煤层气合层开发上部产层暴露的伤害机理

作     者：周效志 桑树勋 易同生 金军 黄华州 侯登才 敖显书 Zhou Xiaozhi;Sang Shuxun;Yi Tongsheng;Jin Jun;Huang Huazhou;Hou Dengcai;Ao Xianshu

作者机构：中国矿业大学资源与地球科学学院 贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心 贵州省煤田地质局 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2016年第36卷第6期

页      面：52-59页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目"煤储层贾敏效应形成与排采控制机理研究"(编号:51204162) 国家自然科学基金面上基金资助项目"煤层气-煤型气叠合型气藏成藏机理与地质预测方法研究"(编号:41272154) 贵州省科技重大专项资助项目"贵州省煤层气地面抽采关键技术研究及工程示范"(编号:黔科合重大专项字〔2014〕6002号) 

主　　题：煤层气 合层开发 产层暴露 储层伤害 贾敏效应 气水两相渗流 应力敏感性 贵州西部 

摘      要：煤层气开采过程中,上部暴露产层伤害对煤层气井产能的影响短期内有可能被下部未暴露产层产气能力的提高所掩盖,因此未引起研究人员的重视。为此,依托于贵州西部土城区块煤层气勘探开发工程实践,结合15号煤启动压力梯度、气水两相渗流及应力敏感性测试,分析了上部产层暴露的储层伤害机理,探讨了合层开发煤层气井高产、稳产的排采控制措施。结果表明:1随着低渗透煤储层中游离气量增多、气泡变大,气水两相渗流产生的贾敏效应增强,导致水相渗流的启动压力梯度增大,水相渗透率快速下降;2合层开发煤层气井上部产层被动暴露后,套压持续回升导致气体反侵进入已经暴露的煤储层,井筒周围依次形成高含气带、液相滞留带、应力敏感带、高含水带,近井地带形成液相低渗区,使地层水、压裂液难以排出,将导致上部暴露产层产水、产气量快速衰减。结论认为,为了提高合层开发的效果,可在套压降至0.5 MPa后主动缓慢暴露上部产层,而在上部产层主动暴露后,应尽量避免套压的快速波动,杜绝套压的大幅回升,以免对近井地带煤储层造成永久性伤害。