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煤层气藏的不均一性以及煤层气探测研究

内蒙古煤炭经济 2022年第6期 29-31页

作者：白昱熳中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

炭化甲烷储层的非均质性比常规煤储层更明显。其主要是由于储煤层内岩石的物理化学成分极不均匀,储煤层内孔隙系统极不均匀,及封闭外部保护环境条件的变化。甲烷碳酸盐岩储层的总体非均质性对甲烷碳酸盐岩勘探选择的评价有明显影响,并... 详细信息

炭化甲烷储层的非均质性比常规煤储层更明显。其主要是由于储煤层内岩石的物理化学成分极不均匀,储煤层内孔隙系统极不均匀,及封闭外部保护环境条件的变化。甲烷碳酸盐岩储层的总体非均质性对甲烷碳酸盐岩勘探选择的评价有明显影响,并将影响勘探井网的优化开发。本文重点研究煤层气藏的普遍性和非均质性,就煤层气勘探技术问题展开研究与探讨。

关键词：煤层气藏不均一性煤层气勘探开发

一种表征煤储层压力与流体饱和度关系的数学模型

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中国科学：技术科学 2018年第5期48卷 457-464页

作者：孙政李相方徐兵祥彭泽阳孙逢瑞张涛冯东陈宇中国石油大学(北京)石油工程学院石油工程教育部重点实验室北京102249 中海油研究总院新能源研究中心北京100028

目前,针对生产过程中煤储层内部气、水两相渗流的研究尚薄弱,已建立的煤层气产能预测模型或产能分析方法中,一部分假设煤储层内部为单相渗流即单相水或单相气,一部分忽略流体饱和度和压力变化梯度,另一部分通过物质平衡方程建立平均地... 详细信息

目前,针对生产过程中煤储层内部气、水两相渗流的研究尚薄弱,已建立的煤层气产能预测模型或产能分析方法中,一部分假设煤储层内部为单相渗流即单相水或单相气,一部分忽略流体饱和度和压力变化梯度,另一部分通过物质平衡方程建立平均地层压力与平均含水饱和度间关系,进而研究储层饱和度分布对气井产能的影响,但平均含水饱和度无法表征储层内部的饱和度分布.故现有模型均未考虑储层流体饱和度分布特征对气井产能的影响,导致现有产能模型预测值与实际煤层气井产出动态始终存在较大误差.鉴于此,根据气、水两相渗流微分方程,考虑应力敏感、基质收缩与气体解吸效应,建立了一种能够表征煤储层压力与流体饱和度间关系的数学模型.结合气、水两相相渗曲线与各生产时刻的储层压力分布曲线,提出迭代算法求解该模型,得到各生产时刻的流体饱和度分布规律.该模型的可靠性通过与商业数值模拟软件结果对比得到验证.该模型的提出填补了目前煤层气开发理论的空白,有助于准确计算气、水两相拟压力,为煤层气藏产能的准确预测奠定理论基础.

关键词：煤层气藏压力分布流体饱和度分布相渗曲线拟压力

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压裂过程数据对原始煤储层压力反演方法研究

油气藏评价与开发 2022年第4期12卷 564-571页

作者：石军太李文斌张龙龙季长江李国富张遂安中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)煤层气研究中心北京102249 煤与煤层气共采国家重点实验室山西晋城048012

原始煤储层压力是煤层气储量和产能评价中一个非常重要的参数,对煤层气开采具有指导作用,准确计算原始煤储层压力具有重大意义。因此,基于渗流力学理论压力势叠加原理,建立了压裂过程中和压裂后关井过程中压力势模型,并分忽略与考虑煤... 详细信息

原始煤储层压力是煤层气储量和产能评价中一个非常重要的参数,对煤层气开采具有指导作用,准确计算原始煤储层压力具有重大意义。因此,基于渗流力学理论压力势叠加原理,建立了压裂过程中和压裂后关井过程中压力势模型,并分忽略与考虑煤储层压裂过程中和压裂后裂缝网络渗透率变化两种情况,提出了利用水力压裂煤层气井关井阶段井口压力降落数据反演原始煤储层压力的方法,并进行了实例应用。从实例井拟合结果可以看出,忽略与考虑煤储层裂缝网络渗透率变化的原始地层压力方法线性关系都很明显,说明建立的方法有效。从解释精度的角度来看,考虑煤储层压裂后裂缝网络渗透率变化的方法参与拟合的数据点更多,且压裂过程和压裂后煤储层裂缝网络渗透率变化是不争的事实,解释结果更加可靠。如果忽略压后关井期间煤层裂缝网络渗透率的变化过程,评价的裂缝网络稳定的渗透率及原始煤储层压力会偏高。该方法在确定原始煤储层压力的同时,还可以确定煤储层压裂后裂缝网络稳定的渗透率并评价裂缝网络渗透率变化趋势,为煤层气藏类型划分、煤层气储量计算、压裂效果评价和排采制度优化设计提供依据。

