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韩城区块煤层气井顶板控底重复压裂技术研究与应用
1
作者 王伟 魏振吉 +3 位作者 季亮 张旺 张正朝 赵海峰 《中国科技论文》 CAS 2024年第1期33-42,49,共11页
针对鄂尔多斯盆地韩城区块碎软煤层气老井采用常规重复压裂技术效果不佳的难题,以X井为研究对象,分析了初次压裂改造效果及剩余气产能特征,结合二次加砂与顶板压裂,提出顶板控底重复压裂技术。利用实验与数值模拟软件优化施工参数,优选... 针对鄂尔多斯盆地韩城区块碎软煤层气老井采用常规重复压裂技术效果不佳的难题,以X井为研究对象,分析了初次压裂改造效果及剩余气产能特征,结合二次加砂与顶板压裂,提出顶板控底重复压裂技术。利用实验与数值模拟软件优化施工参数,优选100目石英砂控底并暂堵老缝、40/70目+20/40目石英砂支撑新缝的三级加砂工艺,优化射孔位置为距煤层顶部3~5 m,施工排量为9 m^(3)/min,平均加砂比例为9%,形成增大储层改造体积、提高储层动用程度的顶板控底重复压裂技术。在X井进行现场试验,重复压裂后新增产气量268.1万m^(3),累计应用18口井,平均单井日产气量增加1 210.42 m^(3),有效解决了碎软煤层气老井重复压裂改造效果差的问题,可以满足煤层气老井二次开发及压裂作业降本增效的需求,具有良好的推广应用价值。 展开更多
关键词 煤层气 韩城区块 碎软煤层 老井重复压裂 支撑剂暂堵
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深部煤层气游离气饱和度计算模型及其应用
2
作者 石军太 曹敬添 +9 位作者 徐凤银 熊先钺 黄红星 孙政 贾焰然 马淑蕊 郑浩杭 邓婷 李靖 李相方 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期134-146,共13页
近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破,部分井日产气量高达十万方,给煤层气产业重新树立了信心。但是,由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境,不同深度煤储层典型... 近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破,部分井日产气量高达十万方,给煤层气产业重新树立了信心。但是,由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境,不同深度煤储层典型参数和煤层气赋存方式的分布特征以及对储量和产量的影响亟需揭示。基于Langmuir等温吸附式、亨利定律及物质平衡原理,考虑吸附层和溶解气的影响,建立了深部煤层气游离气饱和度计算模型;以国内鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块深部煤层气藏为例,分析不同深度深部煤层气赋存方式及分布特征,并评价游离气饱和度对深部煤层气储量、产量与合理配产的影响。研究认为:当煤层埋深大于溶解饱和对应的深度,游离气才会出现,且随着埋深的增加,游离气饱和度先快速增加后缓慢增加,目标区块埋深1875 m处才出现游离气,在埋深2800 m处游离气饱和度高达90%,游离气的占比高达17.3%。游离气饱和度对深部煤层气储量计算、产气特征和合理配产影响很大,随着游离气饱和度的增大,煤层气储量线性增大,累产气量持续上升但后期上升幅度逐渐变缓,深部煤层气井最优配产增加,井底流压下降速度加快,压裂改造区的内外压差降低,未改造区动用程度增加。目标区块主力开发煤层埋深位于2100~2300 m,游离气饱和度介于48%~68%,游离气占比介于10%~13%,建议气井合理配产介于(4~10)×10^(4)m^(3)/d。研究结果可为深部煤层气进一步开发提供理论依据和方法支撑。 展开更多
关键词 深部煤层气 赋存方式 游离气饱和度 储量评价 产气规律 合理配产
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大宁–吉县区块深部煤层气多轮次转向压裂技术及应用
3
作者 熊先钺 甄怀宾 +9 位作者 李曙光 王红娜 张雷 宋伟 林海 徐凤银 李忠百 朱卫平 王成旺 陈高杰 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期147-160,共14页
鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气资源丰度高,煤储层天然裂缝与煤自身割理裂隙发育、煤体结构好、机械强度高、顶底板封盖能力强,为大规模体积压裂缝网的形成提供了有利条件。超大规模压裂改造工艺使深部煤层气单井产量获得重... 鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气资源丰度高,煤储层天然裂缝与煤自身割理裂隙发育、煤体结构好、机械强度高、顶底板封盖能力强,为大规模体积压裂缝网的形成提供了有利条件。超大规模压裂改造工艺使深部煤层气单井产量获得重大突破,但示踪剂监测结果显示,水平井各压裂段产气效果贡献不均一、资源动用存在盲区、综合效益未达预期。指出深部煤储层形成超大规模有效缝网面临两类主要挑战:(1)深部煤层裂缝扩展规律认识不清;(2)现有压裂技术存在过度改造及改造不充分区域。基于此问题,提出适合深部煤储层改造的多轮次转向缝网弥合压裂技术。首先,分析深部煤层超大规模缝网形成的可行性;其次结合现场压裂数据与微地震监测结果,分析地层曲率、倾角等对压裂裂缝扩展的影响;最后建立应力场计算方法,以此为依据,进行多轮次转向工艺优化及现场试验。在大宁-吉县区块现场进行试验验证,井周微应力场非均匀区域水力裂缝实现了较为均匀的扩展,增大了裂缝整体改造体积,单井产气效果较周边井有明显提升,其中DJ55井5轮次压裂,储层改造体积达到243.6×10^(4)m^(3),生产340 d累产气量970.5×10^(4)m^(3),平均日产气量2.85×10^(4)m^(3),日产量和压力均保持稳定,改造效果较好,预计采收储量(EUR)大于3000×10^(4)m^(3),产气潜力较大;JS8-6P05井第1-7段采用2~3轮次压裂,压后日产气量8.59×10^(4)m^(3),相比各段均采用单轮次压裂的JS8-6P04井加砂规模降低41.9%、压裂费用降低21%,但2口井水平段千米日产气量相当。试验效果表明,多轮次压裂工艺在一定程度上解决了水平井两侧应力差异而导致的裂缝单侧扩展问题,促进井筒两侧压裂裂缝趋于均匀扩展,极大程度上保障了深部煤储层资源动用程度和压后产量,是深部煤层气压裂工艺降本增效的主要技术途径。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地东缘 深部煤层气 超大规模压裂 微应力场 多轮次
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鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气高效开发理论技术体系
4
作者 徐凤银 聂志宏 +10 位作者 孙伟 熊先钺 徐博瑞 张雷 时小松 刘莹 刘世瑞 赵增平 王渊 黄红星 林海鲲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期528-544,共17页
针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-... 针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系:(1)基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件三大类11项指标,建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准;(2)基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术,形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术;(3)按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路,形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术;(4)按照实现资源动用和采收率最大化为目标,形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术;(5)依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征,形成以产量不稳定分析法为主,经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术;(6)遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则,形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术;(7)根据气井气水变化特征,形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术;(8)结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征,探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下,已投产29口水平井生产初期日产量5×10^(4)~16×10^(4) m^(3),平均10.2×10^(4) m^(3),区块日产气量突破300万m^(3),对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义,也为同类资源高效开发建立了参考标准。 展开更多
