煤层气井单相水流拟稳态排采模型与应用效果分析
发布时间：2021-10-17 04:27
为实现煤层气井的定量化排采管控,有效提高单井产气量,以沁水盆地南部马必东试验区高阶煤为研究对象,依据裂缝储层饱和水单相渗流机理,分析了压裂返排后各级裂隙对排水效果的影响,结合压裂与排采数据,探讨了压裂改造范围内的压力传播特征,将排水区域划分为单相流弹性排水区与两相流弹性排水区,通过建立垂直裂缝线性流拟稳态模型,确定了与试验区地质条件相符的排采控制原则。研究表明:在饱和水单相流阶段,压裂裂缝是水相主要渗流通道,为水相强流动区,100μm级(渗透率1×10-15～1. 2×10-15m2)外生及微型裂隙对煤层应力、压力传播及气体解吸最为敏感,为水相弱流动区,排采过程中应同时考虑低压力梯度造成的非线性渗流效应与应力敏感作用;排采模型显示:在垂直裂缝拟稳态渗流阶段,储层压力分布呈抛物线型,近井区域产水量高于边界区域,表现为更易发生解吸,单相水流期的渗流阻力主要由煤岩渗透率、排采时间、煤岩压缩系数、裂缝尺寸、压裂改造半径、驱替压力梯度、孔隙压力等多种因素影响,为保证解吸气的连续、高效产出,马必东试验区按照"快-慢-缓"的排采原则,...
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
原始煤柱各级裂隙水测渗透率(赵庄矿某样品，压差9 MPa，围压11 MPa，注入速率30 m L/min)
根据以上实验，笔者认为，压裂裂缝为水相强流动区，压力可在其中快速传递，外生裂隙为水相弱流动区，对解吸气产出及应力作用较为敏感。因此，外生微型裂隙和压裂裂缝共同组成了煤层水的主要运移和产出通道，对煤层气井的排水降压至关重要(图2)。2 排采过程中的压力传播特征
根据压裂基础理论，结合煤层压裂地质特征和现场裂缝监测结果，笔者认为煤层压裂裂缝形态为沿最大水平主应力方向，以双翼主缝为主，并伴随有其它方向的裂缝网络，为便于计算，本文仅考虑垂直压裂单缝的情况，将压裂裂缝改造区平面形态简化为不规则椭圆(图3)，裂缝模型由汇入压裂缝尖端的径向流、垂直主裂缝的煤层线性流和裂缝内的线性流组成。压裂过程中，可将改造区流动形态简化为裂缝线性流与端部径向流，通过监测压裂返排后改造区压力升高情况，测算改造边界，当压裂返排至井口压力为0时，平均储层压力可近似表示为
【参考文献】：
期刊论文
[1]高煤阶煤层气井单相流段流压精细控制方法——以沁水盆地樊庄—郑庄区块为例[J]. 胡秋嘉,贾慧敏,祁空军,樊彬,于家盛,刘春春,谢琳璘,张庆,何军. 天然气工业. 2018(09)
[2]滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤[J]. 田博凡,康永尚,刘娜,孙良忠,顾娇杨,孙晗森. 煤炭学报. 2018(06)
[3]沁水盆地南部高阶煤层气成藏规律与勘探开发技术[J]. 赵贤正,杨延辉,孙粉锦,王勃,左银卿,李梦溪,申建,穆福元. 石油勘探与开发. 2016(02)
[4]煤层气井排采液面-套压协同管控——以沁水盆地樊庄区块为例[J]. 刘世奇,赵贤正,桑树勋,杨延辉,李梦溪,胡秋嘉,杨艳磊. 石油学报. 2015(S1)
[5]多因素影响下煤层气井生产初期合理排水量确定[J]. 刘晓燕,李治平,马洪泽,包晓航,韩宁,付应坤. 科学技术与工程. 2015(18)
[6]如何破解我国煤层气开发的技术难题——以沁水盆地南部煤层气藏为例[J]. 朱庆忠,左银卿,杨延辉. 天然气工业. 2015(02)
[7]煤层气与页岩气吸附/解吸的理论再认识[J]. 李相方,蒲云超,孙长宇,任维娜,李莹莹,张亚琦,李靖,臧加利,胡爱梅,温声明,赵培华,陈东,翟雨阳. 石油学报. 2014(06)
