滇东黔西老厂矿区雨汪区块煤层气井产能特征及其影响因素

为研究多煤层发育区影响煤层气井产能的主要因素,以滇东黔西老厂矿区雨汪区块为研究对象,基于区内煤层气地质及气井排采资料,分析区内煤层气井产气、产水特征,探讨影响煤层气井产能的关键因素。研究结果表明,雨汪区块中-低产煤层气井数量占总井数的73%,影响气井产能的主要包括地质和排采因素,其中,地质因素主要为地应力和渗透率,排采因素主要为产水速率和停井次数。建议本区煤层气勘探开发应首选中-低地应力、渗透率较高的部位或层段,气井排采初期产水量需控制在1.5～3 m~3/d,见气后产水量控制在1～1.8 m~3/d,排采期间尽量减少停井次数。     

煤层气竖直压裂井与多分支水平井生产特征

针对我国煤层气多分支水平井和竖直压裂井的生产特点,从垂直压裂井与多分支水平井的钻完井方式、增产措施、增产原理等方面阐述了两种煤层气井产气机理的异同;根据地下水流动特点及各自钻完井方式,结合达西定律得出两种煤层气井排采过程中压力动态变化模型;根据地层供液能力及各排采阶段主要任务,把煤层气井饱和水阶段的工作制度划分为排采调整和稳定降液两个过程;把气水两相流阶段的工作制度划分为排采制度适应过程、井底压力稳定下降过程、控压稳产过程及配产生产过程共4个过程.提出了钻完井及生产排采过程中关键阶段应注意的事项,为煤层气的开采提供了依据.     

沁南地区潘庄区块煤层气井产能主控因素研究

研究煤层气井产能的主控因素对煤层气高效开发具有重要意义.以潘庄区块煤层气勘探开发资料为基础,从资源条件、水文地质条件、钻完井工艺和排采工作制度4个方面对煤层气井产能的影响进行分析,得出了在资源丰度差别不大的情况下,煤储层含气饱和度和临储压力比对该区煤层气井产能贡献大,其中临储压力比贡献最大,煤储层含气饱和度次之,而水文地质条件以及排采工作制度对煤层气井产能影响不明显.     

深部煤层气井排采特征及产能控制因素分析

根据鄂尔多斯盆地某区块深部煤层气井生产资料,分析深部煤层气井在排采初期的气水产出特征;研究影响深部煤层气井产能的地质和工程主要因素,基于产能主控因素提出研究区深部煤层气开发建议.结果表明:深部煤层气井在排采初期产能偏低,影响产气效果的地质因素主要包括构造部位、煤层埋深、含气量及水动力条件,工程因素主要包括压裂参数、开采层数和抽采制度;开发时应注意控制压裂液排量高于7.75m3/min,保持30~40m3的加砂量,并根据产气变化及时调节泵冲次,调节幅度以小于0.05次/min为宜;工程前期设计和后期操作要与地质情况紧密结合,充分发挥两者对产能控制的最大优势.     

煤层气直井提产阶段合理压降速率的确定

目前,煤层气直井提产阶段的排采控制主要根据排采理论结合工程经验进行定性控制,缺少基于理论的数学模型,难以对排采进行定量控制。基于试井、渗流、等温吸附等理论,结合实验室测试及结果分析,建立了提产阶段合理压降速率的数学模型,并分析模型参数对压降速率的影响及验证模型的准确性。现场排采数据分析和数学模型计算结果对比表明,根据数学模型可以对提产阶段的排采进行定量控制,为煤层气直井的现场生产提供指导。     

煤层气井排采初期合理排采强度的确定方法

为了提高煤层气井产气稳定期和采收率,用微分几何学理论结合达西定律计算了沁南地区煤层气井初始排采强度.根据沁水盆地东南部单排3#煤层的排采井实测数据,用最小二乘法建立了实际初始产气压力与临界解吸压力关系,确定动液面下降高度;用微分几何理论结合达西定律计算了初始产气时的平均压力、影响体积,用于确定初始产气时的最佳影响半径;根据最佳影响半径与排采时间的联系,结合动液面下降高度计算出排采初期的排采强度.计算结果与现场实践吻合较好,初期合理排采强度的确定,既可防止储层激励,又可防止不必要的能源消耗,具有较好推广应用前景.     

