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针对不同饱和类型煤层的特点及临界解吸压力在地层压力上升、下降过程中的不同作用，建立了煤层气解吸过程的数学模型。模型能够反映气体解吸的真实情况。利用此数学模型，编制了计算程序，通过实例，计算分析了煤层气解吸的主要机理：超饱和煤层是游离气和气体解吸的累加作用；饱和、欠饱和煤层在开采过程中控制区域内两相区逐渐扩大；欠饱和煤层高于临界解吸压力的区域没有解吸，造成产量低下。     

多层叠置含煤层气系统递进排采的压力控制及流体效应

为了研究多煤层发育地区各含气系统排采次序及压力控制下的流体效应,以指导煤层气井排采制度设计,从贵州省织纳煤田选择了1口煤层气参数+试验井,在划分多层叠置含气系统的基础上,分析了各含气系统静止液面压力、储层压力、临界解吸压力特征,设计了各含气系统递进排采次序及排采压力控制方案;模拟了单含气系统分排、多含气系统合排及多含气系统递进排采各阶段的流体效应。模拟结果表明：①单独排采各含气系统时,产气量低,排采时间短,成本高;②多含气系统递进排采平均气产能和累计产能高、稳产期时间长,但多含气系统在合层排采时,由于各系统压力不同,系统间存在相互干扰,并非所有含气系统都有产能贡献;③多层叠置独立含煤层气系统可根据各系统内煤储层压力、临界解吸压力和产气压力来设计递进排采次序,先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统,当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时,再进行两个含气系统合排,依此递进排采所有含煤层气系统。     

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煤层气采出有扩散和渗流两个过程，比常规天然气层中的渗流方程复杂。煤层气由煤层流入井筒的过程为：随着煤层中水的不断采出，地层压力下降，吸附在煤层中的煤层气被解吸出来，并扩散至割理，割理中的气体渗流到达井筒。采用非平衡态吸附模型，研究单相煤层气在煤体和割理中的流动规律。在拟稳态流和不稳态流的数学模型假设下，用气体标准压力代替Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附公式中的压力，得到气层中标准压力所满足的方程。如果考虑无限大地层或有界圆形封闭和定压地层，最终得到井底无量纲准压力及其导数的解。     

煤层气井试井测试方法

煤层甲烷解吸及煤岩易破碎的特征，使得煤层气井试井设计格外重要，煤层与常规储层间贮存及采出机理的不同，决定了煤层气井的试井方法与常规油气井试井方法存在着区别。本文从煤层气井的井况出发，结合煤层压力及渗透率的大小，总结了国外专家推荐的煤层气井测试方法，提出了测试方法实施中应注意的问题。     

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煤层气主要以吸附状态赋存在煤岩基质中，只有当储层压力降低后才可以从基质中解吸出来，煤岩裂隙或割理中多被水充满，而裂隙与割理是煤层中的主要运移通道，煤层气需要通过排水（裂隙或割理）降压（煤岩储层）方式才得以采出，故煤层气的产量受煤岩性质、压力水平和两相渗流特征等多种因素的影响。文章分析认为，影响煤层气井单井产量的主要因素包括煤岩渗透率、孔隙度、吸附能力、含气量、临界解吸压力、相对渗透率等；为提高煤层气井单井产量，必须通过洞穴完井、压裂改造或水平井等方式，改善井底渗流条件，有效地降低井底流压，扩大压力波及范围，增加有效解吸区，扩展两相渗流区范围。为实现煤层气的规模开发，必须深化认识储层特征，结合地质实际，选择合适的开发技术。     

注CO2开采煤层气产能预测及影响因素分析

在对注CO2开采煤层气过程所涉及的双组分气体吸附/解吸,扩散和运移等理论调研的基础上,考虑有效应力、气体吸附/解吸对煤层渗透率影响,建立了描述注CO2开采煤层气生产过程的数学模型,研究了注CO2条件下煤层气的储集、扩散和运移机理.运用数值模拟方法,分析了初始孔隙度、泊松比、杨氏模量等储层物性参数对储层渗透率变化的影响,研究了注CO2开采煤层气生产过程中CH4产量及CO2注入量的变化规律.结果表明:储层渗透率变化受孔隙压力降低、CH4解吸、CO2吸附3个因素共同作用;储层压力一定时,游离气中CO2摩尔分数越大,储层渗透率越低;同时明确了注产井间距、煤层初始渗透率和煤层温度等因素对产能的影响规律,可为现场生产提供理论借鉴.     

