沁南–夏店区块煤储层等温吸附特征及含气量预测

煤的吸附能力是决定煤层含气量大小和煤层气开发潜力的重要储层参数。通过对沁南–夏店区块二叠系山西组3 号煤层72 个煤样进行等温吸附实验，剖析了3 号煤层煤的吸附性能，建立了基于Langmuir方程的煤层含气量预测方法，揭示了研究区3 号煤层煤的吸附性能及含气量分布。研究结果表明，沁南–夏店区块3 号煤层主要为贫煤和无烟煤，煤的空气干燥基Langmuir 体积为18.15~34.75 m3/t，平均29.36 m3/t；Langmuir 压力为1.47~2.71 MPa，平均2.03 MPa；煤储层压力梯度0.11~1.06 MPa/hm，平均0.49 MPa/hm，煤储层压力随着煤层埋藏深度的增加而增高；煤层含气饱和度整体呈欠饱和状态。通过预测模型预测研究区3 号煤层含气量2.87~24.63 m3/t，平均13.78 m3/t，且随着埋藏深度的增加而增高，其含气量相对沁水盆地南部偏低。煤储层含气量分布主要受控于本区煤层生气、储气和保存等因素。

沁水盆地夏店区块煤层气藏气水分异特征

沁水盆地夏店区块煤层气藏属低孔低渗致密气藏,区块试采情况证实该区气水分布关系复杂。为了明确研究区气水分布规律,对夏店区块试采区煤层气地质条件、压裂和生产动态资料进行分析,阐明夏店区块试采区的气水分布特点,探讨气水分布差异主控因素。结果表明,研究区气水分异主要表现为2种情况,一是高部位产气、低部位产水的重力分异;二是局部井区受断层影响,出现高部位产水、低部位产气的气水倒置现象。根据气水分布特征,以构造形态为骨架,结合储层、压裂及生产动态资料,建立了封闭断层–褶曲、类气顶、开放断层控制、微构造控制、顶底板岩性控制等5种气水分布模式,明确了沁水盆地夏店区块气水分布主要受构造及压裂控制影响,同时提出差异化的井位部署建议,可以指导该区煤层气进一步的勘探开发。

沁南—夏店区块煤储层地应力条件及其对渗透性的影响

采用水力压裂测试地应力方法，对沁南-夏店区块19口煤层气井3#煤层地应力分布进行了测试，并建立了3#煤层地应力、渗透率与煤层埋深以及储层渗透性与地应力之间的相关关系和模型，分析了地应力对煤储层渗透性的影响。结果表明：沁南-夏店区块最大水平主应力梯度为2．39～4．49MPa／hm，平均为3．49MPa／hm；最小水平主应力梯度为1．48～2．45MPa／hm，平均为1．99MPa／hm。煤储层渗透性受控于现今地应力和所处应力状态，煤储层现今地应力随深度的增加呈线性增大规律，煤储层渗透率与地应力之间服从负指数函数关系。煤储层埋深600m以内，现今最小水平主应力小于12MPa，煤储层渗透性相对较好，试井渗透率大于0．25mD；埋深600~950m，现今最小水平主应力为12～20MPa，煤储层渗透性变差，试井渗透率平均为0．05～0．25mD；埋深大于950m，煤储层最小水平主应力大于20MPa，试井渗透率平均小于0．05mD。

夏店区块低恒套压下井底流压控制研究与应用

煤层气排采通过控制井底流压,实现稳定连续排采。通过现场实践,提出了只通过控制液柱高度实现井底流压精确控制的低恒套压下井底流压控制方法及控制技术。在煤层气井整个排采过程中,不控制煤层气井产气量,产气阀门完全打开,套压基本与管压相等,维持一个相对低且稳定的状态,仅通过控制液柱高度实现井底流压控制,此种控制模式即即为低恒套压排采模式,此种排采方式完全取缔了传统的角阀控制,依托自动化系统,采用智能排采技术和智能间开技术,精准的控制井底流压,从而保证煤层气井平稳运行,减少了煤层气井排采控制参数,排采控制更简单,问题出现更容易判断,处理更高效。