煤层气井排采技术分析

煤层气的产出机理决定了煤层气井必须进行排水降压,才能达到产气的目的。文章分析了当前我国煤层气井排采的主要方法及其适应性,指出合理的排采制度和精细的排采控制是保证煤层气井排采成功的关键排因素。认为非连续性排采、排采强度过大及井底流压降低过快是影响我国煤层气井产量的主要工程因素。     

煤层气排采过程中煤储层压力传播规律研究

文章在分析煤层气排采机理的基础上,重点研究了煤储层压力在不同的煤储层边界条件和排采制度下的传播规律.研究表明:在不同的煤储层边界条件和排采制度下,煤储层压力传播形成的压降曲线各异;煤储层压力的传播过程可分为两个阶段,即压力传播到储层边界之前为第一阶段,传到储层边界之后为第二阶段.     

高煤阶煤储层敏感性对煤层气井排采的影响

为实现高煤阶煤储层煤层气井的高效开采,对高煤阶煤储层寺河3号煤层进行了流速敏感性和应力敏感性试验分析,并且结合现场工程,研究了高煤阶煤储层敏感性对煤层气井排采的影响。试验结果表明,高煤阶煤储层具有流速敏感性,流速敏感性损害最严重时渗透率降为初始值的50%,换向驱替时渗透率也降低,最小降低为初始值的62.1%;黏土含量越高的储层,渗透率的降低幅度也越大。高煤阶煤储层具有强应力敏感性,而且存在明显不可逆性;净围压从2 MPa升高到5 MPa,渗透率降低为初始渗透率的20%~50%,升压后再降压,渗透率不能恢复到初始水平,不可逆损害率最大超过50%;渗透率越低的储层,应力敏感性越强。煤层气井的排采,尤其在排采初期,应遵循连续、缓慢、稳定的原则。     

煤层气井排采中不同应力机制下含断裂煤储层稳定性分析

排采过程中地应力动态调整易导致储层断裂失稳破坏,影响煤层气井开采效率.为研究不同应力机制条件下煤层气井排采过程中含断裂煤储层的稳定性,基于煤储层地应力动态变化模型,推导了不同应力机制下含断裂煤储层稳定性判别模型,分析了排采过程煤储层断裂稳定性变化规律,提出了含断裂煤储层稳定性评价指标(Fcr).根据实际数据,对沁水盆地...     

煤层气井排采过程中储层压力传播规律研究

 煤储层压力是影响煤层气产出的关键因素,查明煤储层压力在煤层气井排采过程中的传播规律对于煤层气的开发具有重要的指导意义。为此,本文在分析煤层气井排采机理的基础上,重点研究了煤储层压力在不同的煤储层边界条件和排采制度下的传播规律。研究表明：在不同的煤储层边界条件和排采制度下,储层压力传播形成的压降曲线各异;煤储层压力的传播过程可分为两个阶段,即压力传播到储层边界之前为第一阶段,传到储层边界之后为第二阶段。     

高煤阶煤层气储层毛管压力数学模型适应性评价

梳理出5种经典的毛管压力数学模型,并相应提出了更为简便的适用性评价方法,然后基于沁水盆地南部高煤阶煤样高压压汞实验数据,评价了5种模型对高煤阶煤岩的适用性。结果表明,高煤阶煤岩毛管压力曲线不符合Corey模型和Brooks-Corey模型;Thomeer模型只适用于孔、渗条件适中的Ⅱ类储层,贺承祖模型只适用于孔渗条件较好的Ⅰ类储层,而Li模型适用于全部高煤阶储层;利用式(12)和式(13)能够更加简便地得到Li模型的主要参数b和λ,且能够很好地拟合实验数据。     

煤储层渗透率与煤层气垂直井排采曲线关系

根据岩石弹性理论分别建立了天然裂隙面上、最大水平主应力方向上形成裂隙的极限压力模型,绘制了压裂过程主裂隙延伸轨迹示意图;根据原始渗透率与改造后渗透率的关系,结合压裂主裂隙几何形态特征,绘制了不同渗透率关系下排采过程压力传播轨迹示意图;根据煤储层原始渗透率、压裂后渗透率不同情况下压力传播轨迹的不同,得出煤层气垂直井排采的“增-减-增”、“增-减”、“增-增”和“增-减-猛增”等4种典型排采曲线.     

