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

论文摘要

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. 1 MPa/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. 05 MPa/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. 02 MPa/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. 01 MPa/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。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 胡秋嘉,毛崇昊,石斌,乔茂坡,刘世奇,刘昌平,刘明仁,毛生发,陈志鑫

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

来源: 煤炭学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 中石油山西煤层气勘探开发分公司,中国矿业大学资源与地球科学学院,中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室

基金: 国家科技重大专项资助项目(2017ZX05064),中石油重大科技专项资助项目(2017E-1405)

分类号: TD712

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0721

页码: 1795-1803

总页数: 9

文件大小: 2551K

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