深部煤层处于高温高压环境,甲烷呈超临界态,实验获得过剩吸附量与实际的绝对吸附量存在较大偏差,二者之间的校正显得尤为重要。但目前校正系数中的吸附相密度大多采用了饱和液相密度或van der Waals密度这一定值,与甲烷吸附相密度随压...深部煤层处于高温高压环境,甲烷呈超临界态,实验获得过剩吸附量与实际的绝对吸附量存在较大偏差,二者之间的校正显得尤为重要。但目前校正系数中的吸附相密度大多采用了饱和液相密度或van der Waals密度这一定值,与甲烷吸附相密度随压力和温度变化的事实不符。本研究首先基于前人实验数据和理论分析建立了深部煤层中甲烷吸附相密度随温度和压力变化的数学模型;然后提出了吸附模型参数确定方法,优选出了考虑变吸附相密度的深部煤层气吸附解吸模型;最后进行了实例应用。研究表明,甲烷吸附相与游离相的密度差随压力先快速上升后缓慢上升并逐渐趋于一定值,随温度呈指数型渐进下降趋势;考虑变吸附相密度的深部煤层气吸附解吸模型,借助8个误差函数优选而来,可以准确表征深部煤层气吸附解吸特征;对于目标深部煤层气藏,Langmuir-Freundlich模型为最优的吸附解吸模型。研究成果可为深部煤层气藏类型划分、不同气体含量占比评价及排采制度优化确定提供理论基础。展开更多
【目的】鄂尔多斯盆地东缘大宁−吉县区块深部煤层气已实现规模开发,投产水平井近150口,在生产过程中发现随着地层能量逐渐降低,气井携液能力下降,井筒积液成为影响深部煤层气井产量的主要因素之一。深部煤层气游离气和解吸气共同产出,...【目的】鄂尔多斯盆地东缘大宁−吉县区块深部煤层气已实现规模开发,投产水平井近150口,在生产过程中发现随着地层能量逐渐降低,气井携液能力下降,井筒积液成为影响深部煤层气井产量的主要因素之一。深部煤层气游离气和解吸气共同产出,气液比变化大,且不同阶段产气通道及排采工艺不同,适合深部煤层气水平井生产特征的积液诊断预测方法亟需建立,为积液防治提供依据,避免因积液造成储层伤害和产能影响。【方法和结果】基于不可压缩黏性流体的RANSκ-ε方程与volume of fluid method(VOF)方法,利用流体动力学软件Fluent及其二次开发功能,结合深部煤层气水平井油管、环空气液两相流物模实验,构建深部煤层气水平井气液两相流动数值模型,通过数值模拟结果建立适合于深部煤层气水平井不同井筒压力、不同井斜角、圆管条件下和环空条件下的流型图版。基于生产过程中气液两相流动规律及流型演化过程,建立流型与积液的对应关系,得出:泡状流、段塞流对应已发生积液状态,搅混流对应即将发生积液的过渡状态,环状流对应无积液或积液风险较低状态,并且井斜角大小与积液风险成正比,压力与积液风险成反比。【结论】利用积液诊断的流型图版分析法,应用于大宁−吉县区块深部煤层气水平井,指导提出干预时机,及时采取治理措施,措施有效率提高。下一步将引入人工智能技术,向智能分析预测方向进一步优化此方法,为深部煤层气井筒积液预测和防治提供技术支撑。展开更多
文摘深部煤层处于高温高压环境,甲烷呈超临界态,实验获得过剩吸附量与实际的绝对吸附量存在较大偏差,二者之间的校正显得尤为重要。但目前校正系数中的吸附相密度大多采用了饱和液相密度或van der Waals密度这一定值,与甲烷吸附相密度随压力和温度变化的事实不符。本研究首先基于前人实验数据和理论分析建立了深部煤层中甲烷吸附相密度随温度和压力变化的数学模型;然后提出了吸附模型参数确定方法,优选出了考虑变吸附相密度的深部煤层气吸附解吸模型;最后进行了实例应用。研究表明,甲烷吸附相与游离相的密度差随压力先快速上升后缓慢上升并逐渐趋于一定值,随温度呈指数型渐进下降趋势;考虑变吸附相密度的深部煤层气吸附解吸模型,借助8个误差函数优选而来,可以准确表征深部煤层气吸附解吸特征;对于目标深部煤层气藏,Langmuir-Freundlich模型为最优的吸附解吸模型。研究成果可为深部煤层气藏类型划分、不同气体含量占比评价及排采制度优化确定提供理论基础。
文摘【目的】鄂尔多斯盆地东缘大宁−吉县区块深部煤层气已实现规模开发,投产水平井近150口,在生产过程中发现随着地层能量逐渐降低,气井携液能力下降,井筒积液成为影响深部煤层气井产量的主要因素之一。深部煤层气游离气和解吸气共同产出,气液比变化大,且不同阶段产气通道及排采工艺不同,适合深部煤层气水平井生产特征的积液诊断预测方法亟需建立,为积液防治提供依据,避免因积液造成储层伤害和产能影响。【方法和结果】基于不可压缩黏性流体的RANSκ-ε方程与volume of fluid method(VOF)方法,利用流体动力学软件Fluent及其二次开发功能,结合深部煤层气水平井油管、环空气液两相流物模实验,构建深部煤层气水平井气液两相流动数值模型,通过数值模拟结果建立适合于深部煤层气水平井不同井筒压力、不同井斜角、圆管条件下和环空条件下的流型图版。基于生产过程中气液两相流动规律及流型演化过程,建立流型与积液的对应关系,得出:泡状流、段塞流对应已发生积液状态,搅混流对应即将发生积液的过渡状态,环状流对应无积液或积液风险较低状态,并且井斜角大小与积液风险成正比,压力与积液风险成反比。【结论】利用积液诊断的流型图版分析法,应用于大宁−吉县区块深部煤层气水平井,指导提出干预时机,及时采取治理措施,措施有效率提高。下一步将引入人工智能技术,向智能分析预测方向进一步优化此方法,为深部煤层气井筒积液预测和防治提供技术支撑。
