沁南潘庄井田煤层气产能预测研究

煤层气产能预测是煤层气开发潜力评价和决策的重要研究内容。文章基于潘庄井田煤层气开发及实测资料,采用COMET3煤层气藏模拟软件对潘庄井田煤层气产能进行了模拟。结果表明:煤层气产能受诸多煤层气开发参数及其耦合作用控制,各参数对煤层气产能影响程度不同,实测参数的完整性影响煤层气井历史拟合和产能预测结果的真实可靠性;历史拟合模型可靠,产能预测结果具有高度可信度;产能预测结果显示研究区气井产气效果好,具备商业开发潜力。     

煤层气井排水采气理论与技术研究

排水采气是煤层气开发技术的重要流程,直接关系到煤层气井投资的成败。本文根据煤层气井排采原理,分析了煤层气的产出过程,介绍了煤层气单井排采和井网排采的原理,并根据排采过程中产能变化,将排采划分为排水降压阶段、产量稳定阶段、产量衰减阶段等三个阶段。影响煤层气井产能的主要因素有煤储层压力、煤层厚度以及煤储层渗透率等。通过煤层气井产能的数值模拟,可以对煤层气井进行产能预测研究。     

煤层气井动态产能拟合与预测模型

基于现代人工智能理论和数理统计理论，建立了煤层气井动态产能拟合和预测的时间序列BP神经网络模型和月产/累产比值模型，并通过实例分别验证其在煤层气井产能拟合和预测中的有效性。应用实例表明，这两类模型均能很好地拟合煤层气井的生产历史，并能进行准确定量预测，但各有差别。其中神经网络模型对数据点具有极高的拟合程度，且短期预测精度高，但中长期预测精度较差，因此，该模型适合对产气不稳定的气井进行短期产能预测；月产/累产比值模型对月产/累产比值的整体变化趋势具有较高的拟合程度，且中长期预测精度高，但模型的有效性取决于气井产能的稳定性，因此，该模型适用于预测产气稳定的气井产能。     

煤层气产能预测随机动态模型及应用研究

基于现代数理统计理论,把灰色系统和时间序列分析方法引进煤层气产能预测,建立了煤层气产能预测的随机动态模型。应用实例表明,随机动态模型在煤层气产能预测方面是有效的,从而为煤层气产能预测提供了一种全新的思路和方法。     

基于注意力机制的CNN-GRU煤层气产能预测方法研究

为优化当前煤层气产气量预测方法，探讨煤层气产能排采数据历史状态影响及时序过长导致丢失关键信息的问题，提出了一种基于Attention机制的卷积门控循环单元网络的煤层气产能预测模型；选取5个与日产气相关性较高的排采参数，利用韩城区块煤层气井现场排采数据构建并训练煤层气产能预测模型，预测未来该井区160 d的产气量情况。研究结果表明：引入注意力机制的组合模型CNN-GRUA，通过提取数据高层特征、并降低历史序列关键信息丢失的影响，克服了传统预测方法无法处理数据间非线性、时序性以及信息丢失的问题；相比BP神经网络、卷积神经网络、门控循环单元和未引入注意力机制的CNN-GRU等模型，组合CNNGRUA模型具有更高的预测精度，平均绝对误差百分比仅为1.72%。     

中—高煤阶煤层气系统物质能量动态平衡机制

基于中—高煤阶煤储层欠饱和特性及煤层气井生产数据,以临界解吸压力为关键参数节点,揭示了中—高煤阶煤层气系统物质能量动态平衡机制及其对煤层气开发过程的控制作用。结果表明:基于上述机制可以实现储层压力和含水饱和度实时监测、煤层气井单井可采储量计算、储层渗透率(包括绝对渗透率、相对渗透率、有效渗透率)动态预测、产能动态数值模拟等4方面现场需求;煤储层相对含气量(吸附态气体饱和度)越高,储层压力与含水饱和度下降越快,煤层气越容易解吸产出;临界解吸压力后,煤层气井生产时间越长,储量计算准确性越高;在整个煤层气生产过程中,煤储层渗透率被统一为储层压力的函数,欠饱和相渗曲线能更好地反映煤储层正负效应及气体滑脱效应;在产能预测方面,欠饱和相渗模型较饱和相渗模型更加准确,精确度更高。     

煤层气体积压裂水平井产能分析

由于煤储层地质特征和割理发育,压裂形成的人工裂缝多为缝网结构,常规的产能方程不适合煤层气体积压裂水平井产能分析,因此将煤层水平井增产改造物理模型假设为两区复合模型:裂缝波及区考虑为一个渗透率显著改善等效区域,裂缝未波及区渗透率极低;从渗流力学基本原理出发,利用儒柯夫斯基变换,借鉴Joshi对水平井产量公式研究思路,推导出煤层气体积压裂井产能公式,分析影响煤层气体积压裂水平井产能的主控因素,为准确预测煤层气体积压裂水平井产能提供技术指导。     

松河井田煤层气井产能数值模拟

为研究煤储层压力特性对煤层气井排采及产能的影响,针对松河井田煤层气GP井组,采用COMET3数值模拟软件进行产能模拟及预测,在此基础上分析煤储层压力特性。结果表明:孔隙度和渗透率对产气量的参数敏感性较强,对产能影响较大,应注重储层改造工作。     

煤层气井历史拟合评述

本文主要阐述了国内外煤层气井储层模拟及历史拟合研究现状,概括了近20年的煤层气井历史拟合发展进程,介绍了目前煤层气井储层模拟研究运用最广泛的COMET3软件,并以沁水南部QN03井为例,介绍了如何运用COMET3软件进行历史拟合及产能预测。     

拟稳态扩散的煤层气井动态模型及应用

扩散对煤层气井生产动态具有非常重要的作用,为现场人员能够快速有效地对煤层气井生产动态进行预测,需要建立解析形式的动态模型。以拟稳态扩散和体积物质平衡方程为基础,建立气体扩散量与含水饱和度的关系,结合拟稳态产能方程,得到考虑煤层气体拟稳态扩散的动态预测模型。模型对煤层气井生产中后期具有较好的拟合度,通过计算,认为扩散作用在整个开发过程中对煤层气产量均有影响。扩散作用能提高煤层气峰值产量,特别是对煤层气后期产量有很重要的稳定作用。扩散系数越大,煤层气峰值越高,后期产气量越高,且稳产时间更长;扩散对累积产水影响较小;煤层气开发后期,扩散作用越强烈,储层压力下降越平缓,煤层气稳产时间越长。