裂缝表征与产能描述的开发技术对策——以川西北双鱼石区块栖霞组气藏为例 被引量：12
5
作者 蔡珺君 戴瑞瑞 +5 位作者 任勇 彭先 李隆新 刘微 王蓓 刘微 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期120-128,共9页
针对碳酸盐岩气藏试采期开发技术对策研究中存在的问题,在剖析裂缝表征方法和扩展气井产能概念的基础上,探索和揭示了不同类型储层裂缝特征相对应的气井产能变化规律,形成了碳酸盐岩储层裂缝表征与产能描述技术。文中研究明确了裂缝-孔... 针对碳酸盐岩气藏试采期开发技术对策研究中存在的问题,在剖析裂缝表征方法和扩展气井产能概念的基础上,探索和揭示了不同类型储层裂缝特征相对应的气井产能变化规律,形成了碳酸盐岩储层裂缝表征与产能描述技术。文中研究明确了裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型和孔隙型3类储层酸压改造后形成的裂缝搭配模式与试井双对数曲线的对应关系;通过建立复合地层渗流方程,实现了对气井产能以及影响产能的动态储量、平均渗透率的描述,揭示了纯气井和气水同产井在早期、过渡期、平稳期和变化期4个阶段的产能变化规律,以此为依据提出了井位平面部署、靶体位置优化、钻井及储层改造工艺、生产井制度优化4个方面的对策建议。通过实施开发技术对策,取得了单井产量的突破,生产井水侵速度得到一定程度的控制。文中研究成果指导了气藏开发技术对策的制定,为同类型碳酸盐岩气藏的高效勘探开发提供了技术参考。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 多尺度裂缝表征 产能描述 开发技术对策 栖霞组气藏 川西北
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整合测井资料的碳酸盐岩气田“一点法”产能评价方法 被引量：8
6
作者 蔡珺君 李小刚 +5 位作者 朱文涛 彭先 李隆新 刘微 王蓓 马旸 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期301-307,共7页
气井产能评价结果是采气工程和地面集输工程设计的依据。针对碳酸盐岩气田产能评价实践过程中常规“一点法”计算结果可信度较低,以及传统稳定经验数求取方法的不足,文中厘清了“一点法”的核心内涵,并以四川盆地8个碳酸盐岩大气田96口... 气井产能评价结果是采气工程和地面集输工程设计的依据。针对碳酸盐岩气田产能评价实践过程中常规“一点法”计算结果可信度较低,以及传统稳定经验数求取方法的不足,文中厘清了“一点法”的核心内涵,并以四川盆地8个碳酸盐岩大气田96口气井的试井和测井资料为基础,研究了试井地层系数与稳定经验数、测井储能系数之间的量化关系,将测井所反映的地质信息整合至“一点法”产能评价公式中,建立了整合测井资料的“一点法”产能评价新方法。通过四川盆地安岳、龙岗和罗家寨气田的实例计算及对比表明:该方法能够提升稳定经验数小于0.17的气井产能评价效果,其产能计算平均相对误差由169.64%下降至27.08%;对于稳定经验数大于0.25的气井,常规“一点法”产能评价效果更优。新方法的建立解决了矿场采用常规“一点法”评价气井产能时因稳定经验数不明而造成的产能评价误差问题,对于碳酸盐岩气田的开发设计、规模调整具有积极意义。 展开更多
关键词 碳酸盐岩气田 产能 测井资料 稳定经验数 地层系数 四川盆地
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