高阶煤层气高效开发工程技术优选模式及其应用

高阶煤层气井的平均单井产气量低已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈之一,直接导致了煤层气开发经济效益低。为此,基于不同煤储层的地质条件,选择适用于煤层气高效开发的工程技术是提高当前高阶煤层气开发效益的关键。在剖析影响高阶煤层气开发效果的地质因素的基础上,建立了高阶煤层气开发的地质模式,并针对不同的地质模式优选出了相应的开发工程技术。结果表明:(1)影响高阶煤层气开发效果的主要地质因素按其影响程度从小到大依次为:煤体结构、煤岩变质程度、地应力、临储比;(2)据此划分了直井压裂、裸眼多分支水平井、U型和顶板仿树形水平井、鱼骨状和单支型水平井等4种工程地质模式。结论认为:直井压裂和裸眼多分支水平井仅适用于煤体结构好、变质程度高的地区;而低成本、后期可维护、占地面积少的单支型水平井和鱼骨状水平井适用范围广,是适宜大力推广的井型。

基于三角模糊数的高阶煤层气压裂井产能影响评价模型——以鄂尔多斯柳林区块为例

基于储层物性、压裂施工和排采工艺为出发点,首次将三角模糊数的评价方法运用到高阶煤层气产能评价中,通过建立的层次关系,将影响高阶煤层气产能的复杂因素简单化,得到了各个参数对该区块产能影响的权重,并基于现场大量数据建立了隶属函数,将现场所测的不同参数值标准化,首次系统地建立了一套高阶煤层气压裂井产能影响评价模型。研究结果表明:压裂液黏度、井底流压和储层渗透率的大小是影响鄂尔多斯柳林地区高阶煤层气压裂井产能的主要因素。

复杂地质条件下煤层气高效开发实践与认识——以沁水盆地郑庄区块为例

我国煤层气整体构造复杂且有诸多地质相似性,随着近年来逐步向中深部、超低渗、构造复杂区域迈进,总结探索一套复杂区域高效开发手段对盘活国内大批煤层气资源意义重大。以早期低产且地质相对复杂的郑庄区块的成功实践为例,针对区块高阶煤断裂构造复杂、非均质性强、渗透率低、早期工程技术匹配欠缺、早期达产率不足30%等不利因素和问题,通过深化煤层气地质富集规律研究和新技术研发与应用,形成了甜点区优选和高效开发理论,应用二开全通径水平井优快钻井、疏导式增产改造、定量化疏导排采控制等系列技术,大幅度提高单井产量,方案达产率由最初的29.3%提升至98.5%。实践研究认为:(1)及时有效的开发方案调整能够实现复杂低渗的高阶煤煤层气高效开发,为技术持续升级提供了空间与平台。(2)丛式井组滚动运行方式可有效降低产建风险,使整体方案达产率提高20%以上。(3)水平井地质–工程一体化技术的持续创新,是实现达产率整体提升的关键。

近年国内煤层气产业发展现状

研究认为,我国出现了高阶煤煤层气、中低阶煤煤层气、低阶煤煤层气、深部煤层气、高应力多煤层煤层气、煤系气等多种领域的勘探开发态势,形成了与之相配套的适用技术,新技术带动了新领域的诞生。低阶煤煤层气的勘探突破和开发利用成为亮点,煤系气综合勘探开发成为热点和发展趋势,贵州高应力多煤层煤层气勘探成果显著,深部煤层气勘探也取得可喜成果。沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘低产井的提产、增产成为重要的课题。