沁端区块煤层气井网密度的确定

煤层气井网部署是煤层气开发重要的部分之一,而煤层气部署最重要的部分就是要确定井网密度和布井方式。通过煤层气井网优化设计的原则和理论公式,计算出沁水盆地南部沁端区块煤层开发的井网密度方案。在此基础上,利用地质建模和数值模拟技术,对研究区进行煤层气开发方案的优化设计,得到研究区井网密度的部署方案。通过两种方案的对比,确定沁端区块合理的井网部署方案,为该区的煤层气3#和15#煤层气的开发方案设计提供了合理依据。     

大佛寺煤矿地下含水层对煤层气开采的影响分析

矿井地下含水层的赋存、径流特征不仅影响煤层气的含量大小及煤层开采,而且对煤层气井的排采有重要影响。大佛寺煤矿延安组含煤地层以上自上而下发育含水层七层,隔水层六层,其中与主采4#煤层开采及煤层气赋存有关的含水层分别为延安组下段4上煤-4煤间砂岩含水层、延安组上段4上煤以上砂岩含水层、直罗组下部砂岩含水层、宜君组砾岩含水层及洛河组砂岩含水层。为研究地下含水层对煤层气开采的影响,论文在阐述地下含水层发育特征基础上,利用煤层气开采井取得的水化学指标经分析对比,得出4#煤煤层气井的排采水主要来自煤层顶板4上煤~4煤间砂岩含水层段水的认识;依据该含水层距离煤层的间距、含水层厚度大小及矿井构造发育程度等指标,提出了圈定水文地质条件有利的煤层气开发区段的标准是煤层距顶板充水含水层较远,间距大于10 m,构造上处于背斜部位,不利区段的的标准是煤层距顶板充水含水层间距小于3 m,构造上断层发育或顶板含水层厚度在10 m以上,断层发育。     

寺河井田下组煤煤层气开发有利区优选及穿煤柱水平井井位部署

寺河井田在煤炭开采前需要通过地面预抽方式降低瓦斯含量以解决煤炭开采过程中的瓦斯突出等问题。煤矿区地面煤层气开发工程要做到与煤炭的协调开发,煤层气抽采区块的优选及井位的合理部署至关重要。本文利用FLAC3D软件模拟,建立煤层底板采动效应地质模型,开展针对性的研究上组煤采动后下伏岩层应力变化;结合煤矿采掘部署,选取下组煤煤层气开发的主控因素为指标,建立采动区下组煤煤层气开发潜力评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价相结合的方法,评价煤层气开发的有利区块;以煤层气与煤炭协调开发为前提,确定穿煤柱水平井煤层气开发井位部署的原则,研究水平井设计的关键要素及内容,优化设计15口井位。研究表明：9号煤层和15号煤层都处在3号煤层开采卸压范围内;东五盘区是寺河井田部署下组煤煤层气水平井的优选区,开展的1口煤层气井最高日产气量达到了9 522 m3。     

基于人工神经网络煤层气井短期产能预测

为对煤层气井产能的实时动态监测和预测预报,基于时间序列预测思想构建了适合于煤层气井产能预测的BP神经网络模型.以潘庄CM1井为预测实例,分析表明:BP神经网络能够较为准确地预测出煤层气井未来30 d的产能变化,其产气量和产水量预测平均相对误差分别为1.35%和3.88%;与COMET3预测结果相比,BP神经网络短期产能预测精度高,能更好的反映出煤层气井产能变化趋势.     

沁水盆地煤层气产能差异及采收率

为揭示沁水盆地不同含气区域煤层气产能差异,采用理论分析和数值模拟的方法,研究了沁水盆地典型区块煤层气储层特征及其对产能的影响.基于沁水盆地煤层气井产气量数据,总结发现各区块煤层气产能存在明显差异,分析了影响煤层气井产能的主控因素.提出以目标煤层资源丰度、渗透率、临界解吸压力作为关键参数评价产能方法.研究结果表明:沁水盆地南部煤层气资源可采性优于北部,典型区块煤层气开发前景优劣排序为潘庄、大宁、寿阳、古交.     

贵州省杨柳煤矿煤层气注入/压降测试与分析

基于煤层气注入/压降测试技术对贵州省杨柳煤矿504#工程地质井的4下、5、9号煤层进行了试井测试,测试数据利用SaphirV4.10.06试井分析专用软件进行了分析,求解出的煤层储层参数以及地应力参数合理,为该煤矿的煤层气生产潜能和煤层的开采提供了可靠的参数依据。     

中、高煤阶对煤层气采收率的影响

为揭示煤层气开发过程中煤阶对采收率的影响作用,利用煤层气的成因与赋存理论,通过对前人研究的总结,结合沁水盆地煤层气井实际开采数据,对煤阶与采收率的关系进行分析.研究结果表明:中、高煤阶通过孔隙率、含气性、解吸率等几个方面对煤层气采收率产生影响,孔隙率越大、含气性越高、解吸率越大,采收率就越高.该研究成果对产能预测、可采性分析有一定的帮助.     

