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以沁水盆地南部樊庄区块煤层气开发地质条件、生产特征为依据,探讨了排采过程中煤储层渗透率动态变化的产生机制及排采制度对其影响,在此基础上对现有渗透率动态变化预测模型进行修正,依据模型计算结果对比分析了樊庄区块不同产能类型煤层气井的渗透率动态变化特征,建立了不同产能类型煤层气井的渗透率动态变化模型和开发地质理论模型,并利用OpenGL编程接口实现了模型可视化。研究取得了以下成果: 排采过程中,煤储层渗透率的动态变化是有效应力与煤基质收缩耦合作用的结果,且二者的耦合作用具有明显的阶段性。排采制度通过调节有效应力作用和煤基质收缩效应影响煤储层渗透率的动态变化,应同样具有阶段性特征。 考虑有效应力与煤基质收缩耦合作用的阶段性特征,以临界解吸压力点为界,以分段函数形式修正了现有渗透率动态变化预测模型,使其更符合煤储层渗透率动态变化的阶段性特征。验证结果表明,修正后的预测模型具有较高的可靠性。 高产气井和中低产气井的煤储层渗透率变化表现为先降低后升高,而产水井的煤储层渗透率表现出不断降低的特征;不同排采阶段,不同产能类型煤层气井的渗透率动态变化程度不同:产水阶段,低产水井的渗透率下降幅度一般高于高产水井;产气阶段,高产气井的渗透率恢复程度明显高于中低产气井和产水井。 提出了5种不同产能类型煤层气井的渗透率动态变化模型,包括高产气高产水井、高产气低产水井、中低产气高产水井、中低产气低产水井及产水井的渗透率变化模型。以有效应力与煤基质收缩效应作用时间及二者相互关系为划分依据,前四者的渗透率动态变化过程主要分为渗透率迅速下降阶段、缓慢下降阶段、上升阶段和趋于平衡阶段,而后者的煤储层渗透率变化表现为单一的持续下降趋势。 不同产能类型煤层气的开发地质理论模型包括煤储层的基础地质模型和不同产能类型煤层气井的渗透率动态变化模型两部分,可视化的地质模型以宏观裂隙宽度表示渗透率大小,展示了排采过程中煤储层渗透率的动态变化特征。