煤层气井产气量控制因素分析

结合沁水盆地东北部和顺区块煤层气井排采经验，分别从地质因素（构造位置、陷落柱、断层等）、工程因素（水力压裂的缝高控制、裂缝半长等）和排采因素（排液速度、套压控制、停电停抽等）三个方面探讨了该区块煤层气井产气量的控制因素。研究发现：该区块煤层气井产气量受构造位置的影响较大，与陡坡带的距离和煤层含气量呈现明显的相关性；区块高构造部位水力压裂易出现压开含水层及井间压窜现象；见气时套压的控制与产气量具有一定规律，套压小于0.5 MPa 开井产气，效果最差，套压0.51.0 MPa 开井产气，效果次之，套压大于1.0 MPa 开井产气，效果最好。     

贵州六盘水煤层气勘探开发有利目标区优选

针对贵州六盘水煤层气富集带，从向斜构造、封闭条件、煤层割理、煤的演化和含气量5个方面探讨了该地区煤层气可能富集高产的原因，认为该区大面积的向斜构造为煤层气富集高产提供了基础条件。根据各向斜煤层气赋存特征及资源状况，并考虑煤层气富集高产有利因素和经济地理条件等综合分析，提出最有利区块4个，有利区块4个。重点评述了格目底向斜和盘关向斜重点勘查目标区的最有利区块。     

煤层气多分支井形态分析

煤层气井开采的第三阶段是煤层气井开采期限的主要部分， 前人研究表明可用真实气体拟压力法来精确描述这一阶段的渗流规律。因此， 根据镜像反映和压力叠加原理， 建立了上下封闭煤层气藏中煤层气多分支井压力分布方程。考虑多分支井沿程流动压降对产能的影响， 建立煤层气多分支井稳定渗流时的产能计算耦合模型， 给出了模型的求解方法， 分析了多分支井形态参数对煤层气多分支井产能的影响规律。     

中国煤层气产业发展影响因素分析

煤层气开发利用"十二五"规划提出:到2015年,煤层气产量达到300×108m3。根据2014年的实际产量,《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》对煤层气产业发展目标进行了修订:到2020年,煤层气产量力争超过300×108m3。基于中国煤层气产业发展现状,在德尔菲法收集影响煤层气产业发展指标的基础上,经主成分分析与因子分析确认,人力资本、企业实力、行业环境、"互联网+"基础是目前制约中国煤层气产业发展的4个因子。中国应加快培养煤层气专业人才,尽快形成煤层气解吸—扩散—渗流—产出过程每个环节的动力学过程以及全过程系统动力学过程理论体系,形成基于煤层气基岩性质的压裂排采机理,奠定煤层气勘探开发技术体系及后续开发工艺标准体系的理论基础。     

韩城地区煤层气井群的排水采气关系研究

本文以韩城地区的WL1井群近五年的排水采气数据为依据,分析了煤层气井群水力压裂过程中的相互影响关系,以及煤层气井的排水、产气规律。并按照各煤层气井的排水和产气速度,将井群区域进行划分成不同等级的排水区及产气区。在此基础上提出以井群开发煤层气,在井群内建立排水区和产气区的井群采气概念。     

缝洞型油藏离散介质网络数值试井模型

针对多重介质试井模型不符合缝洞型油藏网络状分布、非均质性极强的地质特征,建立了新的试井模型,将大尺度溶洞（流体主要的储集空间）视作零维模型,裂缝、孔洞发育的条带状地层（沟通溶洞的渗流通道）作为控制流体流动的一维模型,从而构成离散介质网络（DMN）模型。用有限差分法建立了缝洞型油藏离散介质网络油水两相数值试井模型,对渗流通道的储渗性能、大尺度溶洞的容积和距测试井的距离等因素对测试井压力响应特征的影响进行了研究。结果表明：缝洞型油藏试井压力导数曲线上类似“凹子”的特征是由大尺度溶洞向渗流网络的窜流造成的。实例分析表明,新模型解释结果与缝洞型油藏地质特征一致。     

多功能防窜水泥浆体系研究与应用

为解决固井后初次气窜问题, 从阻止气体发生界面窜流和基体内窜流入手, 提出了短静胶凝强度过渡时间、高气侵阻力、 低体积收缩率防窜水泥浆体系设计思想。以此作为指导思想开展室内实验, 通过添加防窜剂 A1 和 A2优化水泥浆性能, 对比 2# 成熟防窜水泥浆体系和 3# 普通水泥浆体系的 3 个防窜关键性能参数, 结果表明： 设计出的1# 多功能防窜水泥浆体系防窜性能更为优良。1# 水泥浆在高压气井 D2–7 获得成功应用, 固井合格率达到了 88%, 后期生产作业也未发现环空带压现象。     

