煤系气开采模式探索及先导工程示范
发布时间：2020-12-29 20:05
煤系气赋存态多种多样,储层属性复杂多变,经济高效开采模式尚处于探索起步阶段。分析了国内科技攻关和现场试验近期进展,初步总结关于煤系气开采模式现有认识,对比分析了不同模式的适用性和局限性,并以临兴区块示范工程为例分析归纳了产量曲线类型及其合采有效性特点,介绍了煤系气合采成功范例。以管柱结构设计和排采管控方式为主,考虑井型选择和压裂方式,将煤系气开采工艺初步归纳为分排、先分后合、合排3类模式。每类模式包括若干具体方式;这些模式和方式各有优缺点,分排及合排模式中的主要方式在应用中见到初步效果,先分后合模式目前尚处于设计乃至设想阶段。建议煤系气开采模式及其技术创新本着"因地制宜、取长补短、多措并举、有所侧重"的策略,根据气藏具体地质条件选用和发展适应性开采工艺。目前仅有的两个国家级示范专项工程推进了我国煤系气开采模式的创新,临汾示范区采用分区分采方式实现了煤系气开发规模快速扩展,临兴示范区探索"排气降压"诱控接续合排工艺初步实现了煤系多气经济高效合采。重点分析了临兴示范区煤系气开采工程示范效果,揭示了自然接续工艺下的煤系气生产规律,发现存在4种单井产量曲线类型,包括以解吸气多层合采为特征的I型...
【文章来源】：煤炭学报. 2020年07期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
煤系气地质属性要素体系(据文献[3]修改补充)
第1类为“分排”模式，实质上是利用不同的管柱系统，包括不同井或同井分管柱，分别对不同岩性储层(多气)或同岩性多产层(单气)排采生产，包括4类具体方式。一是“分区异井”方式，将多类型煤系气资源潜力均好与只有煤层气资源潜力较好的区域分别对待，前者先开采致密砂岩气再考虑煤层气，后者仅采煤层气，临汾区块采用这种方式成功实现了煤系吸附气和游离气的同期分采[8]。二是“分时同井”方式，本着游离气枯竭、吸附气接续的原则，一旦上述第1类区域砂岩游离气资源枯竭，则该区可利用同一批井转入煤层气开采。三为“分段同井”方式，在同一井中分期打开不同储层进行生产，以避免储层属性差异带来的层间干扰，如沁水盆地南部3号煤层与15号煤层。四是“同井齐排”方式，同一井中设计多层管柱，通过“多管柱分别导流”方式实现煤系“三气”同期分采，如双层管柱结构设计[14]及3层管柱结构设想[15]。第2类为“先分后合”模式，基本原理在于通过技术措施实现由高压力状态储层单排向与低压力状态储层合排的生产接续，目前已提出2种具体方式。一是“递进压降”[16]，针对多煤层地区含气系统垂向叠置的地质特点[3,17]，根据煤储层关键参数设计排采先后次序，优先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统，当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时，再进行2个系统合排，依此递进，最终实现同井所有煤层气系统的合排。二是“同柱自控”方式[18]，针对上部高压致密砂岩储层、下部低压煤储层的叠置关系，改进闭式气举管柱，发明了气举同井合采的工艺管柱结构，先排采上部高压致密砂岩储层，利用致密砂岩气能量自动将下部煤储层的井液举升至地面，实现煤储层降压解吸和产气，达到“两气”合采目的。
即使是典型游离气井，由于设备故障(如管道漏气、流量计或压力表故障、管道堵塞等)和排采控制(定时生产、定压生产、排采失控等)原因，产气量原始记录往往存在异常波动。剔除异常数据，产气递减规律得到凸显(图3)。根据Arps递减模式[24]判识，临兴区块石盒子组砂岩游离气产量曲线多为双曲递减型，少数井呈指数递减规律[25]。2.2 煤系气产量曲线类型
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤系天然气共探合采的战略选择与发展对策[J]. 姜杉钰,王峰. 天然气工业. 2020(01)
[2]基于排采初期生产特征的煤层气合采地质条件分析[J]. 秦勇,吴建光,张争光,易同生,杨兆彪,金军,张兵. 煤炭学报. 2020(01)
[3]基于气举的煤层气/致密砂岩气同井合采可行性研究[J]. 丁万贵,朱森,林亮,綦耀光,朱洪迎,张晧. 煤炭科学技术. 2019(09)
[4]页岩油气井常用产量预测模型适应性分析[J]. 陈劲松,曹健志,韩洪宝,年静波,郭莉. 非常规油气. 2019(03)
[5]煤系天然气的资源类型、形成分布与发展前景[J]. 邹才能,杨智,黄士鹏,马锋,孙钦平,李富恒,潘松圻,田文广. 石油勘探与开发. 2019(03)
[6]基于高斯多峰法的密闭空间爆炸特性曲线拟合[J]. 谢威,蒋新生,徐建楠,周毅,王冬. 振动与冲击. 2018(24)
