马必东区块煤层气产能影响因素及传质过程
发布时间：2021-02-18 20:40
作为一种优质的非常规天然气资源,煤层气的高效开发利用可以降低煤炭开采事故、保护生态环境、缓解能源危机等。本文以沁南马必东区块煤储层为研究对象,通过一系列测试手段,探究了主力产层物性特征;结合开发井排采动态,利用COMSOL软件建立了马必东区块产能模型并模拟预测了煤层气井产气规律及敏感性因素;以物理模拟为手段,通过长岩心“串-并联”模拟实验,揭示了煤层气传质过程及其供气机理。马必东区块主力产层包括山西组3#和太原组15#煤层,属于中高灰分高阶煤,矿物成分以黏土矿物为主,碳酸盐、石英矿物次之;煤层为典型的低孔、低渗储层,原位试井渗透率普遍小于0.01mD;煤体结构是影响煤岩渗透率的关键因素。马必东区块煤层气井排采特点表现为单井产水量小、排水期较短、产气曲线呈单峰状等特征。结合多孔弹性理论及双重孔隙介质渗流理论,建立了流固耦合煤层气井产能模型,并利用有限元软件COMSOL对所建模型进行数值求解。通过选取研究区典型物性参数,探究了煤岩初始渗透率、基质收缩系数、兰氏体积、杨氏弹性模量、泊松比、初始储层压力数值变化时对于煤层气压裂直井产量的控制作用。结果...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马必东区块区域位置图
10构造稳定，断层发育较少，东部斜坡带南部发育一系列NNE向正断层，断距20-60m，延伸距离0.9-6.5km。中部洼槽带构造复杂，且煤层埋深加大，目前不作为煤层气勘探开发重点。图2-2马必东区块3#煤层底面构造图和构造分区图（华北油田，2018）2.2区域地层特征马必东区块处于沁水盆地南部，沉积地层相对完整，前寒武系的太古界结晶变质岩系为华北地台盖层的结晶基底。蓟县系串岭沟组是裂陷槽环境下的一套海相碳酸盐岩沉积构造，厚度215-415m。加里东运动导致华北板块整体抬升，缺失晚奥陶世（O3）－早石炭世（C1）沉积。海西期，华北板块缓慢沉降，沉积环境由海相、海陆交互相多次交替，形成一套近海海陆交互相的台地型碳酸盐岩－沼泽含煤碎屑岩沉积，是华北地区的主聚煤期。根据钻探结果和区域地表露头显3#煤底
11示，区块内沉积地层由下而上依次为：奥陶系中统峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2x）、石千峰组（P2sh），三叠系下统刘家沟组（T1l）、第四系（Q），相关地层简表如图2-3所示。图2-3马必东区块地层综合柱状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度学习的非常规煤层气产能级别评价的应用研究[J]. 呼和,岳翔,余杰,李文倚,秦瑞宝,姜曼,李帆. 海洋工程装备与技术. 2019(S1)
[2]沁南西—马必东区块煤层气高效建产区优选技术[J]. 杨延辉,王玉婷,陈龙伟,王小玄,刘春黎,张晨,范红明. 煤炭学报. 2018(06)
[3]沁水盆地南部高阶煤煤层气井压裂效果关键地质因素分析[J]. 胡秋嘉,李梦溪,乔茂坡,刘春春,刘世奇,樊彬,桑广杰,闫玲. 煤炭学报. 2017(06)
[4]基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟[J]. 范超军,李胜,罗明坤,杨振华,张浩浩,王硕. 煤炭学报. 2016(12)
[5]沁水盆地高阶煤煤层气开发再认识[J]. 田炜,王会涛. 天然气工业. 2015(06)
[6]考虑应力敏感性的煤层气井产能模型及应用分析[J]. 孟召平,张纪星,刘贺,刘珊珊,周晓得. 煤炭学报. 2014(04)
[7]樊庄矿区煤层气井干扰认识与应用[J]. 张聪,李梦溪,王立龙,刘忠,张武昌,彭鹤. 中国煤层气. 2013(06)
[8]樊庄区块煤层气井产能差异的关键地质影响因素及其控制机理[J]. 刘世奇,桑树勋,李梦溪,刘会虎,黄华州,张杰芳,徐宏杰. 煤炭学报. 2013(02)
[9]沁南盆地樊庄煤层气田早期生产特征及主控因素[J]. 吕玉民,汤达祯,许浩,陈同刚,赖涛. 煤炭学报. 2012(S2)
[10]煤层气排采模拟系统软件的研制及应用[J]. 褚会丽,檀朝东,秦义,张俊峰,白建梅,吴丽烽,檀竹南. 中国石油和化工. 2011(11)
博士论文
[1]煤层气储层孔裂隙多尺度渗透率预测和流固耦合模型[D]. 陈俊国.中国矿业大学 2016
