煤层气井两相流阶段排采制度实时优化

煤层气井气水两相流动阶段的合理排采制度的确定极为复杂,但对于煤层气井高效排采具有重要意义。考虑低渗透煤层的启动压力梯度和应力敏感性特征,根据煤层压裂后流体渗流规律的变化,基于气藏工程和稳定渗流理论,建立了煤层气藏垂直裂缝井气水两相产能方程,结合煤层气藏物质平衡方程及煤层气井产量数据,可得到煤层气井实时的采气指数曲线,根据最大产气指数原则即可实时确定最佳生产压差,从而建立了一套煤层气垂直压裂井气水两相流动阶段的排采制度实时优化方法。通过现场典型井的应用,验证了所建立的煤层气井排采制度实时优化方法的可靠性。     

煤层气压裂水平井产能影响因素

产能评价对于煤层气的高效开发具有十分重要的意义。依据寿阳区块七元煤矿的地层压力、渗透率、初始含气量、兰格缪尔压力等数据,采用COMET3软件开展煤层气压裂水平井的产能评价,对影响煤层气压裂水平井产能的水平段长度、水平井方位、裂缝条数、裂缝半长、裂缝导流能力、水平井井距等因素进行评价。结果表明:水平段长度、水平井井距、裂缝条数、裂缝半长和裂缝导流能力对水平井产能影响较大。当水平段长度小于600 m时,煤层气井的产气量变化较为敏感;煤层非均质性对煤层气高产具有不可忽视的作用;裂缝条数为控制累计产气量的主要因素,其次为裂缝导流能力和裂缝半长;随着水平井井距的减小,累计产气量增大,但水平井井距过小对累计产气量的贡献并不明显。     

沁水盆地产层组合对煤层气井产能的影响

借鉴现有模型并结合沁水盆地现场实际，建立了煤储层双重孔隙多孔介质三维气、水两相耦合流动数学模型，研究了模型的全隐式解法，根据沁水盆地煤层和含水层的不同组合方式以及流体流动方式编制了7种组合方案，并利用自行编制的数值模拟程序对7种组合方案进行了单井产能数值模拟，最终确定将3号和15号煤层、K₂灰岩层联合作为产层是最优的组合方案.     

考虑井筒储集和表皮系数的煤层气三孔双渗模型

考虑井筒储集系数和表皮系数的影响,建立低煤阶煤层气单相流动的三孔双渗试井分析模型,采用Laplace变换及Stefest数值反演方法求得模型的数值解,绘制出典型压力曲线.这些结果将为低煤阶煤层气开采提供理论依据和新的试井模型.     

基于V/S 分析的深度堵水调剖效果综合评价方法

不同于常规堵水调剖,深度堵水调剖过程具有动态、大延迟、非线性的特性,采用常规的近井堵水调剖效果评价方法会引起较大偏差。综合考虑注水井和油井的见效情况,构建深度堵水调剖效果综合评价指数,在此基础上,通过V/S分析计算综合评价指数时间序列的Hurst指数,并结合序列稳定性分析,建立了深度堵水调剖效果综合评价方法。孤岛油田某深度堵水调剖井组的综合效果评价应用表明:措施实施30 d后,深度堵水调剖措施开始见效,综合评价指数时间序列的Hurst指数大于0.5,且表征序列稳定性的VN统计量呈持续增长趋势,预测该井组的深度堵水调剖措施改善趋势未来一定时间内将持续,这与该井组的生产动态曲线变化相吻合,说明该方法可为深度堵水调剖工艺矿场应用提供可靠的指导。     

煤层气与相邻砂岩气藏合采数值模拟研究

借鉴现有模型,建立了煤层与相邻砂岩储气层合采的三维气-水两相流动数学模型及数值模型,并结合韩城矿区煤储层以及砂岩层的实际地质资料,开展了煤层气与相邻砂岩储气层合采条件以及显著性影响因素的数值模拟分析研究。研究结果表明,砂岩层含水饱和度对煤层气与相邻砂岩气藏合采的影响最为显著,由此确定煤层气与相邻砂岩气藏合采的首要条件为相邻砂岩储气层不含水或微含水,且仅当韩城矿区内与5号煤层相邻的山西组底部砂岩层孔隙度达到5%以上时,才具备与煤层合采的意义,此时相邻砂岩层煤成气可成为煤层气井产能的有利补充。     

沁水盆地煤层气井网开采数值模拟

井网开采技术与其它增产强化措施结合可有效提高煤层气产量,而选择合理的井间距对井网开采具有重要意义。考虑煤基质收缩对储层物性参数的影响,并结合沁水盆地某区具体的地质条件、压裂裂缝监测资料以及煤储层条件,进行了煤层气井网开采模拟预测,建议下一步在该区进行滚动开发时,开发井网井间距应缩小为300m×300m,该井间距下井网开采16.5年时预测的煤层气采收率为56.46%。     

变形介质分形气藏气-水两相流动分析

高压低渗气藏具有明显的应力敏感性,通过引入分形参数来描述储层的非均质性,建立了考虑储层应力敏感性的分形气藏气-水两相径向流数学模型及全隐式数值模型,并对分形维数等参数进行了敏感性分析。结果表明,对于应力敏感性气藏,渗透率模量产生的介质变形影响是不可忽视的,尤其是介质变形的不可逆性;此外分形维数和分形指数对气藏生产的影响也是非常显著的。     

低煤阶煤层气藏物质平衡方程建立及应用

针对低煤阶煤储层孔隙结构特征和储集机理,考虑煤基质较大孔隙中游离气、水的影响,建立了一个新的欠饱和低煤阶煤层气藏物质平衡方程。结合低煤阶煤层气藏的地质和生产动态资料,利用该物质平衡方程即可确定其地质储量。通过实例应用验证了新方程的准确性和适用性。与不考虑煤基质较大孔隙中游离气、水影响的陈元千方法相比,新方程计算的低煤阶煤层气藏地质储量值与实际值之间的误差更小,因此煤基质较大孔隙中存在的大量游离气和水在实际应用中不可忽略。新方程为低煤阶煤层气藏的动态储量评价分析提供了一种更加有效的方法。