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高煤阶煤层气井储层压降扩展规律及其在井网优化中的应用 被引量：4
1
作者 胡秋嘉 毛崇昊 +5 位作者 樊彬 贾慧敏 张庆 张先敏 乔茂坡 潘秀峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2524-2533,共10页
为明确煤层气井开发过程中煤储层压降扩展规律,建立了考虑气水同流的压降扩展模型,开展了压降扩展速度及压降漏斗扩展形态主控因素分析,在沁水盆地南部樊庄、郑庄区块设计了5口直读压力钻孔,实时监测煤层气井生产过程中地层压力变化和... 为明确煤层气井开发过程中煤储层压降扩展规律,建立了考虑气水同流的压降扩展模型,开展了压降扩展速度及压降漏斗扩展形态主控因素分析,在沁水盆地南部樊庄、郑庄区块设计了5口直读压力钻孔,实时监测煤层气井生产过程中地层压力变化和传导规律,基于监测结果讨论了储层压降扩展在井网优化中的应用。研究结果表明:高煤阶煤储层在平行于最大水平主应力方向的压降扩展因压裂裂缝影响存在明显的双段性,压降横向及纵向扩展速度较快;在垂直于最大水平主应力方向的压降扩展双段性不明显且压降扩展速度较慢。甲烷解吸膨胀的弹性能对煤层气井压降扩展的影响不可忽略,储层边界的压力扩展在压力降至临界解吸前后存在“双峰”变化。在相同排采制度下,压降漏斗扩展速度及形态主要受水动力条件、渗透率、地解比及束缚水饱和度影响,水动力条件越活跃、渗透率越低、地解比越小、束缚水饱和度越大,越不利于压降横向及纵向传播,含气饱和度较低的储层进行开发时,需要适当延长排水期、扩大压降漏斗在解吸前的波及范围,才能够在解吸后获得更快的解吸效率,以换得更长的稳产时间。通过分析部署在樊庄、郑庄开发井网内的井间地层压力监测井实测数据,认为储层压降扩展存在协同降压和协同解吸2个阶段,为了实现协同增产,两井井距范围内煤储层压力必须下降至解吸压力以下。使井间储层压力全部降低至解吸压力以下的最大井距定义为“协同增产临界井距”。该井距受渗透率及应力场控制,渗透率控大小、应力场控方向。渗透率越高,临界井距越大;与最大水平主应力方向夹角越小,临界井距越大。煤层气开发过程中应考虑不同方位的“协同增产临界井距”差异,开展差异化井网井距设计,以最大化动用资源,提高采收率。 展开更多
关键词 井网优化 压降扩展 煤层气 高煤阶 压降漏斗 沁水盆地南部
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沁水盆地南部高阶煤煤层气井压裂效果关键地质因素分析 被引量：39
2
作者 胡秋嘉 李梦溪 +5 位作者 乔茂坡 刘春春 刘世奇 樊彬 桑广杰 闫玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1506-1516,共11页
地质条件是影响煤层气井压裂人工裂缝的关键,弄清其对压裂效果的控制对提高改造工艺适应性至关重要。以压裂裂缝扩展试验为基础,分析了压裂施工曲线形态、裂缝监测数据等资料,总结了人工裂缝扩展规律,探讨了人工裂缝与煤体结构、地应力... 地质条件是影响煤层气井压裂人工裂缝的关键,弄清其对压裂效果的控制对提高改造工艺适应性至关重要。以压裂裂缝扩展试验为基础,分析了压裂施工曲线形态、裂缝监测数据等资料,总结了人工裂缝扩展规律,探讨了人工裂缝与煤体结构、地应力和力学性质的关系及其对产量的影响,提出了压裂工艺优化方向及改进措施。研究表明:煤体结构影响人工主裂缝长度及其复杂程度,地应力控制裂缝的开启及长度、走向,力学参数主要决定了压裂施工的难易程度;上述关键地质因素的差异性导致常规压裂工艺存在局限性。根据不同地质条件优化工艺技术,实施针对性的改造措施,可以改善增产效果。 展开更多
关键词 高阶煤 压裂效果 煤体结构 地应力 力学参数
