“煤系气共采技术”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“煤系气共采技术”专题

来源：《煤炭学报》2018年第6期

煤系气泛指赋存在煤系储集体中的各类天然气，以非常规天然气为主，如煤层气、煤系页岩气和煤系砂岩气，也包括煤系碳酸盐岩气、天然气水合物等。近年来，国内能源界高度关注到煤系气资源潜力及其开发利用价值，重视到由单纯煤层气勘探开发向煤系气共探合采转型的战略意义，投入巨资进行勘查与开发试验，从基础研究、探测方法到开发关键技术取得全面进展。尤其是“十三五”以来，启动了煤系气国家科技重大专项项目以及相关的重大重点科技计划，推动了煤系气共生成藏、共探合采技术的发展和示范基地的建设。在此背景下，本专题集中报道了2016年至今的相关成果，期望推动我国煤系气产业快速形成和发展。

煤系气成藏地质条件的特殊性，造就了煤系气勘查与开发的技术特点与难点。面向这一技术挑战，我国煤系气研究者和开发界做了诸多努力，适应性的勘查开发技术体系正在形成和完善。专题30篇论文（本期第2~31篇）昭示，我国煤系气地质评价与预测从基础研究、勘查环节延伸到了开发地质环节，煤系气开采由单纯的煤层气拓展到了煤系页岩气、煤系致密砂岩气乃至多气合采，煤系气开发技术由单一气体储层压裂排采转向了多类型多储层分压合采及合压合采，勘探开发和示范基地建设由先前的鄂尔多斯盆地东部扩展到黔西地区，四川、新疆、黑龙江等省区实现了单井高产气流的新突破，煤系气勘查与开发试验也受到内蒙古、湖南、河南等省区的广泛关注。煤系气成藏地质特点的深化认识、勘查开发工程技术的创新与突破以及示范基地、勘查项目的广泛扩展，预示我国煤系气产业正在形成。

在本专题正式出版之际，感谢行业有关专家学者在百忙之中完成了对论文初稿的评审，感谢录用和未被录用论文作者对本专题的关注和付出。同时，对相关企业和专家学者为我国煤系气勘查开发技术研发和产业基地建设做出的贡献表示深深的敬意。

行业视野: 煤层气
类别; 119个
关键词; 136位
专家; 30篇
论文; 25974IP
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鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气生产特征及开发对策——以大宁—吉县区块为例

作者(Author)：聂志宏, 巢海燕, 刘莹, 黄红星, 余莉珠

摘要：我国埋深在1 000~2 000 m的深部煤层气地质资源量为22.5×1012m3,占总资源量的61.2%,如何提高深部煤层气单井产量,形成针对性的开发对策是研究和攻关的热点。通过统计分析大宁—吉县区块地质参数和试采井生产数据,表明深部煤储层具有渗透率低、微孔发育、可采系数低的特点,丛式井具有长期低产、上产缓慢和排采期长的生产特征,L型水平井具有上产期短,产气量高的生产特征。以此为基础建立了深部煤层气产能评价指标体系,影响深部煤层气产气效果的因素主要包括地质条件、工程技术及质量与管理三大类。因此,提高深部煤层气单井产量要做好以可采性为重点的高产区评价及预测,开展压裂施工参数优化和井型井网井距互相匹配的地质工程一体化设计,加强工程质量管理,降低储层伤害、实现长期持续排采。

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煤炭学报

2018年第06期

1246

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煤系气合采产出数值模拟研究

作者(Author)：李勇, 孟尚志, 吴鹏, 王壮森, 于兆林

摘要：实现煤系煤层气、致密气和页岩气("三气")同井筒合采,是提高单井产能和地下资源可动用率的有效手段,但是合采条件下的气、水产出过程,特别是不同层位的气水贡献率、产气压力和含气饱和度变化均不清晰。建立煤层气和致密气协同产出的数值模型,结合现场试验井地质参数和气水产出曲线,查明了煤层气和致密气产出过程,分析了其影响因素。结果表明:合采模型可与单采模型对比验证,具有很好的适用性;可实现气井产能劈分,明确不同层位的气、水产出贡献;排采过程中压降速度降低,产气高峰推迟,但后期产气量变化不大;煤层与砂岩之间压力系统越相近,合采效果越好;改善压裂效果可短期提高产气能力,但对总产气量影响不大;煤层的基质收缩和应力敏感会影响产气效果,但深部地质条件下的变化特征有待进一步探讨。相关结果可对煤系气协同开发方案的制定和完善提供指导,并进一步推动煤系"三气"的同井筒合采。

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煤炭学报

2018年第06期

1031

506
煤层气和致密气合采产能方程及影响因素

作者(Author)：孟尚志, 李勇, 吴翔, 郭晖, 徐延勇

摘要：煤系煤层气、致密气、页岩气("三气")资源量丰富,实现同井筒合采将极大提高资源动用率和开发经济效益,但是当前多层合采条件下气、水的流动状态并不清楚。运用等值渗流理论,建立两层气藏压裂直井模型,推导了煤层气和致密气合采产能方程,分析了排水期和气水同产期的影响因素。结果表明:借鉴电路并联原理,可以建立多层合采渗流方程,求取排水期和气水同产期的合理生产压差;在排水期,岩石压缩系数越小,排水量越大,合理的排采压差也越高,泄流半径和初始渗透率等对排水量有影响,但对排采合理压差没有影响;在气水同产期,初始渗透率和岩石压缩系数对排采合理压差有一定影响,但兰氏应变常数、裂缝导流能力和弹性模量等对排采合理压差基本没有影响。相关成果对认识多层合采条件下气、水流动过程,开展产能分析,建立合理的排采制度具有重要的指示意义。