大佛寺井田煤层气井压裂参数优化方案

为有效优化彬长矿区大佛寺井田煤层气井压裂施工工艺,对井田内24口煤层气直井产气情况和压裂施工参数进行统计分析,研究了煤层气直井压裂施工对其产能的影响,并将产能效果较好的气井压裂施工参数进行了分析对比。研究发现,在煤储层地质因素一致的情况下,影响压裂效果的主要工程参数有施工排量、压裂液用量、加砂强度以及砂比等。大佛寺井田煤层气直井采用活性水压裂液,支撑剂为石英砂,压裂施工排量为5. 4～8. 5 m~3/min,压裂液用量616. 00～1 193. 25 m3,加砂强度为3. 26～13. 00 m~3/m,砂比为6. 9%～17. 1%.结合气井历史排采资料和相关地质资料,以日均产气量和稳定日产量1 000 m~3为压裂效果产能下限,得到适合大佛寺井田煤层气直井的压裂参数优化配置,建议压裂工艺优化方案设计如下:施工排量建议为8～10 m~3/min;细砂段塞1～2个;压裂液用量建议为950～1 100 m~3(前置液占25%～40%);加砂强度建议为5～7 m~3/m(煤厚 12 m)或8～9 m~3/m(煤厚12 m);砂比建议为10%～11%;支撑剂中中砂/粗砂比值建议为2～3.该方案可为井田后期煤层气井的压裂施工提供一定的工程依据。     

低孔低渗低压气藏合理井距分析——以大牛地气藏盒2+3气藏为例

通过规定单井产能法,合理采气速度法、丰度计算法、利用类比法确定井距四种方法对盒2+3气藏理论井距进行计算,得到理论合理井距为680~780 m。算得实际平均井距为580 m。最后通过与同类型气田、2004年开发方案对比进行了合理井距分析,得出以下几点结论:①盒2+3气藏现在的采气速度达到了3.32%,过快的开采速度会使气藏压力下降迅速,影响气藏最终采收率;②平均井距(580.3 m)略微偏小,井距分布不均匀,西部井距比较密,东部和北部井距比较稀;③总体上看来,大牛地盒2+3气藏井网控制程度达79%,加密空间不大,属于比较完善的井网。     

平顶山矿区首山一井二1煤层气储层特征

从煤厚、含气量及气体成分、煤级、储层裂隙孔隙、渗透性、储层压力、吸附特征、资源丰度等方面对平顶山矿区首山一井的主采煤层--二1煤煤层气储层特征进行了系统描述.首山一井蕴藏着丰富的煤层气资源16.9493×108m3.含气量多在8m3/t以上,气体中甲烷成分多在70%以上;二1煤具有储层压力高、解吸时间短的特点,使得地层能量充足、煤层气井初期产能大;二1煤处于中变质阶段、煤体结构相对完整造成储层渗透性较好,利于煤层气开发;指出多煤层联合开发将是该区煤层气开发的最佳途径.图2,表2,参6.     

呼和湖凹陷煤层气储量及有利勘探区预测

针对海拉尔盆地呼和湖凹陷勘探程度较低的特点,利用钻井和地震资料的解释与反演,评价和预测了呼和湖凹陷煤层的空间分布规律、煤层厚度及煤的地质储量,结合煤层含气量参数,预测了凹陷内的煤层气资源量约为7.43×1011m3,占整个海拉尔盆地煤层气资源量的68.83%.呼和湖凹陷大二段煤层埋深适中,预测煤层气资源量较大,是煤层气勘探开发有利层段;南二段煤层埋深多在2000m左右,但预测煤层气资源量最大,值得开展研究工作.     

零维煤层气模拟软件的研制

提出了煤层气井水产量的拟压力解公式、气水产能比公式，得出气水两相双直线段式的相渗规律．在此基础上，结合J．P．Seidle等人提出的煤层气井气产量拟压力解公式，根据物质平衡原理，研制出了一个零维的煤层气藏模拟软件，并作了实例模拟与分析．该软件在煤成气井的整个开采期内都适用．应用此软件可对煤层气井的生产进行预测，以此制定合理的开发方案和决策意见，也可据此快速评价各种增产措施、井底压力和其它作业条件的影响，从而优化煤层气的开采．对此模型稍作修改后可完全适用于干煤层气井的参数预测．     

新召东致密气藏水平井整体压裂技术

新召东井区即将进入规模评价开发阶段,需开展整体压裂研究。以基于弹性开发的气田整体采收率、井组收益率为评价指标,从井组布井方案及单井裂缝参数两个方面进行针对性研究,基于产能模拟明确布井方案及其设计思路,基于裂缝扩展模拟明确整体压裂下单井的裂缝形态。研究表明,考虑储层的非均质性时,布井应向河道沉积中部集中,可有效提高整体产能,相同井距下四井井组的产能可达到五井井组产能的94%;非均匀布井方案可提高整体产能,且井距越大非均匀布井的效果越好。根据研究结论最终确定布井方案为半缝长195m、井距690m、导流能力100mD.m、缝间距50-60m,并通过外侧两井中线的位置进行非均匀布井方案的调整。     