煤层气排采工艺技术研究和展望

煤层气勘探开发的主要工艺技术流程是钻井、压裂和排采,排采是煤层气开发的重要环节。作为开发链条上的重要环节,很长时期并未受到足够的重视。根据煤层气的排采机理,重点阐述了国内外煤层气排采工艺技术,提出煤层气井压裂裂缝三维延伸模型和产量动态预测模型,分析了煤层气排采不合理所造成的问题,可以通过控制生产压差和排采速度,调整排采组合方式,采用定压排采和定产排采相结合的方法来解决或缓解。实现煤层气排采定量化和自动化,对合理开发煤层气、提高煤层气藏开采规模、降低成本和优化中国能源结构具有重要意义,是十分必要和紧迫的。     

我国煤层气产业化开发的影响因素分析

煤层气是一种洁净能源,煤层气产业是我国在十二五期间重点鼓励发展的产业之一,但煤层气在产业化开发过程中却遇到了许多困难和阻力。文章在简述我国煤层气资源开发现状的基础上,分析了影响其产业化开发的主要因素,并从管理体制、技术创新、资源精度勘探、制定优惠政策等方面提出了煤层气产业化开发的对策。     

欠饱和煤层气藏的生产动态预测方法

将煤层气藏的物质平衡方程和产能方程相结合可建立生产动态预测方法，但目前人们没有考虑原始煤层的吸附饱和度，所建立的动态储量评价和生产动态预测方法仅适用于饱和或超饱和的煤层气藏。在考虑吸附饱和度的基础上重新推导物质平衡方程，然后建立了生产动态预测方法，使得该法可用于欠饱和的煤层气藏。通过验证表明，当煤层气井处于排水降压期时，该法预测的日产水量平均相对误差为8%，当煤层气井进入产气期时，该法预测的日产气量平均误差为–13%，基本满足工程应用的精度要求。     

我国煤层气CDM项目的潜力与对策研究

中国在＂哥本哈根会议＂上做出的减排承诺向世界展示了我国在面对全球气候变化问题上负责任大国的形象。为了减少二氧化碳排放,开展煤层气CDM项目无疑是有效路径之一。我国煤层气资源丰富,开采条件优良,开展煤层气CDM项目具有广阔前景,未来煤层气CDM项目将成为我国CDM项目的主要组成部分。开展煤层气CDM项目不仅能够带来巨大的减排效应和可观的经济效应,还能推动相关技术和产业发展。现阶段我国煤层气CDM项目具有项目数量少、签发质量差、项目分布不合理等特点;存在项目建设能力差、项目成本高、CERS价格不合理、相关政策不完善等方面的问题。为了更好地开展煤层气CDM项目,应从加强能力建设、开展单边项目、建设第三方市场、强化管理、完善政策等方面采取措施。     

页岩气储层压裂水平井三线性渗流模型研究

具有天然裂缝发育及纳米级孔隙的页岩气储层渗流具有多种模式，压裂水平井开发模式已成为页岩气藏主要 开发模式，渗流数学模型的建立与求解具有很强的理论意义和现实价值。借鉴已有的三线性渗流模型思路，重新设计 了模型的构成，并建立了包括解吸吸附的渗流数学模型，借助无因次化及拉普拉斯变换推导出单井压裂水平井页岩气 藏的产能公式和井底压力公式，最后，应用得到的结果进行了单井生产过程中影响因素的分析。通过研究与应用表 明，由该简化模型得到的公式能方便而且准确地计算并预测页岩气的产量变化，而且对于压裂设计也可提供设计参数 的优化分析方法。     

低碳背景下促进我国页岩气产业化的对策研究

随着能源安全和二氧化碳减排指标的日益控制，加大天然气资源开发力度、大规模清洁能源替代将是推动中国节能减排、低碳发展的最现实途径之一。以页岩气、煤层气为主的非常规天然气凭借其资源量大和碳排放量低的优势，必将伴随着低碳发展的大潮迎来新一轮开发利用高潮。从分析页岩气资源储存特点入手，归纳总结了美国促进页岩气产业发展的政策措施和技术发展模式，并对制约中国页岩气产业快速发展面临的配套政策、勘探开发理论、关键技术等3 方面的主要问题进行了深入分析。在此基础上，提出了推动中国页岩气产业快速发展应建立配套政策和加快技术创新的对策及建议。     

