考虑层间干扰的双层煤层气流动特性数值研究

层间干扰是影响多煤层联产效率的主要因素,通过多煤层联产模拟对各煤层产气的影响因素进行了敏感性分析。结论表明：开采条件相同时两均质煤层受到层间干扰的影响较小;当上下煤层渗透率比值达到2倍时,层间干扰系数最大能够达到0.35,产量被极大降低;当上下煤层半径比值达到2倍时,干扰系数最小能够达到-0.68,产量极大增加。层间干扰的影响随着产气时间增加而增大,适当提高下部煤层半径、初始压力有利于多煤层联产,但渗透率不一致的煤层不适合长期联合生产。     

潘庄区块煤层气井层间干扰数值模拟研究

以沁水盆地南部潘庄区块W01井为研究对象,运用Comet3数值模拟软件拟合了3#、15#煤层的实际排采数据,反演了煤储层的渗透率、含气量等煤储层参数,引入干扰系数的概念,采用控制单一变量的方法,讨论了储层参数对层间干扰系数的敏感性,并通过模拟单采、合采条件下煤层气产量及储层压力的变化,探讨了煤层气井排采过程中层间干扰的形成机制。研究表明:合层排采时,层间干扰程度随着煤层气井开发呈现先减小后增大再减小的特点;渗透率、孔隙度、朗氏体积是层间干扰的主要影响因素,原始储层压力的影响较小。     

不同层间压差条件下叠置含气系统的定产合采试验研究

为了研究滇东-黔西地区的多层叠置含气系统煤层气合采的产气特征,以4层合采方式为研究背景,利用大型多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统展开3组不同层间压差条件下的定产煤层气合采物理模拟试验,研究了4个煤层在煤层气合采过程中的储层压力、瞬时产量、产能贡献率等参数动态演化规律。研究结果表明:在合采过程中,1号煤层的储层压力在11.5 min上升至1.1 MPa,出现明显的压力上升,这是由于煤层之间的储层压力差过大会形成层间干扰现象,使低气压煤层的储层压力上升,但该现象主要发生在合采初期,并随着合采时间的延长而减弱;在11.25 L/min的定产生产条件下,1-4号煤层的初始瞬时产量分别为-23.4、-1.6、9.3、18.3 L/min,因此当单层产气能力高于定产值时,高气压煤层的部分产气量通过井筒汇入低气压煤层,形成倒灌现象,且层间压差越大,倒灌的气量越大;在0.2、0.3和0.5 MPa的3种层间压差条件下,1号煤层在第10 min的产气贡献率分别为-3.2%、-10.4%、-16.9%,所以在合采初期,层间压差越大,对低气压煤层的产气的抑制作用越大;在稳产期内,不同储层压力的煤层产气呈现为一种"动态平衡"的产气特征,即当相对高气压煤层的产气能力不足时,相对低气压煤层的产气能力开始增加,从而维持稳定产气。     

煤层气井间干扰主控因素数值模拟

以潘庄西区3#煤层为研究对象,结合煤层气井排采资料及实验室测试资料,利用COMET3专用软件,建立了多井地质模型,设计了井间干扰模拟方案,探讨了多井开采过程中井间干扰的主要控制因素。结果表明:井间干扰大大加速了储层压力的降低,使得煤层甲烷大量解吸,有效解吸区面积增大,产气速度加快,煤层气总产气量也随之增大。井间距、渗透率、孔隙度是井间干扰的主控因素。井距越小,井间干扰越早发生,干扰越强烈;渗透率越大,储层渗流条件越好,排水降压速率越快,井间干扰越强;孔隙度在井组排采前期对井间干扰有较强影响,排采后期干扰程度降低。吸附常数对井间干扰影响不大。     

