大佛寺井田低煤阶煤层气地面高效抽采井网优化研究摘要
彬长矿区是鄂尔多斯盆地典型的侏罗系低煤阶煤层,煤炭资源地质储量和煤层气资源量都非常丰富,但同时彬长矿区也是高瓦斯矿区,瓦斯超限、瓦斯事故时有发生,依靠单一的井下瓦斯抽采难以满足目前需要,使得地面瓦斯抽采更具显著意义。本文针对彬长矿区低煤阶煤层开发地质、储层特征及资源条件,开展了彬长矿区-大佛寺井田低煤阶煤层气地面开发方式的优化优选及地面高效抽采井网优化研究。论文的主要研究成果如下:1、应用CBM-SIM数值模拟软件对大佛寺井田D3井的生产数据进行了历史拟合,得到了合理的裂缝渗透率和孔隙度,建立了相应的地质模型,对不同井型的有关参数进行了敏感性分析,结果表明:V型井的两分支最佳分支角为60℃,多分支水平井分支异侧、不对称井型效果最好,侧分支与主分支间夹角60℃为佳,最佳分支间距为250-300m;2、确定大佛寺井田开发目标煤层为4上煤与4煤,在4上煤与4煤单层厚度均>1m地区,采用地面垂直井方式;然后运用多目标密切值法综合考虑了气井产能、净现值、内部收益率、投资回收期及钻井风险5个因素,优选出多分支水平井为大佛寺井田最佳水平井井型,将其布置于4煤单层厚度>2m且4上煤层厚度<1m地区;3、分析了井网优化的要素,结合大佛寺井田的地质特征选用矩形井网样式。然后基于地质类比法、经济极限井距、单井合理控制储量法、规定单井产能法、经济极限-合理井网密度法及数值模拟结果最终确定400m×350m、450m×400m为初选直井布井井距;4、对多分支水平井布井方位进行了研究,结果表明:多分支水平井主支方向平行于主裂缝方向布井时产能较高;5、根据直井布井密度制定了两套布井方案,并进行了产能预测及经济评价,确定了大佛寺井田的最终布井方案。
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