复杂地质条件煤层气藏群井排采压力分布规律研究

建立了考虑气体吸附、解吸引起的煤基质孔隙变形与孔隙气体压力耦合作用的煤层气藏渗流数学模型,并基于阜新刘家煤层气藏建立了复杂地质条件下褶曲状的煤层气藏地质模型,对比分析了煤层气排采过程中普通储层和复杂地质条件储层的压力变化。模拟得到:煤层气井排采引起的压力分布为沿面割理渗透率方向扩展的椭圆形漏斗,复杂地质条件煤层气藏储层压力主要沿岩墙和断层等封闭条件的走向方向降落;LJ-1～LJ-4四口井处于断层和火成岩三面封闭的条件中,在排采135 d后产生共同的压力降落圈,LJ-5～LJ-8由于处在两道岩墙和两条断层地面四面封闭的环境中,排采45 d形成共同的压力降落圈。同样条件下,无封闭边界构造的普通储层在排采75 d后,7口井周形成共同的压力降落圈。根据煤层气井距岩墙和断层远近的不同,普通煤层气藏气井产量与复杂地质条件煤层气藏气井产量出现3种不同的变化形态。

煤层气群井排采地层水来源判识及其意义

为指导煤层气生产区煤层气井排采,以沁水盆地南部樊庄区块生产监测区为例,通过系统采样测试分析了不同时间节点煤层气井产出地层水样的离子浓度变化特征、溶解性总固体、电导率和总硬度的变化特征,判识了产出地层水的水质类型和水化学相。研究表明:产出地层水的离子浓度、溶解性总固体、电导率和总硬度呈现出波动性变化的特征,具有明显的一致性,地层水中离子浓度除受地层水来源、矿物和离子性质影响外,还受区域井间干扰形成条件下煤层气井产出地层水的流体场影响。产出地层水质类型主要为HCO3—Na型,部分为Cl—Na型,产出地层水水化学相主要为煤层水,部分煤层气井产出地层水水化学相为顶底板围岩水(砂岩或泥岩水)或混有顶底板围岩水的煤层水。生产监测区煤层气群井排采地层水来源的判识有利于指导煤层气生产区排采控制。

煤层气群井排采井间干扰的产出分馏响应特征

以沁水盆南部樊庄区块为例,通过系统采集煤层气样,对不同时间煤层气井产出煤层气的组分和甲烷稳定碳氢同位素测定,通过图件分析了煤层气生产监测区群井排采条件下煤层气产出组分及甲烷稳定碳、氢同位素对井间干扰形成的响应特征。研究表明,生产监测区煤层气组分分馏和甲烷稳定碳氢同位素分馏呈现波动性变化的特征,甲烷稳定碳氢同位素分馏程度的强弱受井间干扰程度影响,煤层气井气源来源不稳定与煤层气生产区没有形成稳定的区域流场及井间干扰程度较弱有关。甲烷稳定碳氢同位素分馏机理模式表明甲烷稳定氢同位素分馏滞后于甲烷稳定碳同位素,甲烷稳定碳同位素随时间分馏对井间干扰的响应程度更敏感。