关键词 深部煤层气 鄂尔多斯盆地东缘 大宁—吉县区块 高效开发理论技术体系
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鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气开发先导试验效果与启示
5
作者 聂志宏 徐凤银 +10 位作者 时小松 熊先钺 宋伟 张雷 刘莹 孙伟 冯延青 刘世瑞 闫霞 孙潇逸 吴满生 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气勘探开发取得突破对煤层气产业带来重大影响,引起业内广泛关注和跟进。前期一些学者对深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策开展了研究,但缺乏对典型气田开发先导试验系统总结。通过深入剖析... 鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深部煤层气勘探开发取得突破对煤层气产业带来重大影响,引起业内广泛关注和跟进。前期一些学者对深部煤层气勘探开发理论技术难点与对策开展了研究,但缺乏对典型气田开发先导试验系统总结。通过深入剖析深部煤层气地质特征与效益开发难点,总结大宁-吉县区块开发先导试验项目取得的进展和成效,明确开发规律并提出效益开发对策。结果表明:(1)深部煤层具有广覆式发育、含气性好、游离气含量高、保存条件好、煤体结构好、脆性指数高、顶底板封盖性强等地质特征,但微构造发育、渗透性极差、矿化度高等因素制约了深部煤层气效益开发;(2)不同地质条件下气井生产特征差异较大,通过先导试验落实气井产能和适应性开发技术对策,采用滚动开发模式可有效降低煤层强非均质性带来的开发风险;(3)开展地质-工程一体化井网优化设计,构建井网与缝网高度弥合的人造气藏,可实现资源动用和采收率最大化;(4)“长水平段+多段多簇+大砂量”的大规模、大排量极限体积压裂技术可增大有效改造体积和井控储量,大幅提高单井产量;(5)深部煤层气井具有“见气时间短、上产速度快、初期产量高、递减快”的生产特征,可实现短期快速规模上产,但气田长期稳产需持续新井投入;(6)前期开发成本偏高,实现效益开发需不断提高工程作业效率、降低开发成本。综合认为,深部煤层气资源品质好,可动用性强,具备快速推广复制条件,大宁-吉县区块深部煤层气开发实践可为国内其他区块深部煤层气规模动用提供技术借鉴,对加快深部煤层气规模勘探开发具有重要意义。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地东缘 大宁-吉县区块 深部煤层气 先导试验 开发规律 极限体积压裂技术
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煤层气开发井网密度和井距优化研究--以韩城北区块为例 被引量：2
6
作者 王之朕 张松航 +3 位作者 唐书恒 王凯峰 张迁 林文姬 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期148-157,共10页
煤层气井网密度及井距优化是影响煤层气产量和经济效益的重要因素,井网密度及井距的设计优化是煤层气开发方案的重要组成部分。当前对于煤层气开发井距的研究大多单一考虑产能因素或者是经济因素,对于二者综合评价研究较少。为探究煤层... 煤层气井网密度及井距优化是影响煤层气产量和经济效益的重要因素,井网密度及井距的设计优化是煤层气开发方案的重要组成部分。当前对于煤层气开发井距的研究大多单一考虑产能因素或者是经济因素,对于二者综合评价研究较少。为探究煤层气开发井网密度和井距的最优方案,并综合评价煤层气井的产能与经济效益,以韩城北区块为研究对象,基于区块基本地质条件和煤储层物性资料,确定了煤层气开发适用的井网样式和井网方位。通过经验对比法、单井合理控制储量法、经济极限井距法、规定单井产能法和经济极限井网密度法计算并讨论了韩城北区块煤层气开发井网密度和井距部署方案。利用煤层气产能数值模拟软件Comet3,模拟和评价了不同井距开发方案下的产能,并采用折现现金流法进一步从经济评价角度优化了煤层气开发井网密度。结果显示,韩城北区块煤层气开发适用的井网样式为矩形井网;井网方位为NE49°;数值模拟结果表明,当井距为200 m×250 m时煤层气井稳产期产能最高,累计产量最多;依据1 km^(2)不同井距布井方案的经济评价对比显示,当井网密度大于10口/km^(2)时,该区块煤层气开发具有经济效益,其中井网密度为20口/km^(2)即井距为200 m×250 m的方案内部收益率为11.27%,净现值为1437万元,投资回收期为7.49年,经济指标最优。综合分析认为,韩城北区块最佳开发井网密度为20口/km^(2),最佳井距方案为200 m×250 m。 展开更多
