基于随机森林结合地球物理测井资料的煤体结构识别方法及应用

在更加复杂的地质因素影响下,常规测井方法识别煤体结构准确度低,为精确识别煤体结构,研究了煤体结构测井曲线响应机理以及随机森林决策树个数的优选,从而建立煤体结构与测井曲线的随机森林分类模型进行煤体结构识别。结果表明:决策树个数为500时,随机森林分类模型效果最佳;通过袋外误差和模型对测试集样本的预测结果可知,随机森林分类模型的结果稳定且泛化性强,并且适合处理非均衡数据,预测精度较高。可见随机森林算法能有效识别煤体结构,为煤层气开发提供帮助。     

吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气勘探新认识

为了探讨吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气的勘探潜力,应用大量最新分析化验数据和钻井资料,分析了煤层发育特征、煤岩热演化规律和显微组分、煤储层物性、煤层气成因类型、煤岩吸附特征、含气性、构造运动、水动力条件、煤岩直接顶板的岩性等保存条件及前期煤层气井勘探失利原因等。结果表明,沙尔湖凹陷煤岩热演化程度低,具典型的煤层原生生物气特征,均质性差;但煤层厚度大,煤层裂隙及大孔发育,原煤含气量高,煤层气保存条件较好,煤层气总资源量较大。总之,沙尔湖凹陷侏罗系煤层气成藏条件优越,资源丰度高,采用合适的钻井、完井、储层改造措施及排采制度,将会取得一定的勘探成效。     

考虑孔渗变化的非稳态渗流煤储层压降传播规律

基于平面径向渗流理论及煤岩特殊性质,建立了内边界定产水、外边界无限大条件下,排采初期单相水非稳态渗流模型。应用Matlab软件模拟计算了韩城地区两类压降漏斗变化形态;并分析了储层压降传播规律及控制因素。研究表明:纵向压降与扩展半径及时间的比值λ可以用来表征煤储层压降能力强弱,λ越小,压降漏斗水平扩展越明显;λ越大,纵向加深越明显;控制压降漏斗形状、影响压降传播的主要因素分为工程和地质因素,包括排水速度、井网井距、煤层厚度、孔渗条件、水文地质条件等。     

压裂中顶底板对缝高控制作用的数值模拟研究

裂缝在缝高方向的延伸会导致裂缝有效长度的降低,影响压裂效果;也可能直接穿过水层,造成压裂施工的失败。因此,基于FEPG有限元平台,利用网格开裂技术,开展了煤层气井压裂数值模拟研究,对垂向裂缝起裂、扩展及穿层的全过程进行分析。数值模拟结果表明:煤层气井压裂过程中,控制裂缝是否向隔层扩展主要取决于作业的净压力与隔层水平地应力差之间的关系;与储集层岩石力学性质相比,储集层的地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围的主要因素;T型缝、工型缝等复杂缝是由储集层的岩石力学性质和地应力共同作用的结果。这对于提高现场煤层气井水力压裂的效果具有重要的指导意义。     

煤层气注气开采多组分流体扩散模型数值模拟

为了解决低渗透煤层气开发遇到挑战,依据双重介质扩散渗流和多组分吸附平衡理论,建立了注气开采煤层气多组分流体扩散渗流模型,利用数值方法研究了注气开采煤层气的增产机理．研究表明,注入二氧化碳气体不但减少了煤层甲烷的分压,加速了煤层甲烷的解吸,而且二氧化碳气体比甲烷气体更易吸附,竞争吸附置换煤层甲烷分子,从而提高了煤层气产量,结果表明注气开采煤层气是提高我国低渗透煤层气产量的有效途径。     