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煤炭学报

2018年第06期

812

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滇东-黔西煤层气井排采动态影响因素及初始排水速度优化步骤

作者(Author)：田博凡, 康永尚, 刘娜, 孙良忠, 顾娇杨, 孙晗森

摘要：基于滇东-黔西地区40余口(排采井12口)煤层气井资料,通过单井排采动态典型指标提取和地质、工程因素综合分析,并结合数值模拟,探讨了恩洪、老厂、土城区块煤层气井排采动态影响因素,提出了相应的初始排水速度优化步骤。结果表明,研究区排采动态差异较大,其中,单井动用资源丰度、渗透率作为基础因素,决定了煤层气井产气能力,单井动用资源丰度越高、渗透率越大,产气量越高,同时,I类和II类煤体结构与III类煤体结构相比,煤层气井产气量高。初始排水速度是煤层气井排采动态的关键控制因素,排水速度较大时,即使渗透率较高,单井动用资源丰度较大,产气量仍然较低。控制初始排水速度具有双重意义:一是减缓绝对渗透率(应力敏感)降低速度,二是减缓水相渗透率降低速度。基于前述认识,通过全国煤层气开发区现行排采工作制度调研和研究区排采动态分析,指出研究区应以慢排为原则,把握阶段降压特征,提出了多煤层合采低速-阶梯降压初始排水速度优化步骤,对滇东黔西多煤层合采煤层气井生产具有一定的实际意义。

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煤炭学报

2018年第06期

930

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煤成(层)气资源综合开发中的合层压裂可行性评价

作者(Author)：刘欣佳, 张遂安, 靳建虎, 肖凤朝, 王瑞杰, 万毅, 张守仁

摘要：针对临兴—神府示范区煤(成)层气资源纵向上岩性叠置、多层系交互赋存、薄层/夹层发育的地质赋存特征,及薄互层、接触或邻近产层间单层压裂可改造性差的技术难题,提出了适用于煤成(层)气资源综合开发的合层压裂工艺理念。采用数值模拟方法,通过分析产层间界面胶结强度、界面倾角、层间应力差、压裂施工排量等因素对合层压裂裂缝扩展的影响,优化了压裂施工参数,优选了适宜于合层压裂工艺的储层条件,并基于岩石破裂和界面断裂准则,综合考虑煤体结构、界面力学与储层应力场等因素,建立了煤成(层)气储层合层压裂可行性的多级评价模型。

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煤炭学报

2018年第06期

854

465
基于分类方法的煤层气井压裂开发效果评价

作者(Author)：武男, 陈东, 孙斌, 聂志宏, 刘莹, 闫霞

摘要：煤层气井分类评价是指导煤层气藏开发调整的基础。煤层气井的分类存在干扰因素多,评价界限主观性强等问题;并且受煤层气井排水降压产气特点的影响,其压裂效果无法从压后短期内的产量来判定。基于数据挖掘中的分类方法,结合渗流力学理论,首先将煤层气井产量及井数做归一化处理,建立煤层气井产量分布曲线,提出以产量分布曲线的导数值作为划分低产井与高产井的评判准则,建立煤层气井分类方法。然后,采用现代生产分析的方法,分类评价煤层气井压裂开发效果。最后,通过对韩城某区块的深层煤层气井进行分类及压裂开发效果评价,结果表明,低产井HS16井形成的裂缝短,生产过程中表皮系数增大,裂缝导流能力降低,渗流通道堵塞,预测重复压裂可获产量300 m3/d;高产井HS14压裂裂缝长,裂缝导流能力与生产初期相当,生产过程中渗流通道未受影响,预测重复压裂可获产量1 300 m~3/d。

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煤炭学报

2018年第06期

872

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电性抑制与中性润湿协同增强煤系地层井壁稳定性的实验研究

作者(Author)：石彦平, 陈书雅, 彭扬东, 宋继伟, 蔡记华

摘要：利用正电胶抑制黏土矿物和煤岩水化,结合表面活性剂增强岩样疏水性,对能增强"三气"共采条件下煤系地层井壁稳定性的水基钻井液性能进行了综合评价。结果表明:(1)无机正电胶MMH-1具有良好的电性抑制能力;(2)复合表面活性剂溶液与煤岩的接触角达102°,与页岩的接触角达91°,能显著增强煤岩和页岩的疏水性;(3)与清水相比,复合表面活性剂和无机正电胶MMH-1可显著阻缓煤岩和页岩孔隙压力传递速率,岩样渗透率降低率在99%以上;(4)无机正电胶MMH-1、复合表面活性剂与水基钻井液配伍性良好,优选的钻井液与煤岩和页岩的接触角分别为77.5°和66.5°,有良好的抑制性、抗温和抗污染(无机盐、钻屑)能力,对原状煤岩岩芯的伤害程度仅为3.8%。研究成果可为煤系"三气"共采条件下的钻井液设计提供参考。

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煤炭学报

2018年第06期

799

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内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源及其合勘共采潜力探讨

作者(Author)：甘云燕, 张凯亮, 姚海鹏

摘要：为充分合理地综合利用煤系矿产资源,为政府部门提供内蒙古鄂尔多斯地区煤系气资源合勘共采的决策依据,在系统收集鄂尔多斯地区煤炭勘查、煤系气开发利用等地质资料基础上,采用路线地质调查、样品分析测试、综合研究等工作方法,分析了鄂尔多斯地区地质背景、构造特征和煤系气资源潜力,阐述了鄂尔多斯地区煤系气资源潜力巨大,具有多层系、复合连片、源储紧邻、互层叠置、储盖良好的独特组合模式,具备了合勘共采的资源条件;并对内蒙古鄂尔多斯地区煤系气合勘共采的优势和不足进行了研究,提出了煤系气合勘共采的合理化建议和措施。

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