松河井田煤层群条件下合层排采煤层气可行性研究

基于贵州松河井田薄-中厚煤层群普遍发育的特点,以可采煤层为主要目标,依据沉积环境、储层特性、煤层间距等因素,将龙潭组主要煤层划分为5个煤组。结合我国北方有关合层排采的经验和松河井田的煤层气地质特征,分析出该区煤层气合层排采的主控因素包括2个方面:一是储层能量,具体参数为压力梯度、含气饱和度和临储比;二是储层导流能力,具体参数包括原始渗透率、煤体结构;根据松河井田储层测试及煤层气生产试验数据,分析得出第1煤组和第2煤组是合层排采的最优组合;第4煤组不适合与其他煤组进行合层排采;第3煤组、第5煤组均不适合与第1煤组及第2煤组进行合层排采,但第3煤组可以与第5煤组合层排采。     

滇东黔西多煤层地区煤层气“层次递阶”地质选区指标体系构建

针对滇东黔西多煤层、高地应力和构造复杂等地质特点,在明确提出煤层气地质选区过程中的有利区、甜点区和甜点段概念的基础上,阐明了3者之间"层次递阶"的关系。有利区指从滇东黔西的众多次级向斜中优选有利向斜,甜点区指从有利向斜中优选煤层气开发"靶区",甜点段是在煤层气开发"靶区"内从垂向上优选组合层段。针对研究区次级向斜多,勘探程度差异大,许多参数无法统一的特点,在有利区优选指标体系中提出了煤层气地质资源量、地质资源丰度和可采资源量相结合的关键指标,煤层气地质资源量和地质资源丰度为一票否决指标;针对研究区构造复杂和高地应力的特点,在甜点区优选指标体系中提出了断层分维值、构造曲率及埋深相结合的关键指标,断层分维值为一票否决指标;针对研究区多煤层发育,易诱发层间干扰的特点,在甜点段优选指标体系中提出了煤体结构、临界解吸压力差和储层压力梯度差相结合的关键指标,煤体结构为一票否决指标;并在各个阶段均提出了相应的参考指标,最终构建了针对研究区特点具有区域特色的煤层气地质选区指标体系。     

滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤

基于滇东-黔西地区40余口(排采井12口)煤层气井资料,通过单井排采动态典型指标提取和地质、工程因素综合分析,并结合数值模拟,探讨了恩洪、老厂、土城区块煤层气井排采动态影响因素,提出了相应的初始排水速度优化步骤。结果表明,研究区排采动态差异较大,其中,单井动用资源丰度、渗透率作为基础因素,决定了煤层气井产气能力,单井动用资源丰度越高、渗透率越大,产气量越高,同时,I类和II类煤体结构与III类煤体结构相比,煤层气井产气量高。初始排水速度是煤层气井排采动态的关键控制因素,排水速度较大时,即使渗透率较高,单井动用资源丰度较大,产气量仍然较低。控制初始排水速度具有双重意义:一是减缓绝对渗透率(应力敏感)降低速度,二是减缓水相渗透率降低速度。基于前述认识,通过全国煤层气开发区现行排采工作制度调研和研究区排采动态分析,指出研究区应以慢排为原则,把握阶段降压特征,提出了多煤层合采低速-阶梯降压初始排水速度优化步骤,对滇东黔西多煤层合采煤层气井生产具有一定的实际意义。     

黔西小屯井田煤层气多层合采产层组合优化

贵州小屯井田龙潭组煤系具有煤层数量多、煤层间距小、煤层厚度薄等特点,煤层气开发需以多层合采为主要方式;与单一厚层状煤层相比,多煤层合采易发生层间干扰,影响合采效果及资源动用程度。基于小屯井田钻孔岩性与含气性分析,识别出有利、较有利与不利3种煤岩层组合类型,考查各煤层厚度、埋深、含气量等特征,对比各煤层的煤层气资源条件,综合考虑储盖组合、含气性、渗透性、储层压力、地应力等因素,划分出Ⅰ(6_上煤+6_中煤+6_下煤)、Ⅱ(7煤)、Ⅲ(33煤+34煤)共3套叠置煤层气系统;在此基础上,优化合采产层组合,并确定有序开发模式为优先开发上部产层组合(6_上煤+6_中煤+6_下煤),其次为下部组合(33煤+34煤),最后考虑经济与时间成本确定是否单独开发7煤;确立了资源条件分析-含气系统划分-产层组合优化的多-薄煤层发育区煤层气合采层位优选思路。     