一种确定煤层气地面垂直井排采制度的简易方法

以渗透率为核心,探讨了煤层气垂直井排果过程中井底流压、地层供液量等与渗透率的对应关系,并据此分析了舍适的排采制度,划分了煤层气井排采阶段,最终形成了一种确定煤层气井排采制度的简易方法。研究结果表明：井底流压在2／3的原始储层压力以上时,渗透率变化不大,即应力敏感效应不强;井底流压小于2／3倍原始储层压力后,应力敏感效应增强。当井底流压接近并达到临界解吸压力时,地层供液量开始减小,此时控制套压、减少产量有利于扩大压降范围;当储层压力降低至临界解吸压力后,渗透率得到大幅改善,可保持较小冲次,获得稳定气产量。开发实践证明该万沽在获取煤层气井最大产量方面有较好的实用性。     

煤层气井生产特征及产气量影响因素分析

本文结合煤层气井的生产特征,分析了地质因素、渗透率、含气饱和度、临界解吸压力、储层保护、排采技术等对煤层气井单井产气量的影响,并讨论了提高煤层气井单井产气量需要关注的问题。     

煤层气井渗透率时空变化规律研究及应用

针对煤层气井排采过程中渗透率变化规律认识不清的问题,利用煤层气产出过程中的正、负效应,渗流及等温吸附理论,得到排采过程中煤储层渗透率随时间及距离变化的数学模型。研究表明：单相水流阶段,液面降速越慢,负效应导致的渗透率降幅越小;气水两相流阶段,适当提高液面降速,正效应越显著;在排采过程中,渗透率呈非对称“V” 型变化;对于临储压力比较高的煤储层,采取“低降幅憋套压”的方式能够扩大煤储层的气体解吸范围。研究成果为煤层气井的现场排采控制提供理论指导。     

沁端区块煤层气渗流过程中压力变化规律

针对前人多集中于煤层气的吸附特征和解析机理研究,忽视对煤层气排采过程中渗流机理的研究问题,开展了煤层气渗流机理的研究,建立了弹性多孔介质单相可压缩气体不稳定渗流的基本微分方程模型,并在此模型基础上引出定压边界和不渗透边界的数学模型,得出了渗流过程中的压力分布关系式。通过对基础数据的分析,确定了沁水盆地沁端区块下二叠统山西组3~#和上石碳统太原组15~#煤层渗透率与压力的关系式。对定压边界和不渗透边界的压力分布公式的修正,得出了适合于沁端区块煤层气弹性不稳定渗流规律,为不稳定试井提供了可靠的理论基础,也可用来确定煤层参数和目前地层压力,同时为煤层气开发设计及动态分析提供了重要的信息和资料。     

复杂地层地层孔隙压力求取新技术

在分析异常高压形成机理及国外地层压力求取方法研究进展的基础上，介绍了适于泥岩欠压实成因及适于砂泥岩地层不同成因的地层孔隙压力求取新方法，其理论基础是有效应力定理，通过建立声波速度和垂直有效应力等因素的关系模型，利用测井等资料求取地层的垂直有效应力，从而求取地层孔隙压力。其中，利用适于砂泥岩地层不同成因的孔隙压力求取方法，可以获得真正连续的孔隙压力剖面。根据国内外地层压力计算最新方法，编制了地层压力分析应用软件，多年来在国内多个油田的应用表明，该软件具有先进性和很好的实用性。     

压力系数的上限值研究

压力系数大于 1.2 的异常高压只出现在水平地应力大于上覆压力的地层（即挤压构造）中,而且地层岩石必须胶结良好、坚硬,其围岩的密封性能必须良好,同时,地层的水平应力、岩石的胶结程度和围岩的密封性等条件越好,所形成的异常高压越高,压力系数的上限值在 4.0 左右,突破 4.0 的可能性非常小。     

