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.     

滇东老厂区块煤层气井峰值产气量主控地质因素分析

基于滇东老厂区块6口排采先导试验井的煤层气地质资料和排采动态资料,在分析产水和产气特征基础上,探讨老厂区块影响煤层气井排采效果的主控地质因素和影响机理,并提出主控地质因素的下限指标和井层选择建议。结果表明:(1)单井动用资源丰度、动用煤层的平均含气饱和度和平均渗透率是煤层气井峰值产量的3个主控地质因素,它们共同控制着煤层气井的峰值产气量;(2)动用煤层的含气饱和度通过控制见气时的井底流压降低幅度影响见气时和见气后的动态渗透率,从而对峰值产气量产生影响,较高的含气饱和度有利于在较低的井底流压降低幅度时见气,有利于保持较高的动态渗透率,从而有利于气体产出,实现较高的峰值产气量;(3)在老厂区块低渗透煤储层条件下获得较高峰值产气量(大于600 m³/d)的单井动用资源丰度下限,为1×10⁸ m³/km²,平均含气饱和度下限为70%,平均渗透率下限为0.08 mD;若平均含气饱和度达到90%以上,则平均渗透率的下限可降为0.03 mD。建议老厂区块今后在井层优选时规避断层影响,即在构造模型指导下选择远离断层...     

沁水盆地南部煤层气压裂、排采关键技术研究

为了提高沁水盆地南部煤层气压裂、排采技术适应性,采用数值模拟和动态分析方法,研究了压裂裂缝形态与产能的关系、不同排采阶段控制机理与要点、煤层气井产水特征及其对产气的影响,建立了复杂裂缝条件下产能分析方法、煤层可动水及外来水侵评价方法.认为地质条件及压裂工艺控制裂缝发育形态,在低渗煤层中形成一条高导流的压裂主裂缝至关重要.研究结果表明:在渗透率为0.1~1.0mD低渗煤层中形成一条高导流的主裂缝越长,产气效果越好.排采方面,单相水流阶段应以降低应力敏感伤害、扩大压降为主,该阶段排采时间6~10个月以上、降液速度2~5m/d、可动水排出30%以上、压降半径大于120m(已产生井间干扰)的井易高产;两相流初期上产阶段应控制好动液面、套压和气体瞬时流速,保证气、水稳定产出,降低不稳定流动造成的附加伤害.煤层气井产水特征、产水量大小及煤层中水的采出程度决定后期产气效果,而煤层中原始可动水量大小、外来水体规模及侵入程度控制产水量及压降,据此可指导排采管控.     

沁南煤层气合层排采有利开发地质条件

针对沁水盆地南部山西组3#与太原组15#煤层煤层气合层排采"整体产能低"及"区域性差异大"的产能特征,探索适合合层排采的有利开发地质条件.以沁水盆地南部22口合层排采煤层气井的产气、产水资料,试井储层压力、试井渗透率、含气量等测试数据为依据,采用地质研究与探采测试数据分析相结合的方法,分析了不同地质因素对合层排采井产能特征的控制作用,提出了适合沁南3#与15#煤层合层排采的有利开发地质条件的参数指标.结果表明:平均埋深为500~650m;平均含气量大于14m3/t;储层压力梯度差小于0.08 MPa/hm;渗透率较高且差值不超过1mD;3#煤层的临界解吸压力高于15#煤层,且差值小于0.9MPa,满足合层排采的地质条件要求,可为今后进行规模性开发提供借鉴.     

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.     

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.     

