沁水盆地柿庄南区块煤储层水力压裂缝数值分析

为解决煤储层压裂后的裂缝展布规律无法直接观测的问题,以牛顿流体PKN模型为依据,通过分析柿庄南区块压裂施工工艺及煤储层力学特征,结合支撑剂在牛顿力学中的沉降理论,开展填砂裂缝的数值计算,进行煤储层压裂缝几何特征与支撑剂分布预测。研究表明:随着裂缝长度的延伸,流体压降导致裂缝宽度逐渐降低直至闭合,活性水压裂液不能将支撑剂带入裂缝远端,施工过程中支撑剂迅速沉降并堆积在裂缝近端,其携砂长度远小于造缝长度。建议适当增加压裂液携砂能力,降低支撑剂粒度与重度,可增加裂缝的支撑长度,提高压裂效果。     

PDC钻头条件下录井措施初探

该文依据G76-11井使用PDC钻头所获得的数据，经过对各项数据的对比，分析了合理使用PDC钻头在提高钻井速度方面所起的作用，同时也指出了PDC钻头的使用给现场地质录井带来的困难以及现场为解决实际困难，积极摸索的方法和制定的新措施，并对其实际效果进行了分析。     

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.     

气井井筒条件下单液滴动力学特征及其携带临界气流速

准确认识气井井筒条件环状流场中单液滴的动力学特征和正确计算液滴携带临界气流速是气井连续携液机理研究的重要内容之一.为深入研究气井井筒高温高压条件下液滴的动力学特征,首先建立了气流场中单液滴动力学特征的数值模型及求解方法,采用流体体积函数法(VOF)模拟液滴表面结构,利用直接数值模拟方法(DNS)模拟液滴周围气流场,开发...     

柿庄南区块煤储层地应力和破裂压力特征及其耦合关系

以柿庄南区块112口煤层气井为研究对象,采用水力压裂法计算煤储层地应力,获取了研究区地应力及破裂压力展布特征,分别建立了破裂压力与水平主应力、有效应力之间的相关模型,揭示了该区块3号煤储层地应力与破裂压力之间的耦合关系,并剖析了地应力对破裂压力的影响。研究结果表明：柿庄南区块3号煤储层整体为中等至高应力区,地应力场类型在垂向上发生转换,埋深400～640 m区域以逆断层应力场型为主,640～810 m区域以走滑断层应力场型为主,810 m以深区域以正断层应力场型为主;侧压系数一般为0.38～1.99,埋深600 m以浅区域,绝大多数大于1,埋深600～800 m区域,侧压系数为0.52～1.93,埋深800 m以深区域,侧压系数均小于1;该区块破裂压力为12.89～36.10 MPa,破裂压力梯度为1.47～6.09 MPa/hm,破裂压力与埋深呈现反“S”形变化,810 m以浅破裂压力离散性较大,整体与埋深呈现负相关,810 m以深破裂压力与埋深呈现正相关;该区块最大水平主应力、最小水平主应力及其各自应力梯度与煤储层破裂压力在一定程度上呈现正相关,但相关性不强;同一埋深条件下,破裂压...     

霍西盆地煤层气资源勘查潜力评价

目前,霍西盆地因尚未进行有效的资源勘查潜力评价,研究工作迫在眉睫。灰色聚类法适用于外延明确、内涵不明确的对象,因霍西盆地资料较少且数据不全,勘探潜力评价还有许多灰色性,因而选用灰色聚类法进行评价是合理可行的。采用层次分析法确定了评价指标及指标权重,建立起了勘查潜力评价体系,对霍西盆地带进行了煤层气资源勘查潜力评价工作。评价结果显示,霍西盆地北部地区勘查潜力以良级为主,局部地区为优级,适宜进行煤层气的勘探开发工作;而南部大部分地区评价结果以可级和差级为主,勘查潜力较差,建议暂不进行开发。     

深部煤层气异常地质特征及开发技术探讨

针对沁水盆地深部煤层气地质与储层认识不足、开发措施还在探索阶段等现状，以寿阳区块15煤为研究对象，探讨了深部煤层气地质特殊性及开发对策。研究区15煤层发育稳定，煤层厚度基本在3m左右|煤层含气量大部分在10～12m3/t，纵向上受煤层埋深和变质程度的双重影响，含气量在埋深大约1200～1500m出现临界点后随深度增加逐渐降低。与其他深部地区“三高”特征不同，15煤深部储层表现为低压、高应力、中等地温的特征，属比较严重的低压力梯度和低地温梯度范畴。煤储层渗透性为高孔低渗分类，渗透率一般0.01～0.1mD，渗透性主要受煤层埋深、地应力、煤体结构和孔隙特征影响。根据15煤低水分含量、高孔隙度以及生产井产气特征，认为游离气含量可能具有较大的占比。最后提出，单独开发15煤层时可采用顶板岩层水平井分段压裂方式或围岩多分支水平井方式，该技术已在盆地南部15煤取得了产气突破|15煤层及9、3煤层多煤层开发时可采用围岩与煤层合压的垂直井方式，并对开发工程中的增产和排采工艺提出了相应的建议。