关键词 煤层气 韩城北区块 井网优化 产能模拟 井距
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鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气高产井地质主控因素
7
作者 熊先钺 季亮 +5 位作者 张正朝 闫霞 伊伟 杨宏涛 邢雪杰 刘清 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期64-71,共8页
鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控... 鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控因素进行了剖析。研究结果表明:(1)煤层气井产能受“构造条件、水动力条件、煤体结构”三大因素控制,其中构造条件控制煤层气富集成藏,水动力条件影响煤层气保存,煤体结构影响煤储层渗透率;(2)区块内的煤层气高产井主要分布于次级构造发育区,地层水矿化度介于(2~11)×10^(3)mg/L,原生—碎裂煤平均厚度为4.4m,单井日产气量大于1000m^(3);(3)小断层或者微构造改善了煤储层的渗透性,尤其是次级构造高部位产生的裂隙,有利于煤层气解吸渗流,有利于煤层气高产;(4)在构造活动较剧烈的条件下,大断层附近易于形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的保存。结论认为,鄂尔多斯盆地东缘韩城区块构造运动不但造就了各种构造形态,而且使煤体结构发生了变化,不同构造形态下的水动力条件也不同,因此构造运动对韩城区块煤层气井高产起到了极为重要的控制作用;该研究成果对韩城区块的煤层气开发调整具有一定的指导意义,对地质条件类似的煤层气区块具有借鉴意义。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 韩城区块 煤层气 高产井 构造条件 富集规律 地质主控因素
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鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气排采工艺技术进展与启示
8
作者 曾雯婷 徐凤银 +7 位作者 张雷 孙薇薇 王倩 刘印华 余莉珠 季亮 曾泉树 张康 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期23-32,共10页
相比中浅部煤层气,深部煤层气煤体结构较好、地层压力高、游离气占比较高、矿化度高、CO_(2)含量高,实施大规模压裂投产后,初期可自喷,生产参数各阶段变化大,要求排采主体工艺技术边界宽;相比页岩气和致密气,由于产出机理不同、游离气... 相比中浅部煤层气,深部煤层气煤体结构较好、地层压力高、游离气占比较高、矿化度高、CO_(2)含量高,实施大规模压裂投产后,初期可自喷,生产参数各阶段变化大,要求排采主体工艺技术边界宽;相比页岩气和致密气,由于产出机理不同、游离气占比相对较低,深部煤层气表现出自喷周期较短,需及时辅助排水采气措施,气井长期处于解吸主控的低产阶段。以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块为例,基于深部煤储层地质特征,系统分析深部煤层气排采过程中应力敏感效应、速度敏感性、结垢堵塞、贾敏效应、游离气占比等影响因素及其特征,指出深部煤层气排采过程中存在游离气与解吸气转化时限不明、高矿化度水及CO_(2)造成腐蚀和结垢问题突出、水平井检泵周期短等排采技术与工艺难点。为了最大限度降低井底压力、促进煤层气解吸、提高单井EUR,提出了现阶段最为适合水平井生产且经济效益最佳的水力射流泵举升工艺;提出了深部煤层气迈向绿色智慧气田开发的排采技术与举升工艺研究方向,包括加强地质工程一体化研究,建立高效排采制度,探索和试验无杆泵一体化排采工艺等。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 深部煤层气 排采制度 举升工艺 绿色智慧气田