煤层气开采井间干扰研究进展

井间干扰是单井压降漏斗纵向扩展、邻井压降传播叠加耦合的关键。准确判识煤层气井间干扰程度有利于井网合理布置及加密调整,笔者分别从储层压力传播特征、干扰主控因素、干扰评价、井网优化与调整等方面进行了分析,系统总结了国内外煤层气井间干扰与井网调整的主要研究进展:(1)井网井间干扰本质为邻井压降传播的叠加,通过压降产生能量的迁移,一定程度上增强了孔隙中甲烷解吸和裂缝中气体迁移的动力,从而促使干扰井的产能彼此增加;(2)煤储层井间干扰主要受控于地质构造、渗透率、煤体结构、顶底板岩性、井间距、压裂效果、排采工作制度等因素及其相互之间的耦合作用;(3)判断井间干扰的方法主要包括干扰式井测试法、生产动态分析法、数学模型与数值模拟结合分析法、理论与实用判断分析法,可以综合2种及以上方法来更为精确地判断干扰程度;(4)加密水平井较直井泄压范围大、压力传播距离长,但对地质条件要求较高,且加密开采技术复杂。此外,进一步指出了该领域前缘研究方向,认为不同储层类型煤层气井间干扰前后裂缝形态与延展状况、微观渗流与地球化学对井间干扰的响应机制、析出与膨胀耦合模拟的多相流体井间干扰传质机制、应力场和温度场对煤层气井间干...     

煤层气排采过程中井间干扰形成机制研究

煤层气单井排采时,由于压降漏斗的扩展范围有限,会导致产能低下。因此实际生产中都是以井网方式开采煤层气,通过井间干扰提高产能。通过总结国内外学者对井间干扰理论的研究成果,根据储层压力传播规律及压降漏斗形成机理,分析了不同边界条件下压降漏斗扩展情况,对比了煤层气井单井和井群压降曲线,简要阐明了井间干扰形成机制,揭示了井间干扰对煤层气产量的影响。     

准噶尔盆地南缘急倾斜储层煤层气多层合采产出模拟研究

为促进准噶尔盆地南缘具有巨厚、多层、急倾斜地质特征煤储层煤层气的高效开发,基于阜康西区CS18井地质数据,利用Eclipse软件模拟研究了不同层间距、不同排采强度和不同物性参数差异引起的层间干扰条件下急倾斜储层煤层气3层合排的产出特征。模拟结果表明不同层间距的急倾斜储层煤层气3层合采总产出曲线形态基本一致,都呈现出日产气量先增大后降低的趋势。但是随着层间距的增大,第1层由于较高的渗透率使得产气量逐渐增大,而第3层则相反。但是第1层储层的增产量与第3层储层的减产量大部分抵消,储层上倾方向含气量随层间距的增大较下倾方向略快。所以整体上在3层合采过程中,第1层和第3层距离主采层（第1层）越近,其产气量越高,即层间距越大产气量越低。多层合采对于急倾斜储层来说上倾方向和下倾方向也存在差异。随着排采强度增大,上倾方向的储层压力快速降低,这加速了3层合采的进程。而排采强度较低,上倾方向储层因较高的储层压力使煤层气的解吸、产出受到抑制,但随着排采的进行,抑制逐渐消失。含气量和渗透率物性参数差异对多层合采的影响也存在不同,模拟显示中部储层含气量高有利于上部和下部储层煤层气的产出,而渗透率高则抑制上部和下...     

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。     

煤层气藏多层合采的影响因素分析

针对煤层气藏多层合采井的一般模型,利用CMG软件对多层合采时地层系数、初始地层压力、初始含气饱和度以及解吸特性等因素的敏感性进行了分析,结果表明：各分层的渗透率、初始地层压力、初始含气饱和度对合采的产能有重要影响,决定了合采的合理性,而分层厚度、解吸特性对合采的影响较小。在此基础上,对H地区煤层气藏多层合采实例进行分析,当3#和5#层合采时,因两层渗透率、初始地层压力等差别小,合采效果好;当3#、11#合采时,因渗透率相差太大而导致合采效果差,表明煤层气合采具有一定的适应性。     

基于裂隙网络图像的煤层气流动特性研究

煤体内发育的自然裂隙网络是气体运移的主要通道,裂隙网络的几何特征对煤层气流动特性的影响具有重要影响;采用Monte Carlo法生成随机裂隙网络图像,然后将二值化后的裂隙网络图像导入COMSOL中,通过图像函数功能将其转化为计算域;建立了煤层瓦斯流动的数值模型,分析了不同裂隙结构对煤层渗透率的影响。模拟结果表明:煤层渗透率随着裂隙长度、密度以及开度的增加而增大,随裂隙倾角的减小而增大;相比于裂隙长度和密度,裂隙开度对渗透率的影响最为显著。     

