我国煤层气资源丰富,产量逐年稳步增长,已成为天然气供应的重要补充,排采工艺优选与排采制度设计作为实现煤层气井开发的关键环节,对实现煤层气井产能提升具有重要作用。本文以鄂尔多斯盆地W区块煤层气井为研究对象,开展排采工艺与排采制度定量化设计研究,旨在实现W区块煤层气高效开发与稳产目标。 分析了研究区块储层地质特征、储层流体特征与开发特征,结果表明:研究区煤储层呈现低孔、致密的地质特征,较高的地层压力、适中的地温条件与热演化程度有利于吸附气解吸;储层割理、裂缝发育,含气量平均20.6m³/t,吸附气占比77%,显示出良好的资源潜力;该区储层表现出中等偏强的应力敏感性、速敏和水敏特征,同时产出煤粉以细粒为主,对后期稳产构成潜在风险。因此,开发过程中应重点关注储层敏感性与煤粉产出控制问题。 针对W区块开发需求,通过对邻区工艺与煤层气排采工艺适应性调研,提出全生命周期适配的排采工艺技术。通过节点系统与产能分析模型,探讨了井口压力、油管尺寸对产能的影响规律,基于气井临界携液理论进行优选管柱工艺设计,确定了气井积液临界流量及自喷转人工举升的合理时机,并通过编制设计计算软件,重点进行了射流泵排采工艺及有杆泵排采工艺的参数设计与分析,为工艺实践提供理论支撑。 基于煤层气渗流及产出机理,将煤层气井排采全生命周期过程为:排水降压、气水共采、高产稳产、产量衰减四个排采阶段。基于不同排采阶段的井底压力控制与全周期出砂与煤粉管理,建立了煤层气井排采强度定量化控制数学模型及固体颗粒回流模型,通过编制计算软件辅助设计与现场动态分析,验证了该排采制度模型在W区块的适用性。该研究可为类似条件区块的煤层气开发提供技术指导,具有重要的工程应用价值。