陇东煤田煤层气赋存特征及资源潜力

陇东煤田东南部煤炭勘查程度高、煤层厚、煤炭资源丰富。选取煤层含气量、煤体结构、煤的吸附性能、渗透率、储层压力等特征对区内可采煤层煤层气成藏条件进行评价。陇东煤田东南部煤层气主要表现为低煤阶、低含气量、低丰度和较低渗透率等特点,临储压力比小、残余气比例较高,但煤层厚度大、分布稳定、断裂构造不发育,具一定勘查开发前景。运用体积法估算了煤层气总资源量,并优选出宁县-正宁南部等4个有利区。     

织金区块煤层气精细化排采制度及管控方法

煤层气的产出是一个排水降压采气的过程,排采是煤层气开发中十分重要的环节。织金区块煤层具有层数多、单层薄、敏感性强、含水性弱的特征,为提高纵向资源动用规模,通常采用多煤层合采的开发策略,但在实际生产过程中,多煤层合采易发生层间干扰,影响合采效果。因此,合理的排采制度及智能精细化管控对实现该区块煤层气资源规模效益开发至关重要。基于煤层气“连续、稳定、缓慢、长期”的排采原则,立足煤储层特点及煤层气井生产规律,精细划分排采阶段,优化防砂控粉工艺,创新智能控制系统,实现了煤层气井精细排采管控。     

基于灰色关联分析的盘关向斜煤层气有利井区优选

为了进一步落实盘关向斜煤层气井开发时序问题,基于前期地质资料和近几年实施的8口煤层气参数井资料,系统总结了盘关向斜煤层特征、含气性及物性特征,通过灰色关联分析法,对盘关向斜8口煤层气参数井从含气量、煤厚、资源丰度、构造复杂程度、埋深、渗透率、临储比7个方面进行了最优关联,并根据其关联度进行排序优选。研究结果表明:盘关向斜整体上煤层累厚大、含气量高、煤种齐全、煤储层微小孔发育,具有良好的煤层气物源基础,但其单层煤层较薄、渗透率较低,具有较大的非均质性,在开发时序上建议将灰色关联分析法优选出的PG1、PG3、PG2、PG4四个井区作为先导试验井区进行优先开发,其余4个井区作为后备开发井区。     

不同煤体结构煤储层煤层气排采中渗透率变化规律研究

通过不同煤体结构煤三轴应力条件下渗透率实验,结合煤层气井产气情况,分析了排采过程中渗透率的变化规律。研究结果表明:在轴压和围压一定时,孔隙压力降低,煤储层渗透率先减小、后增加;碎软低渗煤层由于机械力学强度小,前期伴随着液面下降,破碎煤粒之间的粒间孔隙急剧闭合,造成煤层渗透率大幅度减小,后期煤体收缩效应改善渗透率作用较原始结构煤层缓慢。研究认为,煤层气井应采用分段控压、稳步降压的排采方法,使煤储层裂隙与孔隙保持一定的张开度,抵抗煤基质变形,以减缓有效应力对渗透率的损坏,增大供气面积,保证煤层气充分解吸,提高产气量。     

余吾矿煤层气井产能主控因素分析

查明余吾矿煤层气井产能的主控因素，可为进一步勘探开发提供指导。根据该矿已有的煤层气勘探开发井资料，从资源开发条件、钻井的井径扩大率、压裂改造效果、排采工作制度等方面分析了关键参数与日产气量的关系，得出了该区煤层气井产能的主控因素。结果表明:煤储层原始渗透率、临储压力比、含气饱和度是该区煤层气井产能的储层地质控制因素；钻井的井径扩大率、压裂改造效果是影响该区煤层气产能的工程控制因素；排采工作制度与产能之间关系不密切。当煤层段煤体结构复杂或碎粒/糜棱煤所占比例较高时，优化钻井参数或改善钻井液性能、优化压裂工艺参数与煤层的匹配性，是实现该区煤层气井产能最大化的重要保障。研究结果为该区煤层气井开发工程指明了方向。     