高煤级煤储层渗透率在煤层气排采中的动态变化数值模拟

针对高煤级煤储层渗透率尤其是其动态变化规律极少开展研究的现状，基于现代测试技术和沁水盆地排采效果较好的煤层气井实测排采数据，利用目前国际上较为先进的煤层气数值模拟软件CINET2，采用分段拟合的方法对煤层气井的产气、产水过程进行历史拟合和修正，进而对高煤级煤储层渗透率在开采中的动态变化规律进行了探讨．研究结果表明，煤层气并工作制度的变化会引起煤层气井采动状况发生变化，导致煤储层渗透率产生波动．煤储层渗透率随着煤层气井排采时间呈指数规律缓慢衰减，与物理模拟实验结果显示的渗透率与有效应力的关系具有相似的结论．     

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。     

沁水盆地煤层气井产出水化学特征与产能关系研究

以沁水盆地枣园区块煤层气井产出水的分析测试数据为依据,利用统计、对比方法,系统研究了煤层气井产出水化学成份特征、类型、成因机理及其与煤层气井产能的关系.根据水化学成份变化规律将产水过程分为3个阶段,即污染成份大量排出阶段、过渡阶段和稳定阶段,分析产出水具有富集碳酸氢根离子、缺少硫酸根离子和钙镁二价阳离子的特征及成因机理.结果表明:在相近的产水量条件下,水的矿化度、碳酸氢根离子浓度越高,煤层气井的气产量越高;当产出水矿化度低于1 000 mg/L、碳酸氢根离子浓度低于600mg/L时,基本不产气.利用煤层气井产出水化学特征的分析成果可以进行煤层气井产能的合理预测.     

非线性井底流压条件下煤层气试验井产能预测模型及应用

为了探索水力压裂条件下焦作"三软"(软煤、软顶和软底)矿区低渗煤层煤层气渗透机理及产出规律,首先基于储层压裂缝扩展模型,根据压裂后裂缝孔隙度与渗透率的关系,建立了储层压裂渗透模型,着重考虑了井底流压的非线性动态变化对煤层气产出的影响,建立了产能预测模型,并进行了试验单井的应用及分析;其次,根据压裂缝几何参数与井底流压,计算得到试验期理论产气量,通过历史拟合法将试验期实采数据、试验期理论产出及试验期模拟产出3者进行对比分析,从而验证了产能预测模型的正确性;最后,结合相关参数,运用产能预测模型对矿区GW-002试验井进行生产期2 450 d的产能预测及经济评价期内的采收率计算。结果表明,该试验井生产期内平均日产气量可达587 m~3,累计产气量可达1.05×10~6 m~3,经济评价期内采收率可达32.86%,满足了煤层气开采技术要求。研究成果可用于指导"三软"矿区煤层气井压裂抽采实践与产能预测。     

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。     

考虑井间干扰的煤层气井动态预测方法

为了简便准确地计算多井开采条件下的煤层气井单井动态参数,考虑煤岩基质自调节效应时的裂缝孔隙度变化,建立了用于求取平均地层压力的煤层气藏气水两相物质平衡方程.在封闭煤层气藏中,引入形状因子,根据等产量两汇原理,应用汇源反映法得到了考虑井间干扰条件下的煤层气井产气量与产水量的计算式.通过与物质平衡方程结合,形成气井动态预测方法,能够快速有效地预测煤层气井的平均地层压力及产量的动态变化.将此方法应用于陕西某煤层气藏,对比不同井距条件下的生产参数.结果表明:一口井生产10a左右产量达到最大值,约为3 000m3/d;两口井在200m最优井距条件下,单口气井在7a左右产量达到最大值,约为4 180m3/d.     