沁水煤层气田樊庄区块直井产出特征及排采控制方法

沁水盆地樊庄区块煤层气开采已初具规模,目前最早投产的煤层气井生产时间已接近4年.通过生产动态数据的跟踪分析,结合本区煤层储层特征,对该区煤层气井的排采特点有了一定的认识,并将煤层气井的生产过程划分为五个阶段,制定了相应的排采控制方法,为樊庄区块生产井管理提供了理论依据.     

煤层气排采井的生产管理

本文在阜新刘家煤矿L1～L3等8口煤层气井的射孔工作和这些煤层气排采井的生产管理的基础上，结合煤层气开采现场的实际运作过程以及石油开采行业的管理经验，主要介绍了煤层气排采井设备配置、生产管理内容、部分安全知识等。     

煤层气井排采中煤储层稳定性分析方法与应用——以郑庄区块为例

煤层气井排采过程中,煤储层原始地应力场发生调整,易导致储层失稳破坏,影响煤层气井抽采效率。基于单轴应变模型,考虑基质收缩效应,推导了排采过程中煤储层地应力动态模型,揭示了地应力动态变化规律。此外,建立了排采过程中煤储层稳定性分析模型,提出了煤储层峰值强度与最大主应力的差值(H)作为煤储层稳定评价基本参数,讨论了不同应力机制下地应力动态变化对煤储层稳定性的影响。研究表明：水平主应力在排水降压阶段呈线性降低,在产气阶段受基质收缩效应的影响呈非线性下降,解吸作用越强,下降速率越快。不同应力机制煤储层失稳破坏规律不同。正断层应力机制,排水降压和产气阶段,莫尔圆半径增大,圆心右移,接近破坏包络线,煤储层可能失稳破坏,解吸作用越强,莫尔圆半径增大速率越快,越容易破坏;走滑断层应力机制,排水降压和初始产气阶段,莫尔圆半径不变,向右平移,远离破坏包络线,煤储层稳定性增强,不发生破坏,而稳定产气及衰减阶段,莫尔圆向左平移,靠近破坏包络线,煤储层稳定性减弱,可能失稳破坏;逆断层应力机制,整个排采过程莫尔圆半径不断减小,远离破坏包络线,煤储层稳定性增强,不发生破坏。结合郑庄区块地应力测试井数据,对煤储层稳定...     

原位煤层气排采储层伤害机理与制度优化

原位煤层气排采过程中,人为控制的排液与产气速度影响到煤储层渗透率的变化。排采作业制度不合理,易造成煤岩破坏、煤粉堵塞等储层伤害现象,并影响到煤层气井产能。基于地下水动力学制定合理的排液速度,合理控制井底压差,及时处理排采设备故障等措施可显著降低排采所造成的储层伤害,实现原位煤层气井的高产稳产。     

准南区块煤层气井排采阶段储层伤害及其控制

针对准南区块煤层气低产井在排采阶段的储层伤害,结合室内实验,系统分析了区内典型煤层气井的排采情况,探讨了煤层气井排采阶段储层伤害类型及其防控方法。结果表明：研究区排采阶段储层伤害类型主要包括应力敏感、速敏和水锁伤害,而煤储层力学强度低、压裂液不当、排采强度过高是造成这些伤害的重要原因;在排采阶段,基于“连续、缓慢、稳定”的原则,增大压降漏斗,并保持流体流速在微粒启动流速之下,有助于3类储层伤害的防治;在储层改造阶段,采用低表面张力、强润湿性的低伤害压裂液,能够促使微粒快速沉降、积聚,并且显著降低孔隙毛管压力,进而抑制储层速敏与水锁伤害;同时,通过围岩改造煤储层,有助于减缓应力敏感伤害。     

高煤阶煤层气不正常井类型及治理技术

基于沁水盆地南部煤层气不正常井数据,通过大数据分析研究了不正常井定量识别指标体系、表现形式及治理方法和预防技术。结果表明:流压回升型不正常井表现为套压和日产气量同时快速或缓慢下降,可以采用提高排水设备运行频率、碰泵、洗泵和检泵作业等方法提高排水效率;套压回升型不正常井表现为流压、套压同时、同幅度增加,日产气量持续下降,可以通过加强管线保温或采用低恒套压排采控制方式来治理;间抽不正常井表现为,开井后套压、气量上升,停井一段时间后,套压、气量下降,可提高排采冲次,增加抽油机冲次、延长开井时间或者提高泵效等方法治理。     