关键词：原始煤储层压力煤层气藏水力压裂井口压力裂缝网络渗透率

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煤层气藏储层形状因子的推导与论证

煤炭工程 2018年第7期50卷 147-151页

作者：蔡龙夏日桂中联煤层气有限责任公司北京100011

目前广泛使用于双孔隙模型中的形状因子主要是基于常规油气藏储层条件的,并不完全适用于煤层气藏的模拟。文章以双孔隙模型的基础单元为模型,即一个二维或者三维的基质网格被高导流能力裂缝环绕的模型,同时考虑达西渗流、分子扩散运动... 详细信息

目前广泛使用于双孔隙模型中的形状因子主要是基于常规油气藏储层条件的,并不完全适用于煤层气藏的模拟。文章以双孔隙模型的基础单元为模型,即一个二维或者三维的基质网格被高导流能力裂缝环绕的模型,同时考虑达西渗流、分子扩散运动、气体解吸附效应、滑脱效应等多种渗流机理,推导适合煤层气藏双孔隙模型的形状因子,并且使用精细网格数值模拟的方法对该形状因子进行验证。通过假设在二维/三维矩形网格中的流动近似为柱状径向流和球状球向流流动和通过线性化处理部分系数,求得模型的解析解从而得出二维/三维模型的形状因子分别为18.17/L^2和25.67/L^2。使用精细化网格模拟方法,将本文推导的形状因子对比目前广泛使用的形状因子(Warren and Root,Lim and Aziz,Kazemi et al.),精确度都有了明显的提升。

关键词：煤层气藏双孔隙模型形状因子

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煤层气藏可采性与煤层水关系及关键参数研究

煤炭科学技术 2015年第S1期43卷 163-167,192页

作者：陈文文王生维张晨胡奇何俊铧晁巍巍赵俊芳中国石油华北油田勘探开发研究院中国地质大学(武汉)资源学院青海省有色地勘局地质矿产勘查院

基于煤层气藏的钻井、压裂和排采工程特性差,煤层气藏可采性除了与骨架的机械力学特性密切相关外,其更依赖于煤层气藏内部流体及其空间关系特征。煤层水影响煤层气藏的封闭保存,控制煤层气藏内流体的富集与分异,煤层水的存在能有效增加... 详细信息

基于煤层气藏的钻井、压裂和排采工程特性差,煤层气藏可采性除了与骨架的机械力学特性密切相关外,其更依赖于煤层气藏内部流体及其空间关系特征。煤层水影响煤层气藏的封闭保存,控制煤层气藏内流体的富集与分异,煤层水的存在能有效增加煤储层渗透性,提高储层的能量。考虑到煤层水在煤层气藏中广泛存在且具有友好的工程特性,为更好地满足煤层气藏地质研究与开发工程实践紧密结合的需要,认为煤层气藏含气饱和度、煤层水特征与煤体结构特征是构成评价煤层气藏可采性的最重要参数,上述3参数不仅能够深刻揭示煤层气藏可采性的本质特征,而且也便于在煤层气藏地质与开发工程实践中获取和应用,实现早期煤层气藏地质研究对开发工程的引领作用。并以沁水盆地南部古城区块煤层开发地质单元为例,介绍了应用这3个参数评价煤层气藏可采性的效果。

关键词：煤层气藏煤层水含气饱和度煤体结构可采性

Effective migration system of coalbed methane reservoirs in the southern Qinshui Basin

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Science China Earth Sciences 2014年第12期57卷 2978-2984页

作者： WU CaiFang QIN Yong ZHOU LongGang School of Resource and Earth Sciences China University of Mining & Technology Key Laboratory of CBM Resource and Formation History Ministry of Education

Effective migration system of coalbed methane(CBM)reservoir,which was controlled by development degree and opening-closing degree of fractures,determines the permeability of coal reservoir and can be characterized by the pore-fracture system in the extrinsic form.In this paper,based on coal matrix elastic self-regulating effect theory and coal reservoir combined elastic energy theory,the fracture opening-closing degree parameterΔand the fracture development degree parameterξare suggested for the quantitative study of the effective migration system of CBM reservoir in southern Qinshui Basin.Further,the control functions ofξandΔto CBM enrichment and high production are discussed.The results show that in present stage the area with highξvalue is located in Anze and Qinyuan,and then Zhengzhuang and Fangzhuang,where fracture development degree is high.The area with highΔvalue is located in Zhengzhuang and Fanzhuang,and then Anze and Qinyuan,indicating where coal matrix elastic self-regulating positive effect dominates and fractures tend to be open.Through the comprehensive analysis onξandΔ,it can be found that their best match area is located in Zhengzhuang and Fanzhuang,with high values for fracture development degree and opening-closing degree probably bringing about high fluid pressure and good permeability of reservoirs,which are advantageous to an abundant CBM production.

