【摘 要】
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沁水盆地南部地区是我国煤层气商业开发较为成功的主要地区之一,其中郑庄区块煤层气勘探开发程度较高,但在实际开发过程中,煤层气井高产井比例较低,大量出现低产煤层气甚至无产气井。为了分析这类问题产生的原因,本文将结合数值模拟方法及实际现场资料综合分析,研究煤层气井排采产能的影响因素及控制机理,定量分析影响郑庄区块煤层气井的产气影响因素。通过统计区块内评价井及五大井区开发井资料,分析郑庄区块煤层埋深、厚度
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沁水盆地南部地区是我国煤层气商业开发较为成功的主要地区之一,其中郑庄区块煤层气勘探开发程度较高,但在实际开发过程中,煤层气井高产井比例较低,大量出现低产煤层气甚至无产气井。为了分析这类问题产生的原因,本文将结合数值模拟方法及实际现场资料综合分析,研究煤层气井排采产能的影响因素及控制机理,定量分析影响郑庄区块煤层气井的产气影响因素。通过统计区块内评价井及五大井区开发井资料,分析郑庄区块煤层埋深、厚度、应力、孔隙度等总体地质情况及煤层气井的产出情况,得出煤层气井产出的影响因素主要受含气量控制,根据不同井区产水率情况得出郑1、郑2及东片区产水率较高,可能存在外源供水。基于有效应力原理、基质收缩效应建立了煤岩变形控制方程;基于有效应力原理、机制收缩效应、气体滑脱效应建立了煤储层两相动态孔隙度、渗透率方程;基于物质平衡原理,联合煤岩体变形控制方程建立了煤层气-水两相渗流多物理场耦合模型;通过实际评价井试采数据进行了验证。结果表明,该模型可对煤层气井单相水阶段及气-水两相阶段全过程进行模拟。通过建立的模型分别模拟了不同杨氏模量、不同初始渗透率、不同临界解吸压力以及不同排采制度下的煤储层压力,孔隙度、渗透率动态变化,含水饱和度的分布及动态变化及参数对最终井产气性的关系。得到初始渗透率为产气量的直接影响因素,临界解吸压力对产气量具有较大的控制作用,不同杨氏模量对煤层气产出的控制相对有限。两相阶段的高降压速率对煤层气井的前期日产气量有积极帮助,而一旦井底流压不再发生变化,气井的日产气量将快速衰减。因此,高压降速率可以作为前期排水降压的手段,不利于煤层气井的稳产。发现了压降扩展速率的阶段式变化,其中高杨氏模量、低渗透率及高排采速率下该变化显著。
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