煤样尺度的二氧化碳驱替煤层气数值模拟

为了实现ECBM实验研究和数值模拟结合分析,基于实验室应力条件的渗透率模型,建立了煤孔隙裂隙介质系统的CO2驱替煤层CH4的数值模型。开展了不同CO2注入压力下煤样尺度的二氧化碳驱替煤层气的数值模拟。结果表明:CO2的注入压力越大,注入后CO2从煤样末端流出所需时间越小;CO2的注入会引起煤的渗透率减小,注入压力较小时渗透率变化分为三个阶段,包括有效应力影响的阶段、CH4压力不变的阶段和CO2吸附影响阶段,但是当注入压力较大时则不存在CH4压力不变的阶段;注入压力增大,CH4产出量在注入CO2后的一定时间内有很大提高,然后在注气后期,CH4产出量反而较小。上述结果对指导室内开展ECBM实验和分析ECBM室内实验的结果具有指导意义。     

考虑应力敏感的煤层气产能模型研究

取6块沁水盆地太原组煤岩岩心,利用SCMS-B2型高温高压岩心多参数测量仪进行应力敏感实验研究,优选幂律模型预测应力敏感条件下的渗透率,建立一种新的考虑应力敏感的产能模型。     

煤层气已排采井井间干扰试井解释方法及应用

干扰试井是确定井间关系、连通状况和求解井间地层特性的重要手段。煤层气已排采井在关井进行干扰试井测试时,井底压力为本井恢复压力叠加激动井干扰后的复合压力,区别于常规干扰试井背景压力为均一的原始储层压力或成线性变化的特征。提出了采用多井数值试井分析对煤层气已排采井的井底压力进行净干扰压力分离的方法;采用以数值试井、极值点分析及图版拟合等多方法相互验证的干扰试井解释方法。并以沁水盆地南部柿庄南区块A-B井组为例进行了分析,所得井间连通性及方位渗透率与该区域地质特征基本一致。测试结果对该区域压裂设计、开发方案的制定等具有重要作用。     

低渗透油藏两层合采油井层间干扰分析

多层系油藏高效开发的前提是开展层间干扰分析,确定层间干扰程度,在此基础上选择合理的开采方式。对于高渗透油藏多层合采油井层间干扰分析有人提出了正交因素分析方法,而对低渗透油藏多层合采层间干扰分析研究较少,鲜有文献报道。在多层合采油井层间干扰原因分析的基础上,提出了低渗透油藏两层合采层间干扰分析方法:基于低渗透油藏两层合采油井产能预测方程的建立,通过理论计算两层合采产量、单采产量的变化进行层间干扰分析,探索建立了低渗透油藏两层合采油井层间干扰分析方法,对于低渗透油藏多层开采具有一定的指导意义。     

封闭层对煤层气含量控制作用研究

煤层上下一定层段内的岩性组合特征，是煤层气富集的影响因素之一。本文引入封闭层的概念，并从封闭层的岩性和厚度方面对封闭层的重要性做出论述，用封闭系数对封闭层进行定量评价。并以沁水盆地南部煤层气开发区的樊庄地区和浦池地区为例，对3号煤层的封闭层特征进行了定量评价，建立了封闭层与煤层气含量的关系。研究表明，封闭系数与煤层气含量呈正相关关系。此关系在封闭系数空间展布图中的反映是：封闲系数高值区，含气量值较高；封闭系数低值区，含气量值较低。封闭系数的提出，为煤层上下岩层对煤层气富集影响的中、小尺度研究提供了定量化的方法。     

煤层气井间抽技术研究与现场应用

随着煤层气井排采时间的增加,日产水量降低,抽油泵经常发生气锁、干磨,使得检泵周期缩短,设备运行效率不断降低,运行成本持续增加。为了解决该问题,提出了煤层气井间抽的思想,详细阐述了间抽的机理,建立了间抽参数的确定方法,并结合现场应用状况评价了已经实施间抽的煤层气井的开发效果。实践表明,间抽技术能够达到节能降耗、延长检泵周期、提高设备运行效率的目的,能够满足煤层气井排采中后期低水量、低液柱时的排采要求,是实现煤层气生产降本增效的有效举措。