煤层气水平井产气特征及动态采收率

为了揭示煤层气水平井产气特征,采用理论分析与数值模拟的方法,以潘庄区块为例,研究了煤层气水平井动态采收率变化规律.以煤层气勘探井测试资料为基础,分析了潘庄区块煤储层含气量、渗透率、储层压力梯度分布规律,总结了潘庄区块煤层气水平井产气曲线特征.研究结果表明:气井产气曲线特征表现为产气峰值出现时间早、持续时间长的特点;水平井排采5年后采收率可达50%,15年后采收率可达67%.     

沁水盆地郑庄区块煤层气开发对地下水环境的影响分析

以沁水盆地郑庄区块煤层气开发为例,从水质和水量两方面研究了煤层气开采各阶段对地下水环境的影响特点。结果表明,钻井施工阶段,钻井液漏失会对地下水造成污染影响;压裂作业会破坏煤层的含水、隔水结构;煤层气排采阶段,抽排煤层水会疏干3号和15号煤层的充水含水层,最大影响半径分别为110m和130m,对第四系孔隙水含水层基本不会造成影响,破坏的区域地下水资源量为317×104 m3/a,占水资源总量的1.00%,占地下水资源量的1.87%。在采取优选钻井液、优化完井方式、加强施工管理和运行维护等措施后,可大大减轻煤层气开采对地下水环境的不利影响。     

沁水盆地柿庄南区块煤层气藏地质特征

沁水煤盆地煤层分布广泛,厚度稳定,煤变质程度高。通过对柿庄南区块的山西组3#、太原组15#煤层的区域构造地质、沉积特征、水文地质条件、煤层气储层等特征的分析,认为该区寺头断层水力封闭,3#煤层顶板以厚泥岩为主,15#煤层顶板为分布稳定的石灰岩层,储层封盖性好,煤层裂隙发育渗透性好,气含量高,储层埋藏深度适中,是煤层气开发的有利区域。     

水力喷射径向钻孔在阜新刘家区煤层气开发中的应用

为了解决煤层气井开发过程中煤层污染造成产量下降的问题,对煤层气井采用水力喷射径向钻孔技术进行解堵。水力喷射径向钻孔技术在阜新刘家区L30井应用,对该井太下、中间煤层进行水力喷射,共喷射14支,总长1065.1m,日产量由喷射前的200m3上升到2400m3,结果表明该项技术具有超深射孔能力,可以解决近井带污染,有效沟通渗流通道,实现煤储层的解吸-扩散-渗流,以达到煤层气井增产的目的。该成果为煤层气开发提供了一项新的增产措施。     

沁水盆地南部煤层气井生产历史拟合与井网优化研究

以煤储层地质特征和煤层气井生产数据为依据,以沁水盆地南部3口典型压裂直井为例,利用COMET3数值模拟软件对3口煤层气井排采数据进行了反演,确定了煤层气储层的渗透率与含气量等重要的储层参数和工程参数,探讨了煤层气井产能影响因素的敏感性,提供了研究区单井低产能部位煤层气井网部署及优化方案。研究表明：绝对渗透率变化对煤层气单井产能的影响最为显著,相对渗透率曲线形态、含气饱和度与Langumir常数对单井产能的影响依次减弱;井网井距的合理布置可以有效形成区域压降、提高单井产能;研究区低产井周围宜采用煤储层裂隙发     

阜新煤田阜新组煤层气地面开发的条件分析

为解决该区影响煤层气地面井的布设及提高产能问题,通过对阜新煤田煤层气地质、富集机理及刘家区煤层气地面钻井开采资料的综合分析研究,提出了该区煤层气井地面开发和高产能主要受控于煤层的埋深、岩浆岩、水文地质条件、围岩性质和构造因素的影响。并据此提出了该区选择地面煤层气井布设的井与方向。该成果对阜新煤田煤层气的开发利用具有一定的参考价值和指导意义。     

煤层气井产能影响因素分析

煤层气的开发和利用十分重要,煤层气产能研究对合理开发煤层气具有指导意义。在煤层气理想模型基本假设基础上,建立计算产量所需的各参数的方程。结合产量计算方程和静态物质平衡方程推导出产能预测解析模型;并分析了朗格缪尔体积常数、临界解吸压力、煤层渗透率以及单井控制面积对产能的影响。结果表明朗格缪尔体积常数的大小直接影响着煤层的含气量。临界解吸压力的大小直接影响煤层甲烷解吸的时刻。煤层渗透率影响产量峰值出现的时间。单井控制面积影响产量峰值大小。