松软低透气性煤层水力压裂裂缝拓展模拟研究及优化

针对因传统水力压裂指向性较弱、压裂范围随机等因素而导致难以开采较薄且瓦斯等矿产资源丰富度较高储层的问题,以谢桥矿1361(3)底抽巷水力压裂为例,基于拓展有限元理论,运用Abaqus CAE软件建模并分析不同初始裂缝角度下裂缝的发育形式与有效半径,通过数值模拟与现场试验相结合的方式,研究不同角度下的裂缝发育规律。研究结果表明,水力压裂工程试验验证了裂缝的有效半径,并且与数值模拟分析结果相吻合;当初始裂缝角度α取值0°、10°时,裂缝倾向于X方向发育,最大增透半径为17.4m;当α取值12.5°时,存在理论最长裂缝;当α取值20°、30°、40°、50°、60°时,压裂液可在目标层内停留较长时间,最大增透半径为9.1m;当α取值70°、80°、90°时,裂缝发育将直接穿透目标层,最大增透半径为1.5m,较难对X方向进行大范围增透。该研究结果对较薄储层的矿藏资源开采有一定参考意义。     

中祁连木里煤田煤层气资源潜力分析

为了适应经济社会发展对能源资源的需求,探索我国西北地区侏罗系煤层气成藏潜力,本文在整理分析以往煤炭勘查资料的基础上,以有机地球化学的理论方法为指导,利用煤层气资源评价常用的参数体系,客观评价了青海省中祁连木里煤田煤层气资源潜力。结果表明,木里煤田煤层厚度较大、埋深适中,部分矿区的单层煤厚可达17.97m,埋深在1000m以浅;煤层变质程度总体处于中低变质阶段,煤储层吸附性处于中至好级别,兰氏体积最高21.97m^3/t,兰氏压力最高4.75 MPa。煤储层孔隙度普遍较高,渗透率较大,储层均质性较好。以往资料显示,煤层瓦斯含量多在4m3/t左右,局部地区瓦斯含量可达10m^3/t以上,达到煤层气成藏下限。整体来看,中祁连木里煤田具备形成煤层气藏的基本地质条件,有一定开发利用前景。     

煤层气排采井防煤粉技术研究

煤层气井排采过程中,地层产出煤粉随流体流动进入管柱,若不能及时随泵筒和油管被携带至地面,而在泵筒中沉淀造成泵漏失和卡泵等井下故障会严重制约煤层气开采效率.从煤层中产出煤粉的原因出发,通过研究管柱中煤粉运移规律,找出煤粉沉淀与粒径和排液速度的关系,并结合保德区块煤粉物理特性,针对煤粉沉淀原因在现场进行小缝宽筛管和加厚内衬油管等技术对策试验,效果显著;同时根据煤粉影响的前期表象,制定预防卡泵的地面管理措施,形成一套适合保德区块的防粉技术,对于其他煤层气开发区块也具有借鉴意义.     

我国实现低阶煤煤层气产业化开发利用

<正>继美国褐煤煤层气成功开发之后,我国首次实现了低阶煤(褐煤)煤层气勘探开发重大突破,"低阶煤、多煤层、薄煤层煤层气开采压裂组合及投球分压关键技术研究"取得成功。近日,该项目通过了吉林省科技厅组织的专家鉴定。专家组认为,该项目根据低阶煤、多煤层、薄煤层的特征,依据埋深、厚度及顶底板等特征,在国内首次研究了适用低阶煤、多煤层、薄煤层地区煤层气井的限流射孔优化技术,提出了选用不同孔密的射孔方案;在国内首次研究适用于低阶煤、多煤层、薄煤层地区的煤层气投球分压限流压裂技术;同时,经吉林省珲春煤田3     

一种新型绕煤层固井井下装置的研制

针对煤层气井常规套管完井时水泥浆污染煤层的问题,提出一套绕煤层固井技术方案,设计研制一种新型结构的绕煤层固井井下装置;测试整套装置的耐压性,计算水泥浆通过该装置时的局部流体压耗。测试及计算结果表明:该装置可承受28 MPa的管内压力,额外增加的循环压耗约为2.2 MPa,可以满足施工需要;下入套管时,把多组装置连接在套管串上对应煤层的位置,即可实现水泥浆仅封固非煤层段,避免水泥浆和煤层的接触,从而避免水泥浆对煤层的污染,为煤层气井及油气井低压层段提供一种新的完井手段。