煤层气井排采伤害机理及工艺优化

发布时间：2020-05-08 17:13

【摘要】：“十二五”末我国煤层气田设计年产量已达100×10~8m~3,但年开采量却仅为44×10~8m~3。其中采用不合理的排采工艺技术导致的排采伤害是造成大部分煤层气井低产的主要原因。因此,研究煤层气井排采伤害机理及工艺优化对指导煤层气经济有效开发具有重要意义。本文首先对煤储层赋存特征、产气机理及排采过程进行分析,结合煤层气井生产资料得出储层渗透率伤害和支撑裂缝导流能力是导致煤层气井低产的主要原因。其次基于MATCHSTICK模型推导煤层气储层渗透率动态变化模型,进行应力敏感和基质收缩效应相关参数对渗透率伤害的敏感性分析,并以实际生产井资料计算不同排采阶段储层渗透率变化。利用LD-1A导流能力测试仪研究不同排采制度下煤粉沉积特征和迁移规律,比较不同排采制度下煤粉对裂缝导流能力的伤害程度;根据泥沙运动学理论研究实际储层支撑裂缝中自由煤粉颗粒临界启动流速和压差,完善适度产粉理论和排采原则,优化煤层气井适度产粉排采工艺。最后结合排采控制原理对煤层气井的工作制度进行优选,为我国煤层气井的开发提供借鉴。
【图文】：

图 1.1 中国煤层气资源分布图[3]ig. 1.1 The distribution map of the area of CBM exploration in Chi，大量煤层气井在投产第 1 天就注定成为企业负资产，截止井 16000 余口中仅有 30%正常生产。“十二五 末我国煤层00 108m3，，但年开采量却仅为 44 108m3，煤层气井开采表 1.1 也可看出，我国煤层气开发效果与其他国家还存在强对煤层气井排采工艺技术的研究，为我国煤层气产业的

第 1 章 绪论得产气产水量和煤粉含量的关系，利用 Fluent 软件对煤粉产出的管柱结构进行优化。同时对煤层气井排采过程中的储层伤害进行探究，认为煤粉大量产出是导致储层渗透率降低的主要因素。2012 年，刘升贵等[17]为解决煤粉卡泵造成的频繁修井事故，对储层中煤粉来源和产生机理进行研究，提出钻井要避开构造煤发育区。除此以外，还基于实际生产数据建立了所研究区块煤粉预警指标，提出螺杆泵接防砂尾管等煤粉防控措施，该项措施促使检泵周期延长了 9 个月。2015 年，李智、马东民等[18]进行了水平井筒内煤粉迁移特征实验，研究不同倾角、不同煤粉粒径等条件下的煤粉启动流量，借用水力学泥沙启动公式建立了两相流煤粉启动经验公式，对气液固三相进行了流型判别和定性分析，初步提出了建立三相流数学模型的构想。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE37

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本文编号：2654942