低渗气藏压裂水平井渗流与井筒管流耦合模型

目前国内外压裂水平井已成为开发低渗透油气藏的重要手段,正确预测压裂水平井的产能对水平井的开发方案设计、地层及裂缝参数等敏感性分析具有重要的指导意义。应用复位势理论和势的叠加原理,考虑气体在地层中渗流和井筒内管流的耦合,根据流体力学理论和动量定理,结合气体的性质和实际气体的状态方程,建立低渗透气藏压裂水平井地层渗流与水平井筒管流耦合的渗流模型及其求解方法。结合长庆低渗气藏实际进行对比计算,结果表明：（1）水平井筒内的压力损失对压裂水平气井的生产动态有一定的影响;（2）井筒内的压力呈不均匀分布;（3）每条裂缝的产量并不相等。在此基础上还分析了井筒半径、水平段长度、裂缝条数以及管壁粗糙度等参数对井筒压力损失和压裂水平气井产能的影响,得出一些有用的结论。     

中国深部煤层CO2地质处置的哲学思考

利用唯物辩证法的认识论、矛盾论观点全面阐述中国深部煤层CO2地质处置的发展历程，以真理的实践标准和事物普遍联系与发展观点分析深部煤层CO2地质处置在中国的应用前景。深部煤层CO2地质处置源于油气资源开发实践，并在煤层气开发和科学研究的持续实践中得到逐步完善，其选择应用，必须与中国国情相适应，在我国碳减排实践中进一步检验与发展。     

PVT筒中气液两相非平衡过程的数值模拟

目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况，但该法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究。针对这一问题，提出了引入扩散方程来描述液相和气相各个组分由接触到稳定过程的方法，建立了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型，提出了分阶段求解模型的求解算法，并运用该法对PVT筒中气液两相系统由接触到稳定过程的状态进行了分析，得出系统全程压力变化规律及平衡状态下随高度变化的甲烷浓度分布规律。计算结果与实验数据对比验证了该方法的可行性，从而为非平衡态相变问题的分析提供了新的思路。     

吐哈盆地台北凹陷侏罗系煤源岩排烃模拟研究

应用排烃门限控油气理论,对吐哈盆地台北凹陷侏罗系煤源岩排烃过程进行了数值模拟。模拟结果表明,研究区煤源岩在埋深500 m左右同时进入排甲烷气、排重烃气门限,并于2 000 m左右进入排液态烃门限。在埋深为3 500m左右达到排烃高峰。现今1 m3源岩排出的甲烷气、重烃气和液态烃量分别为64.72 m 3、3.82 m 3和34.97 kg。煤源岩主要以水溶、扩散、油溶和游离四种相态排运油气,其中油溶相和游离相起决定作用。甲烷气、重烃气和液态烃的排出效率分别为73.5%、66.1%和69.9%。排烃过程可划分为三个阶段:水溶—扩散相初始排气阶段、早期游离相大量排气阶段和中期游离相大量排液态烃阶段,为三阶段多相态排油气地质模式。     

无烟煤及其炭化样吸附甲烷的动力学研究

用容量法测定了不同温度、不同时间甲烷在无烟煤及其炭化样上的吸附量,提出了相应的动力学公式为Q(t)=Q_0+Q_(d∞)(1-e~(-Bt))~(1/2),结果表明甲烷在无烟煤及其炭化样内的扩散活化能分别为14.3kJ/mol和26.3kJ/mol,其扩散过程则是甲烷通过微孔的流动。     

水平井气水变形泡状流测井分析模型实验研究

变形泡状流是水平井气水两相石油开发测井过程中最为常见的流型之一,为建立适用于此流型的测井分析模型,在16m长、可任意倾斜的透明实验环路上,以空气和自来水为介质,利用实际测井仪器串,对井斜75°~90°达到稳定的气水变形泡状流动进行实验测量,通过把握实验过程中变形泡状流的流动特性及机理,选择以漂移流动模型为基础进行理论推导修正。基于实验数据的模型检验证明,实验数据符合修正后模型反映的流动规律。依据实验数据计算的相分布系数与漂移速度系数,体现了水平及近水平井眼中仪器串对井筒内原有流动状态的干扰。分析模型能同时反映水平井气水变形泡状流测井过程中的流动机理以及仪器测量对流型的影响,适用于水平井气水变形泡状流测井解释。