煤层气开发过程中储层渗透率动态变化及合理排采速度分析

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作者陈亚西
来源中国地质大学(北京)
出版年2016
摘要
煤储层渗透率是影响煤层气产量和开采效率的关键参数之一,在开发过程中随储层环境改变而动态变化。制定合理的动液面下降速度,能有效降低开发过程中煤层渗透率的伤害,从而有利于实现煤层气井高产稳产。本论文以我国沁水盆地南部樊庄—郑庄区块为研究对象,查明煤储层渗透率的变化规律,提出指导煤层气井排采的建议。取得的主要成果和认识如下:(1)全面考虑有效应力、基质收缩、气体滑脱这三种地质效应对煤储层渗透率变化的综合影响作用,推导了基于生产数据反求煤储层渗透率变化的数学模型。(2)选取研究区有代表性的煤层气井,对模型进行应用检验,计算结果表明有效应力负效应和基质收缩正效应是影响渗透率变化的主要地质效应,而滑脱效应作用微小。(3)根据煤层气井渗透率曲线变化形态,将煤层气井分为“下降型”、“反弹型”和“上升型”三种类型。对影响煤储层渗透率动态变化的地质因素和工程因素进行分析,得出割理压缩系数,比表面积,孔隙直径分别是影响有效应力、基质收缩、滑脱效应渗透率动态变化的关键地质因素;压降幅度、日产气速度、储层末压力分别是影响有效应力、基质收缩、滑脱效应渗透率动态变化的关键工程因素。(4)针对过饱和气藏和欠饱和气藏两种截然不同的煤层气饱和状态,分别设计了排采初期合理动液面下降速度的确定方法。其中,对欠饱和煤层气藏,以排采过程中渗透率损害最小为目的,建立了合理动液面下降速度计算模型;对过饱和煤层气藏,分析其动液面下降速度与产气量的相关性,得出动液面下降速度的合理范围在0~5m/d,此时见气时间是0~1.5月。(5)定义“反弹型”和“上升型”井为煤层气藏开采潜力井,预测了煤层气开采潜力区,对煤层气井排采管控提出建议。

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