利用测井资料预测地层三项压力技术

钻前地层压力预测资料,对于待钻层油气的评价具有重要作用,更是确保安全钻井的重要信息。本文阐述了计算地层压力的方法及压力预测分析系统(DrillWorks 2005)软件的应用。经分析,自然伽马、电阻率、声波时差等测井资料基本上反映了地层的综合物理性质,因而与地层压力紧密相关。据此,对应用测井资料进行地层压力预测的模式进行了分析。经吉林油田部分井次的实际验证,预测精度较高,可满足工程要求。     

On the Calculation of Static Bottom-Hole Pressures in Gas Wells

In “Static Bottom-Hole Pressure in Wells” (Petroleum Science and Technology, 2006, 24:113-116), Hashim and Makola present a method for the calculation of static pressure gradients in vertical wells. In the present discussion, the methodology proposed by Hashim and Makola is examined and alternate guidelines for the calculation of static pressure gradients are provided. In particular, this work examines their proposed mathematical simplifications and practices that could compromise the accuracy of the calculations. References to recommended practices and procedures for calculating static bottom-hole pressure in gas wells are also presented.     

浅议压力容器用安全阀整定压力设置

鉴于压力容器用安全阀整定压力设置的重要性以及相关工程技术人员对此问题认识的缺乏,对国内外主要标准规范关于压力容器用安全阀整定压力设置的规定进行了详细总结。通过分析这些规定,指出了这些标准规范要求的异同,提出了部分标准在执行时存在的问题,并对安全阀整定压力的设置等问题提出了建议。     

声波全波列测井在油藏工程中的应用

声波全波列测井记录了地层的纵波、横波及流体波的时差、幅度、频率、相位等信息,这些信息通常除用于计算孔隙度、判断岩性、定性识别流体性质、评价岩石力学弹性参数等,还可以在较深的砂泥岩储层中估算岩石破裂压力值,为油藏工程提供参数。本文就此问题结合东濮凹陷深层气的压裂实例进行了探讨。     

探井地层孔隙压力计算

对地层压力的计算准确与否直接影响深部探井钻井工程的设计和正常施工,因而成为提高深井钻探效率的一个技术关键。在对地层上覆压力、孔隙压力有关计算模式理论研究分析基础上,结合深部探井的施工实际情况,对压力计算模式进行了优选;建立了综合的钻前、随钻及钻后各环节压力计算的系统化、精确化方案;对影响多数孔隙压力计算模型的正常压实趋势线,提出了多种相关的验证修正算法;对压力计算过程中一些关键中间环节参数转换模式进行了探索;形成了孔隙压力数据处理系统软件。通过在几口深部探井进行实际应用,表明能够使地层孔隙压力的计算逐步精确化。     

数值模拟法研究压力敏感地层井底压力响应特征

建立了考虑压力敏感地层测试数学模型与数值模型,模拟和分析了不同压力敏感程度地层测试井底压力响应特征。对于开井流动期而言,在产量相同的条件下,压力敏感系数愈大,井底流动压力愈小。对于关井恢复期而言,压力敏感地层的井底压力响应具有地层渗透率逐渐变好或地层厚度逐渐变厚的井底压力响应特征,压力敏感系数愈大,双对数图上开口就大。     

非常规螺杆的轴向压力分布及压力降

在给定６点基本假设基础上，导出适用于各种非常规螺杆的轴向压力分布及压力降的计算公式。以等距变深、等深变距和锥形螺杆３种有代表性的非常规螺杆作为算例，在不同情况下计算了其轴向压力分布，给出了轴向压力分布曲线，并分析了计算结果。     

深层气井地层压力折算方法分析及应用

针对有些深层气井压力计未下在气层中部,记录的压力与实际地层压力之间存在误差的问题。开展了深层气井压力折算方法分析,采用积分迭代方法对2000年以来压力计未下在气层中部的深层气井资料进行了压力折算。为了验证理论计算结果的准确性,利用深层气井试井过程中记录的井口油压数据,折算出压力计深度处的压力,与压力计实测压力进行了对比分析,确定了该方法的适用范围,并对理论计算压力和实测压力对比符合较好的深层气井进行了气层中部静压折算,从而为深层气井储量计算和开发评价提供了可靠依据。