贵州煤层气合层开发的地质影响条件分析

通过对贵州5口生产井数据及其组合煤层的储层物性数据分析,发现随着组合煤层跨度、储层压力梯度差值、煤层层数的增大,煤层气井的日均产气量呈现逐渐减小的趋势。随着组合煤层的渗透率差值增大,煤层气井的日均产气量呈现逐渐增大的趋势,分析原因是渗透率差值大的组合煤层平均渗透率大,渗透率差值小的组合煤层平均渗透率小。建议贵州煤层气开发应优选组合煤层跨度小、储层压力梯度差值小、煤层层数少、渗透率大的储层。     

贵州织金区块多煤层合采煤层气排采制度研究

为了提高多煤层条件下煤层气资源动用规模,探索相应排采管控制度,结合织金区块煤层多而薄、层间距变化大、渗透率低等地质特征,分析了在实际开发过程中造成上部煤层裸露而下部煤层未解吸、单井产能低效的原因;通过对多煤层合采气井的排采控制与生产效果的对比分析,在探讨液面降幅、套压控制与产气、产水变化规律的基础上,明确了降压与解吸之间的耦合关系。研究表明:"低速-低套-阶梯式降压"排采制度满足多煤层合采技术要求,可以有效提高煤层气单井产能。     

深部煤层气异常地质特征及开发技术探讨

针对沁水盆地深部煤层气地质与储层认识不足、开发措施还在探索阶段等现状，以寿阳区块15煤为研究对象，探讨了深部煤层气地质特殊性及开发对策。研究区15煤层发育稳定，煤层厚度基本在3m左右|煤层含气量大部分在10～12m3/t，纵向上受煤层埋深和变质程度的双重影响，含气量在埋深大约1200～1500m出现临界点后随深度增加逐渐降低。与其他深部地区“三高”特征不同，15煤深部储层表现为低压、高应力、中等地温的特征，属比较严重的低压力梯度和低地温梯度范畴。煤储层渗透性为高孔低渗分类，渗透率一般0.01～0.1mD，渗透性主要受煤层埋深、地应力、煤体结构和孔隙特征影响。根据15煤低水分含量、高孔隙度以及生产井产气特征，认为游离气含量可能具有较大的占比。最后提出，单独开发15煤层时可采用顶板岩层水平井分段压裂方式或围岩多分支水平井方式，该技术已在盆地南部15煤取得了产气突破|15煤层及9、3煤层多煤层开发时可采用围岩与煤层合压的垂直井方式，并对开发工程中的增产和排采工艺提出了相应的建议。     

焦作九里山井田煤层气赋存特征分析

通过对焦作九里山井田煤层气田区域地质条件和煤层气储层特征的分析,认为区内二1煤层发育稳定,厚度大,煤变质程度高,煤层的吸附和生气能力强,含气量高,围岩气密性良好;水动力条件有利于煤层气的富集和排采,具备煤层气富集和高产的有利条件。由于煤层渗透率低,煤体结构有差异,不利于煤层气的开发,建议选择合适的完井模式和改进压裂工艺,以提高煤层的渗透率,增加煤层气产能。     

黔西松河井田煤层气合层开发层段优选方法研究

针对黔西地区煤层气资源开发潜力及难度存在较大差异的特征,探索煤层气合层排采的最优层段。依托松河井田煤层气勘查开发示范工程实测资料,分析了井田煤储层发育及煤层气成藏特征,探讨了黔西煤层群发育区煤层气合层开发层段优选的原则、参数及方法,并据此利用模糊综合评判法优选出松河井田最优开发层段。研究表明:井田煤层气资源主要赋存于龙潭组煤系多个低渗薄至中厚煤层群中,煤系地温梯度表现为明显正异常,储层压力偏高,煤层含气量整体较高且含气饱和度高,具备良好的煤层气开发条件。综合分析认为,龙潭组9—12号煤组、13—16号煤组为井田煤层气合层开发的2个最有利层段。     

阜康白杨河矿区合层排采影响因素分析

新疆煤储层普遍具有多煤层的地质特点,因此目前新疆的煤层气开发多采用合层排采技术,但已施工的合采井产气量高低不一。阜康白杨河矿区煤层气勘探程度高,39、41、42三套主力煤层的煤层气资源丰富且易于产出。以阜康白杨河为例,研究了储层压力、渗透率、顶底板岩石特征、临界解吸压力、储层供液能力等对合层排采的影响,分析了合层排采的可行性,以期在新疆后续的煤层气开发中起到借鉴和启示作用。     

