煤层气直井井筒环空压力模型

作     者：董银涛 鞠斌山 张遂安 DONG Yintao;JU Binshan;ZHANG Suian

作者机构：中国地质大学(北京)能源学院北京100083 非常规天然气地质评价与开发工程北京市重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)煤层气开发利用国家工程研究中心北京100083 中国石油大学(北京)煤层气研究中心北京102249 

出 版 物：《煤炭学报》 (Journal of China Coal Society)

年 卷 期：2018年第43卷第9期

页      面：2534-2542页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 081803[工学-地质工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0820[工学-石油与天然气工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0827[工学-核科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重大科技专项资助项目(2017ZX05009-005 2016ZX05011-002) 

主　　题：煤层气直井 井筒环空 压力模型 气液流动 

摘      要：为实现煤层气直井排采各阶段井筒环空压力分布的计算,为煤层气井的控压排采提供指导。结合国内煤层气井的生产实际,研究了以油管排水、环空产气为生产方式的煤层气直井,在排采各阶段的井筒内流体分布状态。提出了环空内的纯液流仅出现于煤层气解吸产出前;气液两相流阶段的环空内仅产生泡状流与段塞流;环空内气体上升不携液。基于此,采用水动力学方法,建立了3个井筒环空压力模型,分别为环空液体单相压力模型、环空气液两相压力模型以及环空气体单相压力模型,并给出了模型间的过渡条件及模型求解步骤,从而实现煤层气直井排采各阶段的环空压力分布计算。经41口井、共71组实测数据验证,所建立的3个环空压力模型,其计算结果与实测值的平均误差依次为:2. 70%,7. 96%及3. 80%,对煤层气直井井筒环空压力的计算具有一定准确性与实用性。