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深层煤层气井下管柱腐蚀结垢原因分析及缓蚀阻垢剂应用
9
作者 袁洋 王玉斌 +1 位作者 刘印华 徐万勇 《中国科技论文》 CAS 2024年第4期506-512,共7页
针对大宁-吉县区块深层煤层气井下管柱腐蚀结垢现象严重的问题,在采出气、采出水及腐蚀结垢产物组成测试的基础上,开展了腐蚀结垢原因分析,并优选出了一种复合缓蚀阻垢剂。结果表明:深层煤层气井采出水中Ca^(2+)质量浓度高(4069.88~5666... 针对大宁-吉县区块深层煤层气井下管柱腐蚀结垢现象严重的问题,在采出气、采出水及腐蚀结垢产物组成测试的基础上,开展了腐蚀结垢原因分析,并优选出了一种复合缓蚀阻垢剂。结果表明:深层煤层气井采出水中Ca^(2+)质量浓度高(4069.88~56667.51 mg·L^(-1)),易与HCO_(3)^(-)生成CaCO_(3);气藏开发过程中,地层压力逐渐降低,导致生成CaCO_(3)时产生的CO_(2)不断从水中析出,促进CaCO_(3)生成;此外,随着地层压力的降低,井筒内采出水加速蒸发,促进可溶性盐析出。采出气中CO_(2)分压较高(0.16~0.99 MPa),导致井下管柱表面难以形成有效的FeCO_(3)腐蚀钝化膜;此外,垢层下的金属离子难以扩散,促使采出水中的Cl^(-)迁入垢层中以保持电荷平衡,造成管柱加速腐蚀。优选得到的复合缓蚀阻垢剂效果良好,在70℃条件下,质量浓度为300 mg·L^(-1)时,阻垢率为91.39%,静态腐蚀速率为0.058 mm·a^(-1),动态缓蚀率>90%。应用井注入复合缓蚀阻垢剂后,采出水无明显结垢现象且Fe^(3+)质量浓度由281.93~378.60 mg·L^(-1)降至33.90 mg·L^(-1),检泵周期由139 d延长至327 d。 展开更多
关键词 深层煤层气 鄂尔多斯盆地东缘 腐蚀结垢 缓蚀阻垢剂
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保德区块煤层气井排采水深化处理工艺应用效果评价
10
作者 马信缘 蒋朝 张磊 《化工安全与环境》 2024年第3期46-51,共6页
煤层气作为一种清洁能源,加速开发势在必行,其天然赋存状态、排采制度决定了煤层气在开发过程中不可避免的会伴有大量地下水采出,为了实现高效、环保开发,煤层气公司采用水处理池与水处理设备相结合的方法,将水处理设备模块化、单元化,... 煤层气作为一种清洁能源,加速开发势在必行,其天然赋存状态、排采制度决定了煤层气在开发过程中不可避免的会伴有大量地下水采出,为了实现高效、环保开发,煤层气公司采用水处理池与水处理设备相结合的方法,将水处理设备模块化、单元化,对煤层气井采出水进行集中处理。测量现场处理后排采水中的氨氮、COD等污染物含量,对水处理工艺的各个单元处理效果进行评价。通过对比分析及效果评价,为煤层气井排采水的深化处理提供了可靠的理论、实践指导。 展开更多
关键词 煤层气 采出水 水处理工艺 评价
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煤层气储层孔隙结构分形特征定量研究 被引量：57
11
作者 杨宇 孙晗森 +2 位作者 彭小东 李军 彭少涛 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期31-33,88,共4页
与常规天然气储层相比,煤层气储层具有更复杂的孔隙结构。根据分形理论,推导了一种利用毛管压力曲线,采用导数法计算煤层孔隙分形维数的方法,并且对计算过程中的分段性进行了讨论。根据沁水盆地煤样的实测毛管压力曲线计算储层的分形维... 与常规天然气储层相比,煤层气储层具有更复杂的孔隙结构。根据分形理论,推导了一种利用毛管压力曲线,采用导数法计算煤层孔隙分形维数的方法,并且对计算过程中的分段性进行了讨论。根据沁水盆地煤样的实测毛管压力曲线计算储层的分形维数,并对分形维数的影响因素进行了分析,发现不同煤阶的煤层样品具有不同的孔隙类型,分形维数有明显区别。 展开更多
关键词 煤层气 孔隙结构 毛管压力 分形维 煤级
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煤层气排采初期阶段合理降压速率的研究 被引量：29
12
作者 段品佳 王芝银 +1 位作者 翟雨阳 张冬玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1689-1692,共4页