沁水盆地寿阳勘探区煤层气井排采水源层判识

煤层气井水源层判识,对于单井排采动态诊断、优选作业井层和制定科学的压裂方案均具有重要意义。针对寿阳勘探区煤层气井高产水问题,开展了区域水动力场和能量场、煤系砂岩和灰岩含水性、目标煤层围岩岩性连井对比、井筒与煤层围岩含水层连通关系以及典型煤层气井水源层剖析等方面的研究。研究表明,区域水动力场和煤层渗透率是煤层气井平均产水水平的决定因素,而煤层气井产水量的井间差异主要受控于单井波及范围内局部地质工程因素(断裂、压裂缝类型和高度及岩性组合),水力压裂缝是除断裂外煤层与围岩含水层沟通的一种方式。通过综合分析,本文取得的结论是,煤系砂岩是寿阳勘探区煤层气井的主要水源层,太原组灰岩对排采的影响有限。建议在煤层气开发井层优选和压裂方案设计时,重点考虑目标煤层与砂岩含水层的垂向组合关系。     

煤层暴露对煤层气井产气效果的影响

以平顶山矿区首山一矿煤层气开发工程实践和合层排采数据为基础,分析了合层排采产气特征及效果。从煤储层特征出发,结合煤层气井实际排采过程,探讨了煤层暴露对煤层气井产气效果的影响,并对今后平顶山矿区及类似煤矿区煤层气合层开发提出了建议。研究结果表明:首山一矿四_2煤层暴露是造成煤层气井产气量快速下降和产气效果不佳的原因;四_2煤层为碎裂煤和碎粒煤,渗透率应力敏感性强。四_2煤层暴露后,储层渗透率急剧降低,近井地带形成液相低渗区,使地层水难以排出,压降漏斗扩展困难,产气通道被压实破坏,导致煤层气井产气量快速下降,最终产气效果不佳。     

塔拉德萨依勘查区CS-1井煤层气储层特征分析

本文以塔勒德萨依勘查区CS-1井所获得的煤储层参数和排采试验数据为基础,对勘查区内的煤储层特征进行了较系统的分析,结果表明CS-1井煤储层具有煤层埋深大、主力煤层间距小、顶底板封盖效果好、煤体结构较破碎、储层压力高、渗透率中等、含气饱和度与临储比高的特点。CS-1井主力煤层含气性和储层物性整体较好,具有较好的煤层气产能前景。勘查区内构造简单,煤层分布稳定,CS-1井在本区具有一定的代表性,通过对该井的分析研究,显示勘查区良好的煤层气开发前景。     

煤层气赋存特征及其参数井与排采井设计

以勘查区地质特征为基础,分析了煤层埋深、煤层厚度、煤层含气量、甲烷风化带、渗透率、煤体结构等煤层气赋存特征,为参数井与排采井设计提供了设计依据,根据井位部署原则,对参数+排采试验井进行了选位及选型,然后设计了钻井工程,煤层气抽采试验井采用大位移定向套管射孔完井,先进行直井钻井,一开下套管固井、二开钻穿煤层,然后三开进行定向井施工,钻穿煤层30 m完钻,下套管固井,水泥返至地面。并分析了井身结构、井身质量要求、钻井主要设备及钻具组合、钻井液方案及井控技术与煤储层保护要求。研究为煤层气区块的定量化排采提供技术支持。     

构造煤矿区煤层气井产气特征分析

为探讨构造煤矿区煤层气井产气效果不佳的原因,以平顶山矿区首山一矿煤层气井的地质资料和排采数据为基础,通过分析煤层气井排采曲线形态特征,并结合构造煤特点,探讨了构造煤矿区煤层气井的产气特征。结果表明:平顶山矿区首山一矿5口地面煤层气井整体产气效果不佳,其排采曲线具有明显的规律性,产气曲线和产水曲线具有"单峰"特征;构造煤煤体裂隙发育、强度低、渗透率低、应力敏感性强的特点是产气效果不佳的内因。排采过程中煤层暴露使产气通道渗透性迅速变差,最终造成5口井产气效果不佳。综合考虑上述因素,对构造煤矿区煤层气井排采提出相应的对策建议。