樊庄区块构造对煤层气井产能的控制机理

沁水盆地南部樊庄区块属于中高阶煤煤层气田,樊庄区块内煤层气井产能受多种地质条件的影响有很大差别.为了查明煤层气富集高渗的构造主控因素及其变化规律,在总结樊庄区块3#煤层构造分布规律基础上,结合煤层气井排采资料,建立了樊庄区块3#煤层背向斜构造、断层构造与煤层气井产能的关系模型,划分出区块尺度煤层气富集高渗区,提出了构造对煤层气井产能的控制作用及机理.研究结果表明:1)樊庄区块3#煤层高产井的构造位置分布于局部复向斜构造轴部及其翼部上次级背斜的翼部以及无明显断距的断层附近;中产井的构造位置主要分布于局部复向斜构造轴部及其翼部上次级向斜轴部,局部复向斜构造轴部及其翼部上次级背斜轴部;低产井构造位置主要分布于远离局部复向斜构造轴部的向斜翼部处以及有明显断距的断层附近;2)局部复向斜构造轴部及其翼部发育的次级背斜翼部应是全区最为有利的勘探开发区,为富气高渗区.靠近断距较小的断层附近由于断层破坏不明显使得断层附近含气量中等而渗透性较好,为中等气高渗区.次级背斜轴部位置为贫气高渗区,次级向斜轴部是富气低渗区.远离局部复向斜构造轴部的向斜翼部处为贫气区,断距较大的断层附近为贫气高渗区.     

潘庄区块煤层气排采过程中水压传播数值模拟

以潘庄区块煤层气直井勘探开发资料为基础,运用对比分析法,采用Visual Modflow 4.2软件分别模拟了原始渗透率与改造后渗透率差别较大的7号井、差别不大的14号井以及群井排采时的水压传播规律.结果表明,单井排采时,当煤储层原始渗透率较差,且与改造后渗透率差别较大时,受煤储层非均质性以及最大水平主应力的影响,水压传播轨迹形成以井筒为中心的椭圆形,且随着排采时间的增长,椭圆的长短半径比例逐渐增大;当原始渗透率较好,且与改造后渗透率差别不大时,则形成以井筒为中心的近似圆形;群井排采时,初始阶段受煤储层的非均质性影响,区域地下水降低不具规律性.随着排采的进行,地下水势具有整体下降趋势,形成井间干扰,成为该地区高产的关键因素.     

基于多项式指数模型的煤层气储层测井产能预测研究

以沁水盆地某研究区的测井、实验测试和排采资料为基础,围绕煤层气储层产能预测技术开展研究.煤层气产能受煤层气储层自身特性和排采制度等多种因素的影响,是各种影响因素综合作用的结果,是开采过程中系统内在变化的反映.而利用测井方法获取的储层参数,主要反映的是储层静态特征.利用测井方法评价储层产能,就是力图利用这种通过测井方法获取的静态的储层参数来预测储层的产能.本文通过灰色关联分析法计算各个储层参数影响煤层气储层产能的权重,并利用反映储层含气特性的含气量和灰分,以及反映储层渗流能力的裂缝孔隙度和渗透率4个参数建立多项式指数模型对煤层气储层的产能进行预测.并通过实际储层的产能级别数据验证,该模型的具有很好的预测效果.     

涪陵页岩气井焖井时间与产能关系分析

涪陵页岩气井压裂后,多数井经历了3天以上的焖井,再进行钻塞后放喷排液、测试求产。随着焖井时间的变化,气井初始产能相差较大。根据调研资料表明,焖井期间人工裂缝内压裂液滤失、微裂缝沟通、页岩浸泡等因素共同影响近井地带的储层物性,进而影响气井产能。进一步统计、分析涪陵页岩气井焖井时间与压裂液返排率、气井初始产能的对应关系,认为焖井20天以上能大幅度改善气井近井地带储层物性,提高单井产能。     