常村井田煤层气井排采储层类型划分及意义北大核心

准确划分煤层气井的排采储层类型能为排采过程压力传播研究奠定基础。以常村井田的3#煤层为研究对象,分析并选取了排采过程中影响煤储层的导流能力强弱和围岩的补给能力大小的主要参数,提出了获取这些参数的方法,确定了临界值;根据这些参数将研究区划分为4种排采储层类型,通过现场煤层气井的产水、产气情况验证了理论的可靠性,并讨论了排采储层类型划分的意义。结果表明:研究区可划分为高导流弱补给储层、高导流强补给储层、低导流弱补给储层和低导流强补给储层;高导流弱补给储层最有利于降低煤储层压力,表现出产水量小、见套压时间短的特点;低导流强补给储层表现出产水量大、见套压时间长的特点。     

煤层气井排采速率与产能的关系

通过分析煤储层压裂裂缝受力状态的动态变化,详细探讨了排采对煤层气井产量的影响.指出排采的速率过大会使裂缝所受有效应力快速增加,进而快速闭合,大大降低渗透率,压降不能传递得更远,煤层气井控制半径变小;流体携带大量的煤粉和支撑剂堆积在临井地带堵塞裂缝,发生速敏效应;间歇式排采更加剧了速敏效应的发生.由此可见,煤层气井的排采必须以合理的、缓慢的速率进行,否则将造成储层的严重伤害.焦作矿区X-1井因排采速率过快,造成10 d内将液面降低了782 m,达到了煤层底板,从而出现了水产量低、基本不产气的结果.数值模拟结果表明,在达到临界解吸压力之前液面下降速率以5~10 m/d为最佳;达到临界解吸压力时应维持液面不变一段时间,然后以2 m/d的速率下降.     

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。     

寿阳地区建井前期煤层气排采主控因素分析

位于山西省沁水盆地北部的寿阳地区,是近年来煤层气勘探开发的主要区块之一。通过对该地区煤层含气性、建井前期煤层气探井排采数据、煤层气藏保存现状、水文条件以及排采制度等因素的综合分析,找出了决定该地区煤层气排采效果的4个主控因素(即排采方式、排采制度、气体影响和煤粉堵塞),并提出了改善排采效果的措施。     

复杂地质条件煤层气藏群井排采压力分布规律研究

建立了考虑气体吸附、解吸引起的煤基质孔隙变形与孔隙气体压力耦合作用的煤层气藏渗流数学模型,并基于阜新刘家煤层气藏建立了复杂地质条件下褶曲状的煤层气藏地质模型,对比分析了煤层气排采过程中普通储层和复杂地质条件储层的压力变化。模拟得到：煤层气井排采引起的压力分布为沿面割理渗透率方向扩展的椭圆形漏斗,复杂地质条件煤层气藏储层压力主要沿岩墙和断层等封闭条件的走向方向降落;LJ-1~LJ-4四口井处于断层和火成岩三面封闭的条件中,在排采135 d后产生共同的压力降落圈,LJ-5~LJ-8由于处在两道岩墙和两条断层地面四面封闭的环境中,排采45 d形成共同的压力降落圈。同样条件下,无封闭边界构造的普通储层在排采75 d后,7口井周形成共同的压力降落圈。根据煤层气井距岩墙和断层远近的不同,普通煤层气藏气井产量与复杂地质条件煤层气藏气井产量出现3种不同的变化形态。     

煤层气井排采工艺技术研究及其应用

煤层气是一种重要的非常规能源,同时也是影响煤矿安全生产、环境的重要因素。排采是煤层气井勘探的关键环节之一,通过对3个煤层气试验区的排采工作制度、排采设备、井口改进、筛管深度、捞砂、捞煤粉、电子压力计监测等技术装备的研究应用,优化了煤层气井的排采工艺,取得了良好效果。     

柿庄南区块煤层气U型井排采阶段典型指标分析

为给煤层气U型井排采制度的制定和优化提供依据,在分析柿庄南区块煤层气U型井排采典型阶段指标的基础上,提出研究区U型井排采过程可以划分为单一排水阶段、波动上升阶段和高产稳定阶段。在排采过程中,分阶段选取初始见气时间、初始累计产水量、初始降液幅度、初始降液速率、初始排水速率、波动上升时间、套压波动范围、液顶平均距离、典型高产日产气量、典型高产日产水量、典型高产套压、底液平均距离作为典型指标。根据以上分析结果,建议第1阶段应控制初始降液速率在5 m/d以下;第2阶段应控制套压在0~0.45 MPa波动,同时控制动液面维持在煤层顶板以上10 m之内;第3阶段应控制典型高产套压稳定在0.01~0.03 MPa,动液面稳定在煤层底板附近。