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沁水盆地南部高煤阶煤层气井“变速排采-低恒套压”管控方法 被引量：20
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作者 胡秋嘉 毛崇昊 +6 位作者 石斌 乔茂坡 刘世奇 刘昌平 刘明仁 毛生发 陈志鑫 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1795-1803,共9页
为了提高煤层气井排采管控的科学性,以沁水盆地南部3号煤为研究对象,基于储层气-水运移产出过程和相对渗透率特征,探讨了煤储层气水产出控制机理及其影响因素,通过开展不同尺度裂隙系统内气水运移实验,分析了各类气水产出影响因素的影... 为了提高煤层气井排采管控的科学性,以沁水盆地南部3号煤为研究对象,基于储层气-水运移产出过程和相对渗透率特征,探讨了煤储层气水产出控制机理及其影响因素,通过开展不同尺度裂隙系统内气水运移实验,分析了各类气水产出影响因素的影响模式及主要作用阶段。以降低气水运移影响因素造成的储层伤害、减小各排采阶段渗透率损失为主要目的,建立了适应于沁水盆地南部高煤阶煤层气井的“变速排采-低恒套压”排采控制方法。研究表明,气水产出依次通过基质孔隙、微观裂隙、宏观裂隙和人工裂缝,期间受到毛细管力、有效应力、启动压力和气水相渗等4要素耦合控制,压裂增压后地层毛细阻力明显增大、排水降压后有效应力会导致裂缝闭合、启动压力使气体产出滞后、气水相渗影响流态的稳定。当气井处在不同的排采阶段时,影响排采效率的主控影响因素各不相同。可将煤层气井降压产气过程依据储层压力(Pc)、临界解吸压力(Pde)、见气压力(Pjq)与井底流压(Pjd)的关系划分为4个阶段,认为Pc<Pjd时需要以0.1MPa/d的降压速度快速排采以迅速克服毛细管力,降低水敏伤害;Pjx<Pjd<Pc时需要以0.05MPa/d的降压速度排采,避免裂缝过早闭合,降低应力伤害;Pjq<Pjd<Pde时需要以0.02MPa/d的降压速度缓慢排采,减小气对水的抑制作用;Pjd<Pjq时采用0.01MPa/d的降压速度提产,同时保持套压不高于流压的一半,保持一定压差克服启动压力。在沁水盆地南部樊庄-郑庄区块应用“变速排采-低恒套压”排采控制方法,对比邻近相同地质条件、开发技术的井,相同流压时日产气量提高至原方法的1.4倍,日产水量提高至原方法的2倍,排采500 d后的累产气量增加近25%。4个排采阶段单位压降产水量均高于传统排采管控方法。 展开更多
关键词 沁水盆地南部 高煤阶 相对渗透率 气水产出 排采制度
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沁南煤层气井分压合采技术研究 被引量：1
4
作者 张光波 刘忠 +3 位作者 崔新瑞 李俊 张武昌 刘昌平 《煤炭技术》 CAS 2019年第7期39-42,共4页
樊庄区块主力开发层系为3^#煤层和15^#煤层,合层开采工艺可以有效降低煤层气勘探开发成本、提高单井产气量.研究分压合采技术的适用条件和与之配套的合层开发工艺可以有效地提高多煤层合采的成功率.研究结果表明3^#煤层、15^#煤层的地... 樊庄区块主力开发层系为3^#煤层和15^#煤层,合层开采工艺可以有效降低煤层气勘探开发成本、提高单井产气量.研究分压合采技术的适用条件和与之配套的合层开发工艺可以有效地提高多煤层合采的成功率.研究结果表明3^#煤层、15^#煤层的地质条件满足分压合采的要求,通过射孔层段优化、压裂工艺优化、精细排采管控技术,可以有效提高单井产气量.现场合采实践验证了理论分析的正确可靠性. 展开更多
关键词 沁水盆地 煤层气井 分压合采
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