沁南煤层气田开发区块内煤层气生产接替研究

通过对煤层富气高渗地质规律及煤层气井排采主控因素的研究,结合对开发区块煤层气井工程数据与测试资料的分析,提出了沁南煤层气田开发区块内煤层气生产接替方法,依据煤层富气高渗等级和地解压差等级将开发区划分为5类煤层气开发单元.研究表明:I类至V类开发单元面积分别占研究区面积的1.10%,20.86%,47.44%,28.96%,1.64%;开发单元的分布受地质构造的影响最为显著,开发单元展布与煤层含气性、渗透性的区域性变化及煤层压差吻合程度较高;区块内煤储层压力四周高、中心低且变化梯度大的部位,地解压差小,有利于压降扩展,开发单元类型级别高;开发区内地形较为平缓,开发单元多位于煤层埋深1000 m以浅地区,对煤层气开发施工较为有利.开发区内产能接替工艺开发技术表明:后期井网部署应以现有井网为中心,以埋深1000 m为界,在Ⅲ类以上开发单元区域向四周布井,布井时考虑地形落差可采用分层次(多层次)布井;现有井网内煤层气井产能低下区域采用二次压裂或补充小井距井以提高煤层气井产能;在地层稳定、构造简单的地形和缓区可考虑水平井生产工艺.     

印尼M、N凝析气田产能描述

结合M与N凝析气田的地质特征与流体特点,分析二项式产能方程异常的原因,并进行校正,有效建立了24次产能测试中的21个产能方程,计算无阻流量介于(3～192)×104m3/d,大部分气井为中、高产气井.建立了测井解释渗透率与试井解释渗透率之间、试井地层系数与无阻流量之间、合理产能与无阻流量之间的关系;结合最小携液量图版,确定技术上合理的产能.实际应用时可以根据生产的需要调整合理产量,为方案设计、生产规划提供技术依据.     

七棵树低渗油藏含水快速上升影响因素及对策

针对七棵树油田产液结构不均衡及含水上升过快的开发中存在的问题,从生产动态数据和油水井监测资料入手,以中心井组高含水油井为治理对象。对储层非均质性、裂缝强度、井网井距、油井采液强度等因素进行分析,明确了主要影响因素。针对采液强度不均(最大1.19 m~3/m·d,最小0.5 m~3/m·d)而导致的平面矛盾情况(前缘水线突进速度最快37.4 m/d,最慢的为13.8 m/d),提出了区块采液强度由0.76 m~3/m·d下降至0.56 m~3/m·d的参数调整建议。根据油层渗透率、地层温度和地层流体性质,以及裂缝特征和发育规律,结合调剖剂的机理,制定了泡沫体系选择性封堵方案,预测注入0.4 PV泡沫体系时,提高采收率1.5%,单位操作成本降为234.04元/t。     

煤层气藏非均质性及其对气井产能的控制

为查明煤层气藏内部非均质性特征,基于煤层气井生产数据,对沁水盆地南部郑庄区块3#煤层气藏非均质性及其对气井产能的影响进行研究,发现研究区3#煤层气藏在裂隙系统、岩石骨架及内部流体赋存方面均存在显著的空间分布差异性,且煤层气井产能受小微褶曲构造密切控制,提出了煤层气藏非均质程度评价参数及方法.结果表明:裂隙方面,通过气井产水量分析得出煤储层裂隙系统发育优势方位受喜山期构造应力场控制表现为NNE及NW向,且靠近寺头断层带部位煤储层裂隙发育密度高;岩石骨架方面,研究区小微褶曲带煤层段水平主应力差大,煤岩受构造应力剪切破坏,储层骨架松软破碎,气井产粉严重;流体赋存方面,煤层气藏流体分异主要受小微构造形态及储层渗透性控制.按照气水比高低,将研究区划分为:富气富水区、富气贫水区、富水贫气区、贫水贫气区4个大类共6块,其中小微背斜(鼻状构造)轴部构造应力呈拉张状态,煤岩卸压膨胀甲烷气解吸逸散,煤层含气低含水高为富水贫气区,气井产能效果差;小微向斜(舟状构造)轴部构造应力挤压,煤岩收缩甲烷气吸附保存,煤层含气高含水低为富气贫水区,气井产能效果好.综合压降速率、解吸梯度、水平主应力差、含气量等参数构建气藏成熟度指标,并通过气藏成熟度分异系数定量表征煤层气藏空间非均质程度,据此可为煤层气靶区优选及后期煤层气井加密布署提供理论依据.