关键词：煤层气藏沁水盆地裂缝发育程度断裂系统移民控制功能弹性能煤层甲烷

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煤层气藏CO_2-ECBM注入参数优化研究

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特种油气藏 2014年第5期21卷 115-118,157页

作者：王杰祥陈征赵密福杜建德李玉英中国石油大学山东青岛266580 中石化东北油气分公司吉林长春130062 中油华北油田分公司河北任丘062550

针对目前CO2-ECBM技术缺乏有效注入参数优化方法的问题,研究不同CO2相态下的吸附置换能力。运用井筒多相管流的计算方法,以沁端区块为研究对象,进行CO2-ECBM注入时机、注入速度以及注入压力等注入参数的优化研究。研究表明:区块开发中... 详细信息

针对目前CO2-ECBM技术缺乏有效注入参数优化方法的问题,研究不同CO2相态下的吸附置换能力。运用井筒多相管流的计算方法,以沁端区块为研究对象,进行CO2-ECBM注入时机、注入速度以及注入压力等注入参数的优化研究。研究表明:区块开发中后期地层压力下降后再实施CO2-ECBM措施效果更好;在区块气温变化范围内,最大CO2注入压力为2.5MPa,夏季可适当提高,但不得高于3 MPa;区块最大CO2注入速度为50 t/d。优化后的注入参数将对该区块CO2-ECBM的顺利实施具有指导意义。

关键词：煤层气藏注入参数优化采收率沁端区块

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煤层气藏储层裂缝建模研究

科学技术与工程 2014年第35期22卷 160-164,167页

作者：阮洪江汤勇谭亦然王彬王军 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室西南石油大学成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型... 详细信息

针对煤层气藏储层天然裂缝发育,采用DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法和思路。以沁端区块煤层气藏为例,首先,建立了煤层气藏三维构造模型,在构造模型的基础上,利用序贯高斯随机建模方法,建立了煤层气藏基质属性模型,为裂缝模型的建立与离散粗化奠定基础。然后,以测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计数据为基础,在地震裂缝预测的属性体约束条件下,建立全区裂缝密度分布模型。最后,以裂缝密度分布模型为控制条件,利用离散裂缝网络技术(discrete fracture network,DFN),建立了沁端区块煤层气藏离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。通过对模型的验证分析,认为该模型能客观真实地反应煤层气藏储层天然裂缝的几何特征和分布形态,为该区块煤层气藏数值模拟提供了地质基础和依据。

关键词：煤层气藏裂缝建模基质属性模型裂缝密度模型离散裂缝网络模型(DFN)

TKP194-80型密闭保压取心工具的研制与应用

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钻探工程 2023年第4期50卷 77-83页

作者：赵义刘海龙蔡家品阮海龙梁涛北京探矿工程研究所北京100083

密闭保压取心是一种能够保持或接近地层压力的特殊取心技术,可使岩心中流体、气体保持在原始状态。这种技术对于正确认识地质情况、计算油田可采储量、分析页岩气藏和煤层气藏机理,制定勘探开发方案有着十分重要的意义。研制TKP194-80... 详细信息

密闭保压取心是一种能够保持或接近地层压力的特殊取心技术,可使岩心中流体、气体保持在原始状态。这种技术对于正确认识地质情况、计算油田可采储量、分析页岩气藏和煤层气藏机理,制定勘探开发方案有着十分重要的意义。研制TKP194-80型密闭保压取心工具,采用大通径高压球阀密封、密闭液封堵、液压差动、活塞压力补偿等关键技术,配有岩心冷冻、切割、集气等岩心后处理工艺,钻头外径215 mm,保压能力50 MPa,岩心直径80mm。在山西晋中某煤层气资源地质探井开展保压取心应用,共进行保压取心8筒,总进尺37.51 m,岩心采取率84.4%,保压成功率87.5%。研究结果表明,该取心工具保压性能可靠,技术方案可行,可为常规油气及非常规油气藏勘查开发提供技术装备支撑。

关键词：密闭保压取心低温保压页岩气藏煤层气藏取心工具