基于井周煤岩应力状态分析,对煤层气开采初期的降压速率进行了理论研究和探讨,建立了控制排采降压速率的力学分析模型,并结合陕西韩城地区的实际工程测试资料确定了开采过程中的合理降压速率上限值。同时,根据对多口井资料的研究分析,... 基于井周煤岩应力状态分析,对煤层气开采初期的降压速率进行了理论研究和探讨,建立了控制排采降压速率的力学分析模型,并结合陕西韩城地区的实际工程测试资料确定了开采过程中的合理降压速率上限值。同时,根据对多口井资料的研究分析,给出了合理降压速率上限值随储层埋深的变化规律。研究分析表明:降压速率合理上限值随储层埋深呈线性递增;煤岩力学特性对合理降压速率的影响较大;通过合理控制降压速率的变化可以使储层渗透能力不断提高或保持在较高的水平上。 展开更多
关键词 煤层气 排采初期 降压速率 渗透率 井底压力
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煤层气与相邻砂岩气藏合采数值模拟研究 被引量：16
13
作者 冯其红 张先敏 +1 位作者 张纪远 陈东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期169-173,共5页
借鉴现有模型,建立了煤层与相邻砂岩储气层合采的三维气-水两相流动数学模型及数值模型,并结合韩城矿区煤储层以及砂岩层的实际地质资料,开展了煤层气与相邻砂岩储气层合采条件以及显著性影响因素的数值模拟分析研究。研究结果表明,砂... 借鉴现有模型,建立了煤层与相邻砂岩储气层合采的三维气-水两相流动数学模型及数值模型,并结合韩城矿区煤储层以及砂岩层的实际地质资料,开展了煤层气与相邻砂岩储气层合采条件以及显著性影响因素的数值模拟分析研究。研究结果表明,砂岩层含水饱和度对煤层气与相邻砂岩气藏合采的影响最为显著,由此确定煤层气与相邻砂岩气藏合采的首要条件为相邻砂岩储气层不含水或微含水,且仅当韩城矿区内与5号煤层相邻的山西组底部砂岩层孔隙度达到5%以上时,才具备与煤层合采的意义,此时相邻砂岩层煤成气可成为煤层气井产能的有利补充。 展开更多
关键词 煤层气 砂岩 合采
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煤层气井井间干扰研究及应用 被引量：18
14
作者 闫霞 李小军 +3 位作者 赵辉 张伟 王泽斌 毛得雷 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2015年第2期126-132,共7页
井间干扰是实现煤层气稳产高产的有效技术措施。目前,煤层气井间干扰的理论研究较多,准确量化的现场认识较少。根据煤层气井排采的特点,提出了一种方便、可靠、高效的用于判断井间干扰现象及定量计算井间干扰程度的新方法,该方法利用现... 井间干扰是实现煤层气稳产高产的有效技术措施。目前,煤层气井间干扰的理论研究较多,准确量化的现场认识较少。根据煤层气井排采的特点,提出了一种方便、可靠、高效的用于判断井间干扰现象及定量计算井间干扰程度的新方法,该方法利用现场观察到的煤层气井启抽水位与原始水位存在的明显差异,定量化煤层气排采降压过程中出现的井间干扰现象。通过在保德区块的实际应用,对比了所提出方法与煤层气理论判断方法的优缺点,并验证了所提出方法的可靠性,得出了该区块井间干扰特征的定量化认识,同时提出了井间干扰规律在合理部署井位、提高产气速度、缩短见气时间及优化排采制度等方面的应用建议。 展开更多
关键词 煤层气 井间干扰特征 压力分布数学模型 井网部署 排采建议
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煤层气低温早强低密度水泥浆体系研究 被引量：4
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作者 张毅 陈东 +3 位作者 邓钧耀 张慧 胡千红 王鼎 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第11期3681-3686,共6页
利用水泥干混物堆积体积百分比最大化原理,选用以人工漂珠颗粒、G级水泥颗粒、粉煤灰颗粒以及矿渣颗粒构成4级颗粒填充结构体系,开发了一种适用于煤气层固井密度为1.40 g/cm 3的低温早强低密度膨胀水泥浆体系,对材料的来源进行了优选,... 利用水泥干混物堆积体积百分比最大化原理,选用以人工漂珠颗粒、G级水泥颗粒、粉煤灰颗粒以及矿渣颗粒构成4级颗粒填充结构体系,开发了一种适用于煤气层固井密度为1.40 g/cm 3的低温早强低密度膨胀水泥浆体系,对材料的来源进行了优选,对外加剂的作用机理进行了分析。室内实验结果表明,该体系有良好的沉降稳定性,自由液为0,且流变性能良好,滤失量小于50 mL,稠化时间根据实际需要在120~300 min内可调,基本成直角稠化,中低温条件下水泥石24 h早期抗压强度高于14 MPa,在90℃时的24 h强度高达22.7 MPa,各项性能均满足作业要求。 展开更多
