煤层气产出机理与控制分析PPT课件

煤层气排采规律的认识与分析,西安科技大学马东民mdm675713700278270QQ1194361794,煤层气排采方式：排水降压采气煤层气排采过程：解吸扩散渗流,一、煤层气排采的内涵赋存形式,一、煤层气排采的内涵排采方式,一、煤层气排采的内涵过程原理,煤层气勘探技术的发展,3、定向水平井、羽状水平井2、洞穴完井（空气钻井）1、常规钻井、套管射孔（井组井群）,一、煤层气排采的内涵增产技术,沁水盆地柿庄井组，排采24个月，产量稳定在1500m3左右,1、柿庄煤层气试验区,一、煤层气排采的内涵现有实例,一、煤层气排采的内涵现有实例,2、沁南先期,3、潘庄井组潘1井试气曲线,一、煤层气排采的内涵现有实例,4、河东临兴煤层气试验区（SG-14井）,一、煤层气排采的内涵现有实例,5、阜新井组（LJ-1井）,一、煤层气排采的内涵现有实例,山西某定向羽状水平井井生产曲线,6、沁南地区水平井,一、煤层气排采的内涵现有实例,7、韩城地区垂直井,一、煤层气排采的内涵现有实例,单采3的产气效果要好于单采15,二、煤层气排采的规律,单采3的产气效果要好于3和15合层排采的情况，而排采15#对产水量贡献较大，在合层排采时对产气的贡献需要做进一步研究。,二、煤层气排采的规律,潘庄地区10口井平均产量的分析,二、煤层气排采的规律,关井停排对煤层气产量影响很大。每关井、停排一段时间后煤层气产量会大幅降低，恢复排采一个月之内的平均产量统计表明，关井停排几乎无一例外会降低煤层气单井日产。,二、煤层气排采的规律,二、煤层气排采的规律,1、单井单一储层产气经历一个过程：排水无气液面降低产气气量增大气量降低稳衡2、单井多储层混合产气产量降低：单井产量稳衡单井产量降低：扩散与渗流作用受到抑制水的矿化度影响3、关井停顿单井产量降低：渗流方向发生变化煤尘反向运移堵塞井筒已经形成的通道4、井组排采并非中心井产量高：渗透性改善快慢有关5、初始产气时间不一，并且差别较大？井史与压裂工艺分析：温度增高比压力降低对排采作用敏感,三、煤层气排采的相关参数含气量,目前对含气量的测试普遍偏低,三、煤层气排采的相关参数含气量,三、煤层气排采的相关参数解吸,解吸与吸附不可逆，吸附是煤在地质历史时期的性质的一方面，与排采无关，必须对地区的解吸作用进行研究,流体压力减小，有效应力增加，裂隙变小（渗透率负效应）,三、煤层气排采的相关参数渗透性,流体压力减小，煤层气解吸出来，煤基质收缩，裂隙变大（渗透率正效应）,三、煤层气排采的相关参数渗透性,煤层气的排采卸压过程中，井筒打开后随着储层压力降低产生能势差，CH4分子即从煤基质内表面解吸出来，气体膨胀、基质收缩，扩大了裂隙，从而导致渗透率提高正效应；同时，由于流体压力降低，使得煤储层的有效应力加大，使孔、裂隙闭合，渗透率降低负效应；上述两者的综合效应，称其为“煤基质自调节效应”。决定了煤层气井连续生产过程中渗透率的变化规律，因而在某种程度上决定了煤层气井的连续生产效果,三、煤层气排采的相关参数渗透性,历史拟合初始参数取值,潘庄井组井位分布,1994年9月23日到1999年12月31日（共计1926天）,四、煤层气排采的实例分析（PZ井组）,PZ-1井气产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ1）,PZ-1井水产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ1）,PZ-1井累计气产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ1）,PZ-1井累计水产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ1）,PZ-4井气产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ4）,PZ-4井累计气产量历史拟合曲线图,四、煤层气排采的实例分析（PZ1）,模拟预测结果显示：气井产气量与煤层厚度呈正相关关系。煤层厚度越大，储层向井筒的补给能力越强，煤层气通过井筒向外运移的面积越大，气井产气潜力越大。当排采作业采用定水产量的工作制度时，煤层厚度大，气井排采液面降低速度慢，气井的初期产气量低，但随着液面的降低，达到临界解吸压力后，煤层气开始产出，气井产能大幅度增加。因此，对厚度大的煤层，在排采初期应适当加大排水量,五、储层参数与产能的敏感参数分析,厚度,煤层气含量越高，气井的产能越大,五、储层参数与产能的敏感参数分析,含气量,同等开发条件下，渗透率越高，气井产气潜力越大，不仅高峰产量高，而且后期产气能力强；反之，气井产气潜在产能差，不仅高峰产量低，而且后期产气能力弱,渗透率,五、储层参数与产能的敏感参数分析,在煤层气开发过程中孔隙度与气井产能呈负相关关系，孔隙度低，煤层气井产气高峰来临早，高峰产量高，气井的产出能力强；反之，气井的产气高峰来临晚，高峰产量低，产气潜力差,孔隙度,五、储层参数与产能的敏感参数分析,不同井间距日气产量预测对比曲线,井间距,五、储层参数与产能的敏感参数分析,单井产能模拟预测曲线,六、排采分析目标产能预测,煤层气井排采压降曲线示意图,六、排采分析目标增产措施,多井联片合采,六、排采分析目标增产措施,单井采收面积增加水平井,井身设计垂直井深度360m,煤层深度300m;主钻孔长度1200-1400m;1-2主钻孔8-10分支;分支距离110m;煤层内总进尺5000-7000m;覆盖面积0.5-0.7平方公里垂直井坐标X:3946176,Y:638044水平井坐标X:3946143,Y:638222,七、排采分析的终极目标储层参数,储层参数：准确、有效、合理、预测有效模拟效果：可靠、规划依据、下游利用基础COMET2与CBM-SIM2需要补充！,煤储层是非均质各向异性的；煤储层具有双重孔隙系统结构，煤基质中的微孔隙系统和裂隙系统构成的；煤储层中存在气水两相流；煤基质中的微孔隙是煤层气的主要储集空间，煤层气主要以吸附态赋存在微孔隙内表面，微孔隙中只存在单相气体。裂隙系统既是气水储集空间，也是渗流通道；煤层气从从储层运移产出经历解吸、扩散和渗流三个阶段。解吸过程受兰氏方程控制，扩散过程受Fick第一定律控制，渗流过程受达西定律控制；煤储层内气、水的运移是等温过程。,八、值得进行的几项特色研究,1、CBM开采区不同水分条件的解吸实验；2、降压解吸的解吸率；3、储层温度在排采过程中变化规律；4、不同矿化度对解吸作用的影响；5、渗透性研究；6、工艺技术研究；7、CBM