[7]煤系气合采地质技术前缘性探索[J]. 秦勇,吴建光,申建,杨兆彪,沈玉林,张兵. 煤炭学报. 2018(06)
[8]中国煤系气共生成藏作用研究进展[J]. 秦勇. 天然气工业. 2018(04)
[9]基于不同压力体系下煤系气合采工艺的适用性研究[J]. 张晧,綦耀光,张芬娜,朱森,孟尚志,张健. 煤炭科学技术. 2017(12)
[10]基于煤系气双管柱分压合采技术的适用性分析[J]. 张芬娜,张晧,綦耀光,朱洪迎,张健,张兵,郭晖. 煤炭学报. 2017(10)
本文编号：2946229
【文章来源】：煤炭学报. 2020年07期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
煤系气地质属性要素体系(据文献[3]修改补充)
第1类为“分排”模式，实质上是利用不同的管柱系统，包括不同井或同井分管柱，分别对不同岩性储层(多气)或同岩性多产层(单气)排采生产，包括4类具体方式。一是“分区异井”方式，将多类型煤系气资源潜力均好与只有煤层气资源潜力较好的区域分别对待，前者先开采致密砂岩气再考虑煤层气，后者仅采煤层气，临汾区块采用这种方式成功实现了煤系吸附气和游离气的同期分采[8]。二是“分时同井”方式，本着游离气枯竭、吸附气接续的原则，一旦上述第1类区域砂岩游离气资源枯竭，则该区可利用同一批井转入煤层气开采。三为“分段同井”方式，在同一井中分期打开不同储层进行生产，以避免储层属性差异带来的层间干扰，如沁水盆地南部3号煤层与15号煤层。四是“同井齐排”方式，同一井中设计多层管柱，通过“多管柱分别导流”方式实现煤系“三气”同期分采，如双层管柱结构设计[14]及3层管柱结构设想[15]。第2类为“先分后合”模式，基本原理在于通过技术措施实现由高压力状态储层单排向与低压力状态储层合排的生产接续，目前已提出2种具体方式。一是“递进压降”[16]，针对多煤层地区含气系统垂向叠置的地质特点[3,17]，根据煤储层关键参数设计排采先后次序，优先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统，当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时，再进行2个系统合排，依此递进，最终实现同井所有煤层气系统的合排。二是“同柱自控”方式[18]，针对上部高压致密砂岩储层、下部低压煤储层的叠置关系，改进闭式气举管柱，发明了气举同井合采的工艺管柱结构，先排采上部高压致密砂岩储层，利用致密砂岩气能量自动将下部煤储层的井液举升至地面，实现煤储层降压解吸和产气，达到“两气”合采目的。
即使是典型游离气井，由于设备故障(如管道漏气、流量计或压力表故障、管道堵塞等)和排采控制(定时生产、定压生产、排采失控等)原因，产气量原始记录往往存在异常波动。剔除异常数据，产气递减规律得到凸显(图3)。根据Arps递减模式[24]判识，临兴区块石盒子组砂岩游离气产量曲线多为双曲递减型，少数井呈指数递减规律[25]。2.2 煤系气产量曲线类型
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤系天然气共探合采的战略选择与发展对策[J]. 姜杉钰,王峰. 天然气工业. 2020(01)
[2]基于排采初期生产特征的煤层气合采地质条件分析[J]. 秦勇,吴建光,张争光,易同生,杨兆彪,金军,张兵. 煤炭学报. 2020(01)
[3]基于气举的煤层气/致密砂岩气同井合采可行性研究[J]. 丁万贵,朱森,林亮,綦耀光,朱洪迎,张晧. 煤炭科学技术. 2019(09)
[4]页岩油气井常用产量预测模型适应性分析[J]. 陈劲松,曹健志,韩洪宝,年静波,郭莉. 非常规油气. 2019(03)
[5]煤系天然气的资源类型、形成分布与发展前景[J]. 邹才能,杨智,黄士鹏,马锋,孙钦平,李富恒,潘松圻,田文广. 石油勘探与开发. 2019(03)
[6]基于高斯多峰法的密闭空间爆炸特性曲线拟合[J]. 谢威,蒋新生,徐建楠,周毅,王冬. 振动与冲击. 2018(24)
[7]煤系气合采地质技术前缘性探索[J]. 秦勇,吴建光,申建,杨兆彪,沈玉林,张兵. 煤炭学报. 2018(06)
[8]中国煤系气共生成藏作用研究进展[J]. 秦勇. 天然气工业. 2018(04)
[9]基于不同压力体系下煤系气合采工艺的适用性研究[J]. 张晧,綦耀光,张芬娜,朱森,孟尚志,张健. 煤炭科学技术. 2017(12)
[10]基于煤系气双管柱分压合采技术的适用性分析[J]. 张芬娜,张晧,綦耀光,朱洪迎,张健,张兵,郭晖. 煤炭学报. 2017(10)
本文编号：2946229
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