[8]沁水盆地南部煤层气井网排采压降漏斗的控制因素[J]. 刘世奇,桑树勋,李梦溪,刘会虎,王立龙. 中国矿业大学学报. 2012(06)
[9]煤层气井煤粉产出规律及排采管控实践[J]. 刘升贵,张新亮,袁文峰,田晓燕. 煤炭学报. 2012(S2)
[10]液体壁面滑移的分子动力学研究[J]. 宋付权,陈晓星. 水动力学研究与进展A辑. 2012(01)
本文编号：3441114
【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
原始煤柱各级裂隙水测渗透率(赵庄矿某样品，压差9 MPa，围压11 MPa，注入速率30 m L/min)
根据以上实验，笔者认为，压裂裂缝为水相强流动区，压力可在其中快速传递，外生裂隙为水相弱流动区，对解吸气产出及应力作用较为敏感。因此，外生微型裂隙和压裂裂缝共同组成了煤层水的主要运移和产出通道，对煤层气井的排水降压至关重要(图2)。2 排采过程中的压力传播特征
根据压裂基础理论，结合煤层压裂地质特征和现场裂缝监测结果，笔者认为煤层压裂裂缝形态为沿最大水平主应力方向，以双翼主缝为主，并伴随有其它方向的裂缝网络，为便于计算，本文仅考虑垂直压裂单缝的情况，将压裂裂缝改造区平面形态简化为不规则椭圆(图3)，裂缝模型由汇入压裂缝尖端的径向流、垂直主裂缝的煤层线性流和裂缝内的线性流组成。压裂过程中，可将改造区流动形态简化为裂缝线性流与端部径向流，通过监测压裂返排后改造区压力升高情况，测算改造边界，当压裂返排至井口压力为0时，平均储层压力可近似表示为
【参考文献】：
期刊论文
[1]高煤阶煤层气井单相流段流压精细控制方法——以沁水盆地樊庄—郑庄区块为例[J]. 胡秋嘉,贾慧敏,祁空军,樊彬,于家盛,刘春春,谢琳璘,张庆,何军. 天然气工业. 2018(09)
[2]滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤[J]. 田博凡,康永尚,刘娜,孙良忠,顾娇杨,孙晗森. 煤炭学报. 2018(06)
[3]沁水盆地南部高阶煤层气成藏规律与勘探开发技术[J]. 赵贤正,杨延辉,孙粉锦,王勃,左银卿,李梦溪,申建,穆福元. 石油勘探与开发. 2016(02)
[4]煤层气井排采液面-套压协同管控——以沁水盆地樊庄区块为例[J]. 刘世奇,赵贤正,桑树勋,杨延辉,李梦溪,胡秋嘉,杨艳磊. 石油学报. 2015(S1)
[5]多因素影响下煤层气井生产初期合理排水量确定[J]. 刘晓燕,李治平,马洪泽,包晓航,韩宁,付应坤. 科学技术与工程. 2015(18)
[6]如何破解我国煤层气开发的技术难题——以沁水盆地南部煤层气藏为例[J]. 朱庆忠,左银卿,杨延辉. 天然气工业. 2015(02)
[7]煤层气与页岩气吸附/解吸的理论再认识[J]. 李相方,蒲云超,孙长宇,任维娜,李莹莹,张亚琦,李靖,臧加利,胡爱梅,温声明,赵培华,陈东,翟雨阳. 石油学报. 2014(06)
[8]沁水盆地南部煤层气井网排采压降漏斗的控制因素[J]. 刘世奇,桑树勋,李梦溪,刘会虎,王立龙. 中国矿业大学学报. 2012(06)
[9]煤层气井煤粉产出规律及排采管控实践[J]. 刘升贵,张新亮,袁文峰,田晓燕. 煤炭学报. 2012(S2)
[10]液体壁面滑移的分子动力学研究[J]. 宋付权,陈晓星. 水动力学研究与进展A辑. 2012(01)
本文编号：3441114
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3441114.html