关键词 煤层气固井水泥浆 低温早强低密度水泥 人工漂珠 矿渣 粉煤灰
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重力效应对煤层气水平井固井顶替的影响研究 被引量：5
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作者 陈东 包莉军 +3 位作者 张毅 张慧 刘富 魏凯 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第4期24-27,I0002,共5页
水平井技术是高效开发煤层气资源的重要方式,受水平段套管自重和下套管工艺的影响,水平段环空偏心问题严重,固井质量难以保证,严重影响了煤层气水平井后期的压裂、排水采气等工序。针对水平井偏心环空注水泥顶替时的偏心特点和重力效应... 水平井技术是高效开发煤层气资源的重要方式,受水平段套管自重和下套管工艺的影响,水平段环空偏心问题严重,固井质量难以保证,严重影响了煤层气水平井后期的压裂、排水采气等工序。针对水平井偏心环空注水泥顶替时的偏心特点和重力效应,基于Level Set理论建立了水平井固井注水泥顶替界面控制模型,采用数值方法对模型进行了求解,分析了重力效应对顶替界面形态变化的影响,为水平井固井注水泥设计提供了理论支撑。研究结果表明,水平井偏心环空注水泥时存在着严重的上部指进、下部滞流现象,随着顶替时间的增加,指进高度增大;重力效应能够降低偏心效应引起的指进现象,水泥浆与前置液的相对密度越大,偏心效应引起的指进现象越不明显;但对于煤层气储层来说,水泥浆密度过大容易导致煤层伤害,仅仅依靠提高水泥浆密度无法实现稳定顶替,还需要通过水泥浆流变性的调整实现。 展开更多
关键词 油气井工程 煤层气 水平井固井 两相顶替 重力效应
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正交各向异性储层煤层气井合理井底压力研究 被引量：4
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作者 赵斌 王芝银 +2 位作者 温声明 翟雨阳 张冬玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A02期353-358,共6页
井底压力是影响煤层气井井周围岩应力状态的关键因素,在煤层气排采过程中将其控制在合理范围是保持煤层气井稳定的要求。根据各向异性材料力学理论,导出了平面应变条件下正交各向异性储层的本构关系,构造了井周围岩在不同受力状态下的... 井底压力是影响煤层气井井周围岩应力状态的关键因素,在煤层气排采过程中将其控制在合理范围是保持煤层气井稳定的要求。根据各向异性材料力学理论,导出了平面应变条件下正交各向异性储层的本构关系,构造了井周围岩在不同受力状态下的应力函数;采用应力变分法,导出了井周围岩在井底压力与地应力共同作用下的应力分量表达式;基于莫尔-库伦准则,推导出保持井周围岩不发生剪切破坏的井底压力区间。研究结果表明:正交各向异性储层中,井周围岩应力是极径和极角的函数,井壁在特定的点最先发生屈服;只有在井底压力处于合理范围时,煤层气井才能保持安全稳定。所得结果可被应用于裂隙储层煤层气井定量化排采控制中。 展开更多
关键词 正交各向异性 煤层气井 井底压力 应力变分法 应力分量
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煤层气聚合物钻井废液无害化处理研究 被引量：3
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作者 毛志新 张太亮 +3 位作者 赵德银 莫林 郭威 钟水清 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2012年第3期82-85,13,共4页
针对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点及煤层气废泥浆现场处理要求,提出了对煤层气钻井废液进行现场进行无害化处理优化工艺研究。通过对处理钻井废液各处理剂研究,得到处理无害化煤层气钻进废液的... 针对煤层气钻井液类型、钻井废液组成、特点及危害分析,根据煤层气钻井特点及煤层气废泥浆现场处理要求,提出了对煤层气钻井废液进行现场进行无害化处理优化工艺研究。通过对处理钻井废液各处理剂研究,得到处理无害化煤层气钻进废液的优化工艺条件:PC-1脱稳混凝剂加量为8000mg/L;QP混凝助剂加量为30mg/L;YH处理剂加量为1000mg/L,pH值为5～6,作用时间为50min。钻井废泥浆固化处理优化工艺:固化剂:FS为加量7%;破胶催化剂:CPCA加量为1.5%～2.0%。通过上述优化工艺对煤层气聚合物钻井废液处理后各项指标达到一级排放标准(GB8978-1996)。 展开更多