滇东老厂区块多煤层煤层气合采层间干扰分析

为研究多煤层发育区煤层气井合层排采过程中的层间干扰行为,以滇东老厂区块多煤层煤层气井合采为研究对象,基于研究区煤层地质条件和气井排采实践,探讨研究区层间干扰的动态过程及其影响因素。结果表明,储层压力和层间距是影响该区煤层气合层排采的重要因素。采用Eclipse数值模拟软件对现有煤层气井进行排采动态研究,分析储层压力和层间距对煤层气合层排采的影响,并引入层间干扰系数A对层间干扰进行量化分析。层间干扰系数A的引入可以有效确定合采煤层选取方案,对煤层气合层排采层位的选取具有理论指导意义。     

煤层气排采曲线类型划分及排采因素分析

简要分析煤层气的排采机理,并将排采曲线归纳为3种代表类型。通过对现场资料的总结分析,将煤层气井低产减产的排采因素简单归纳为4类因素。通过调整和优化,使煤层气井产气取得理想效果。     

排采连续性对煤层气开采的影响

排采连续性对煤层气开发至关重要.但是,在排采过程中关井现象不可避免,重新开井后如何排采、制定合理的排采制度是提高产量的关键.通过对煤层气生产阶段理论进行分析,结合关井前后矿场数据,同时借助数值模拟方法,对关井过程中储层参数变化进行了研究.结果表明,关井明显改变储层物性参数,造成井筒附近煤层含水饱和度增加,井底压力升高,...     

基于时间序列BP神经网络的煤层气井排采制度优化

为了准确预测煤层气井产能,定量分析和优化煤层气井排采制度,利用神经网络具有的非线性映射能力和预测能力,基于时间序列思想构建了结构为14-13-7的BP神经网络煤层气井产能预测模型,在不同排采制度下对潘庄区块CM1井进行了未来7d的产能预测.结果表明:依据产水量、井底流压调控量度临界值分别为0.2 m3/d,0.1MPa,可以设计24种排采制度调整方案.其中,使产气量大幅减小的排采制度调整方案有5种,小幅减小的有7种,小幅增大的有7种,大幅增大的有5种.可以根据未来生产需要,采取不同的排采制度,对煤层气井产能实现人工实时调控.     

注CO2 驱替煤层气过程的影响因素分析

基于煤储层注CO2 提高煤层气采收率的机理, 从实验模拟研究和现场出发, 总结和分析了注CO2 过程的影响因素。通过研究发现, 影响因素主要有煤质条件、 水和CO2 的注入压力及注入速率。煤质条件中的矿物、煤层中的水因其种类、 含量及分布特点不同而影响注气过程, 在煤中无外来水源补给的自由水状态下, 煤中碳酸盐矿物含量越高, 煤层气采收率越高; 注气压力越大, 煤层气产出的渗流通道越好, 在一定时间内甲烷脱附率随着CO2注入速率的增加而增大。通过层次分析法对各影响因素进行敏感性分析发现, 煤质条件的权重系数为0. 5 5, 在注气过程中起主要作用。     

煤层气的赋存运移机理及产出特征

煤层气是储集在煤层中的非常规天然气.煤层中发育有微孔隙系统和裂隙系统,煤层气主要以物理吸附的形式赋存于煤的内表面上,当压力降低时,煤层气发生解吸、扩散和渗流,最后由井筒中产出.了解煤层气的赋存、运移机理及产出特征,对进行煤层气的可采性评价十分重要.     

煤层气排采时渗透率动态特征研究

正确认识煤层气井开采过程中的渗透性变化特征是实现煤层气科学高效开发的重要前提.目前,大量的室内实验研究渗透率随排采的变化时仅考虑压力敏感性,而没有考虑在实际生产过程中存在的基质收缩效应的影响.笔者提出一种动态分析方法,利用实际生产数据,分段拟合出不同生产时间下的煤层参数,包括渗透率和地层压力等,并且在前人研究的基础上建立了考虑应力敏感效应和基质收缩效应的渗透率数学模型,通过数据回归获得到模型的具体参数.该方法可以用于描述煤层渗透率的动态特征,预测煤层气产量变化,指导现场配产.     