[2]韩城地区煤层气藏开发动态及产能响应[D]. 林文姬.中国地质大学(北京) 2014
[3]沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D]. 陶树.中国地质大学（北京） 2011
[4]沁水盆地煤层气富集机理及主控特征[D]. 闫宝珍.中国矿业大学（北京） 2008
硕士论文
[1]基于深度信念网络的煤层气井产能预测研究[D]. 王少卿.西安科技大学 2019
本文编号：3040068
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
马必东区块区域位置图
10构造稳定，断层发育较少，东部斜坡带南部发育一系列NNE向正断层，断距20-60m，延伸距离0.9-6.5km。中部洼槽带构造复杂，且煤层埋深加大，目前不作为煤层气勘探开发重点。图2-2马必东区块3#煤层底面构造图和构造分区图（华北油田，2018）2.2区域地层特征马必东区块处于沁水盆地南部，沉积地层相对完整，前寒武系的太古界结晶变质岩系为华北地台盖层的结晶基底。蓟县系串岭沟组是裂陷槽环境下的一套海相碳酸盐岩沉积构造，厚度215-415m。加里东运动导致华北板块整体抬升，缺失晚奥陶世（O3）－早石炭世（C1）沉积。海西期，华北板块缓慢沉降，沉积环境由海相、海陆交互相多次交替，形成一套近海海陆交互相的台地型碳酸盐岩－沼泽含煤碎屑岩沉积，是华北地区的主聚煤期。根据钻探结果和区域地表露头显3#煤底
11示，区块内沉积地层由下而上依次为：奥陶系中统峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b）、石炭系上统太原组（C3t），二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2x）、石千峰组（P2sh），三叠系下统刘家沟组（T1l）、第四系（Q），相关地层简表如图2-3所示。图2-3马必东区块地层综合柱状图
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于深度学习的非常规煤层气产能级别评价的应用研究[J]. 呼和,岳翔,余杰,李文倚,秦瑞宝,姜曼,李帆. 海洋工程装备与技术. 2019(S1)
[2]沁南西—马必东区块煤层气高效建产区优选技术[J]. 杨延辉,王玉婷,陈龙伟,王小玄,刘春黎,张晨,范红明. 煤炭学报. 2018(06)
[3]沁水盆地南部高阶煤煤层气井压裂效果关键地质因素分析[J]. 胡秋嘉,李梦溪,乔茂坡,刘春春,刘世奇,樊彬,桑广杰,闫玲. 煤炭学报. 2017(06)
[4]基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟[J]. 范超军,李胜,罗明坤,杨振华,张浩浩,王硕. 煤炭学报. 2016(12)
[5]沁水盆地高阶煤煤层气开发再认识[J]. 田炜,王会涛. 天然气工业. 2015(06)
[6]考虑应力敏感性的煤层气井产能模型及应用分析[J]. 孟召平,张纪星,刘贺,刘珊珊,周晓得. 煤炭学报. 2014(04)
[7]樊庄矿区煤层气井干扰认识与应用[J]. 张聪,李梦溪,王立龙,刘忠,张武昌,彭鹤. 中国煤层气. 2013(06)
[8]樊庄区块煤层气井产能差异的关键地质影响因素及其控制机理[J]. 刘世奇,桑树勋,李梦溪,刘会虎,黄华州,张杰芳,徐宏杰. 煤炭学报. 2013(02)
[9]沁南盆地樊庄煤层气田早期生产特征及主控因素[J]. 吕玉民,汤达祯,许浩,陈同刚,赖涛. 煤炭学报. 2012(S2)
[10]煤层气排采模拟系统软件的研制及应用[J]. 褚会丽,檀朝东,秦义,张俊峰,白建梅,吴丽烽,檀竹南. 中国石油和化工. 2011(11)
博士论文
[1]煤层气储层孔裂隙多尺度渗透率预测和流固耦合模型[D]. 陈俊国.中国矿业大学 2016
[2]韩城地区煤层气藏开发动态及产能响应[D]. 林文姬.中国地质大学(北京) 2014
[3]沁南煤储层渗透率动态变化效应及气井产能响应[D]. 陶树.中国地质大学（北京） 2011
[4]沁水盆地煤层气富集机理及主控特征[D]. 闫宝珍.中国矿业大学（北京） 2008
硕士论文
[1]基于深度信念网络的煤层气井产能预测研究[D]. 王少卿.西安科技大学 2019
本文编号：3040068
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