不同储层类型煤层气直井排采控制研究

发布时间：2017-04-20 05:09

  本文关键词：不同储层类型煤层气直井排采控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：煤层气直井是目前最常见的煤层气开发井型。合理的排采工作制度能够减少排采过程煤储层伤害,是煤层气直井获得高产稳产的重要保障措施。煤储层物性及结构的多样性、储层属性的非均质性、赋存环境的差异性、排采过程中储层物性参数主控因素的多变性,导致煤层气井的排采需要根据这些差异制定出不同的排采工作制度。如何根据不同储层类型排采过程中赋存环境的变化制定不同排采阶段的排采工作制定,是提高煤层气井产气量的关键。本文根据煤层气直井生产特点重新划分了排采阶段;充分考虑排采过程地质体边界差异,提出了层状和块状储层概念。根据煤层气开发地质学、岩体力学理论,分析了不同煤体结构煤水力压裂过程横向和纵向裂缝形态;根据渗透率和储层类型的差异结合渗流原理,得出不同储层类型煤层气井压力在横向及纵向上的传播变化规律,即:不同储层类型煤层气井在排采过程中压力传播变化规律不同。渗透率较好时,压力传播容易,横向上压力传播可近似认为以井筒为圆心的同心圆,纵向上可认为水压和气压均呈对数分布;渗透率较差时,横向上压力传播呈现“同心圆-椭圆”的变化规律,纵向上压力传播相对复杂,存在压力分异现象。根据煤层气井排采过程中渗透率影响因素的正负效应,分别建立了煤层气直井平衡产水阶段和控制井底流压不放气阶段渗透率变化数学模型,得出了不同储层类型不同排采阶段渗透率变化规律。即:平衡产水阶段离井筒一定距离的某点渗透率随排采时间呈对数函数减少,气/水两相流时渗透率有所回升。根据渗流原理、采气理论,分别建立了平衡产水阶段的合理压降速率、控制井底流压不放气阶段合理放气套压值、稳定提产阶段合理压降速率的数学模型,拓展了“五段三压四点式”的排采控制理论。在此基础上,分析得出不同储层类型排采动态变化特征,提出了不同储层类型下合理的排采工作制度。现场不同储层类型下不同排采阶段理论计算与实际排采对比结果验证了所建数学模型的准确性。不同储层类型下合理排采工作制度的研究,为煤层气直井的排采控制提供参考和借鉴。
【关键词】：煤层气 排采阶段 储层类型 压力传播 渗透率 排采工作制度
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE37
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 研究背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题12-17
• 1.2.1 国内外研究现状12-17
• 1.2.2 存在的问题17
• 1.3 本文的主要研究内容17-19
• 1.4 创新点19
• 1.5 技术路线19-21
• 2 煤层气直井排采过程中的压力传播变化规律21-41
• 2.1 煤层气产出过程21-23
• 2.1.1 解吸过程21-22
• 2.1.2 扩散过程22-23
• 2.1.3 渗流过程23
• 2.2 煤层气井排采阶段划分23-25
• 2.3 煤层气井的压力传播变化规律25-39
• 2.3.1 排采边界确定原则25-26
• 2.3.2 储层类型划分26
• 2.3.3 水力压裂时的裂缝形态26-30
• 2.3.4 不同储层类型排采过程中压力传播变化规律30-39
• 2.4 本章小结39-41
• 3 煤层气直井排采过程中的渗透率变化规律41-61
• 3.1 排采过程中煤储层渗透率的主要影响因素41-43
• 3.2 煤层气直井排采过程中渗透率变化数学模型43-49
• 3.2.1 平衡产水阶段渗透率变化数学模型43-46
• 3.2.2 控制井底流压不放气阶段渗透率变化数学模型46-49
• 3.3 不同储层类型排采过程中渗透率变化规律49-59
• 3.3.1 中-高渗中硬煤层状储层排采过程中渗透率变化规律49-52
• 3.3.2 低渗软煤层状储层排采过程中渗透率变化规律52-55
• 3.3.3 中-高渗中硬煤块状储层排采过程中渗透率变化规律55-58
• 3.3.4 低渗软煤块状储层排采过程中渗透率变化规律58-59
• 3.4 本章小结59-61
• 4 不同储层类型煤层气直井排采工作制度的确定61-91
• 4.1 煤层气直井的排采特点61-62
• 4.2 煤层气直井排采对产能的影响及控制参数62-66
• 4.2.1 排采工作制度制定的基本原则62-63
• 4.2.2 排采效果的主要影响因素63-65
• 4.2.3 排采时需要控制的参数65-66
• 4.3 不同储层类型煤层气直井排采工作制度的确定66-90
• 4.3.1 中-高渗中硬煤层状储层排采工作制度的确定66-80
• 4.3.2 低渗软煤层状储层排采工作制度的确定80-86
• 4.3.3 中-高渗中硬煤块状储层排采工作制度的确定86-89
• 4.3.4 低渗软煤块状储层排采工作制度的确定89-90
• 4.4 本章小结90-91
• 5 不同储层类型煤层气直井典型排采曲线91-111
• 5.1 中-高渗中硬煤层状储层典型排采曲线分析91-95
• 5.1.1 中-高渗中硬煤层状储层煤层气井概况91
• 5.1.2 基于排采曲线的排采阶段划分91-92
• 5.1.3 不同排采阶段排采工作制度合理性评价92-95
• 5.2 低渗软煤层状储层典型排采曲线分析95-100
• 5.2.1 低渗软煤层状储层煤层气井概况95-96
• 5.2.2 基于排采曲线的排采阶段划分96
• 5.2.3 不同排采阶段排采工作制度合理性评价96-100
• 5.3 中-高渗中硬煤块状储层典型排采曲线分析100-105
• 5.3.1 中-高渗中硬煤块状储层煤层气井概况100-101
• 5.3.2 基于排采曲线的排采阶段划分101
• 5.3.3 不同排采阶段排采工作制度合理性评价101-105
• 5.4 低渗软煤块状储层典型排采曲线分析105-110
• 5.4.1 低渗软煤块状储层煤层气井概况105
• 5.4.2 基于排采曲线的排采阶段划分105-106
• 5.4.3 不同排采阶段排采工作制度合理性评价106-110
• 5.5 本章小结110-111
• 6 结论与建议111-113
• 6.1 结论111-112
• 6.2 建议112-113
• 参考文献113-119
• 作者简历119-120
• 学位论文数据集120

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