关键词 聚合物钻井废浆 破胶混凝 废水深度氧化 废泥浆固化
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韩城煤层气田煤层气井排采精细控制模式研究 被引量：2
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作者 毛得雷 康永尚 +3 位作者 李树新 王会娟 闫霞 李永洲 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第6期138-142,共5页
为了完善煤层气井排采模式,通过在韩城煤层气田长期的现场排采实践,在现有"两期、五阶段"煤层气井阶段排采模式的基础上,从煤储层解吸-扩散-渗流的角度分析,认为憋压排水-产能释放阶段出现套压和动液面快速波动的现象,是由于... 为了完善煤层气井排采模式,通过在韩城煤层气田长期的现场排采实践,在现有"两期、五阶段"煤层气井阶段排采模式的基础上,从煤储层解吸-扩散-渗流的角度分析,认为憋压排水-产能释放阶段出现套压和动液面快速波动的现象,是由于现行排采制度与高煤阶、低渗透煤储层的供流能力不完全匹配引起的。依据稳定控制井底流压压降和排采工作制度与地层供流能力相适应的基本思想,将现场采用的模式进行了修正和完善,提出了"两期、六阶段"煤层气井排采精细控制模式,现场试验表明,按照这一精细控制模式,可避免出现套压和动液面快速波动的现象,降低出砂事故率。 展开更多
关键词 韩城煤层气田 低渗透高煤阶储层 煤层气井 排采工作制度 扩散-渗流机理 精细控制模式
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鄂尔多斯盆地东缘深部(层)煤层气勘探开发理论技术难点与对策 被引量：32
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作者 徐凤银 闫霞 +10 位作者 李曙光 熊先钺 王予新 张雷 刘川庆 韩金良 冯延青 甄怀宾 杨贇 王成旺 李宇新 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期115-130,共16页
我国深部(层)(以下均指埋深大于2 000 m)煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大。2019年以来,鄂尔多斯盆地东缘(鄂东缘)大宁–吉县区块逐步进入深部(层)煤层气“规模勘探+先导试验”阶段,直井日产气量突破2×104m3,水平井日产气量突破10&... 我国深部(层)(以下均指埋深大于2 000 m)煤层气资源丰富,勘探开发潜力巨大。2019年以来,鄂尔多斯盆地东缘(鄂东缘)大宁–吉县区块逐步进入深部(层)煤层气“规模勘探+先导试验”阶段,直井日产气量突破2×104m3,水平井日产气量突破10×104m3,这一标志性成果既突破传统意义上煤层气勘探开发领域的深度禁区,使得煤层气总资源量有望在30.05×1012m3基础上大幅度增加,又将成为“十四五”乃至长远煤层气产业实现规模发展的重点勘探开发方向。面对以地面传统钻井、压裂(储层改造)、排采(举升)、集输和数智化等为主体技术及开发方式的迫切需求,鄂东缘深部(层)煤层气面临许多基础理论和技术难点,包括:成藏机理和赋存规律,有利区优选方法;高产主控因素及控制机理,解吸–渗流机理与开发规律,“地质–工程一体化”开发甜点分类评价标准,关键开发指标确定方法和依据;低成本优快高效钻完井技术,水平井水泥环高效密封控制技术;煤岩缝网形成机理,低成本、高效、环保压裂入井材料,改造后缝网孔渗特征、流动规律;高盐、高水气比、出砂等工况下排采及举升控制技术;高效节能集输、规模开发所需复杂集输管网稳定运行理论与实践体系;数智气田建设和人工智能应用研究。在系统梳理上述难点基础上,针对性地提出勘探地质、开发地质、钻完井、压裂(储层改造)、排采(举升)、集输与数智化等理论与技术的研究方向和具体对策,这一成果不仅对加快鄂东缘深部(层)煤层气规模上产具有重要的指导意义,而且对国内外深部(层)煤层气规模开发具有很强的引领和示范作用,也可有力推动煤层气产业高质量发展、支撑实现国家碳达峰碳中和目标与保障清洁能源安全。 展开更多
关键词 深层煤层气 深部煤层气 勘探开发 基础研究 技术难点 对策 鄂尔多斯盆地东缘
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