焦作矿区山西组二1煤层含气量的控制因素探讨

分析了焦作矿区煤层气含量的分布规律 ;探讨了断块构造、煤层埋深、上覆岩层厚度等对煤层气的控制作用 .结果表明 :焦作矿区山西组二1煤煤层气含量较高 ,最高达 3 2 .7m3 /t(daf) ,平均为 1 6 .7m3 /t(daf) ;由于煤变质及其演化、煤层的有效埋藏深度、抬升剥蚀作用和地质构造等因素对煤储层特性产生显著的影响 ,使本区煤层气含量分布具有明显的规律性 ,从西部断块至东部断块煤层气含量由高到低变化 ,且各断块内由浅部向深部逐渐增高 .     

Study on Production of Hydrogen from Methane for Proton Exchange Membrane Fuel Cell

The hydrogen production from methane for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was studied experimentally. The conversion rate of methane under different steam-carbon ratios, the effect of the different excess air ratios on the constituents of the gas produced, the permeability of hydrogen under different pressure differences, and the effect of different system pressure on the reaction enthalpy of hydrogen were obtained. The results lay the basis for the production of hydrogen applicable to PEMFC, moreover, provide a new way for the comprehensive utilization of the coal bed methane.     

岩层采动裂隙分布在绿色开采中的应用

岩层采动裂隙分布的研究与水体下和承压水上采煤、卸压瓦斯抽放、离层区充填与开采沉陷控制等工程问题紧密相关，通过试验与理论分析，对岩层移动过程中的覆岩采动裂隙动态发育特征及其影响因素进行了深入研究，结果证明：覆岩关键层对离层及裂隙的产生、发展与时空分布起控制作用．基于关键层破断前后采动裂隙动态发育特性与差异，提出了“覆岩离层分区隔离充填减沉法”和卸压瓦斯抽放的“O”形圈理论，并分别应用于我国不迁村采煤试验和卸压煤层气开采实践。     

煤矿绿色开采技术

提出了煤矿绿色开采的概念，阐述了它的内涵和技术体系，绿色开采的理论基础为：开采后岩层中的关键层运动形成的节理裂隙与离层规律以及瓦斯与地下水在破断岩层中的渗流规律。绿色开采技术的主要内容包括：保水开采、建筑物下采煤与离层注浆减沉、条带与充填开采、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分矸石的井下处理、煤炭地下气化等。     

水文地质条件对白额勘探区煤层气富集的影响

地下水水动力场对煤层气富集具有明显影响。在研究区东部,煤储层埋藏浅,地下水的径流作用相对较强,煤层气被径流逸散。研究区西南部,煤储层埋藏深,地下水由本区东北浅部向西南深部顺层径流,对煤层中向上扩散的气体起到了封堵作用。矿区西南部为地下水低水位等势面区域,地下水严重滞留,有利于煤层气富集保存,是煤层气富集的有利区域。研究结构显示,地下水化学场特征同样影响煤层气富集。地下水滞留区域与高矿化度中心一致,同样与区域富气中心分布一致。这说明滞留或弱水力交替地下水是煤层气富集成藏的有利水文地质条件。     

煤岩孔隙结构特征及其对储层损害的影响

煤岩特殊的孔隙结构及甲烷赋存和产出方式决定了其损害机理与常规储层存在明显差异。在此六盘水地区亦资孔盆地二叠系煤岩气藏为对象，应用压汞和扫描电镜等手段，研究煤岩储层孔隙类型和孔隙结构特征，结合煤岩学、敏感性及工作液损害评价实验，探讨了煤岩气层损害机理。研究表明，煤岩中常见模特组织孔和气孔，裂缝发育，属双重孔隙介质，表现出很强的应力敏感性。工作液易通过天然裂缝系统侵入煤层中，导致裂缝内的固相沉积、水相圈闭和高分子处理剂吸附滞留损害。     

铁法盆地煤层气成藏模式及产能预测

分析了铁法盆地构造形态、沉积环境和聚煤特征 ;研究了盆地水文地质条件和煤层气赋存规律 ,并提出了铁法盆地煤层气成藏模式 .结果表明 :在不对称向斜盆地中 ,沉积了巨厚的下白垩统煤系地层和煤层 ,煤系地层是一个含水层 ,其顶底部含全区分布的隔水层 ,上覆上白垩统含水层 ,有利于煤层气聚集 .侧向上 ,地下水由浅部补给 ,在深部形成滞流 ,在西部煤层分叉尖灭带和相变带附近 ,形成高势能储层 ,因此 ,盆地西部的大兴井田及大隆到大明井田将是煤层气富集高产区 .