高煤阶煤层气井压降扩展规律研究及应用——以沁水盆地樊庄区块为例

文章以沁水盆地樊庄区块直井为研究对象,综合考虑因排采降压差异导致的储层渗透率动态变化这一特征,通过搭建应力-压缩性-渗透性三者之间的关系,构建了适用于高煤阶煤储层的气-水流动模型,同时分别对单相产水阶段、两相采气阶段的压降扩展规律进行了量化分析,理清了樊庄区块煤层气井压降扩展规律,从而优化了现场单井排采制度。结果表明:在采气阶段存在最佳提气速度,其次确定了影响煤储层压降扩展的6个主控因素,拟合得到了采气阶段-最佳提气速度预测公式,为樊庄区块及类似地区煤层气井的排采管控提供了指导依据。

混煤燃烧过程中的交互作用:煤种对混煤燃烧与NO_x排放特性的影响

在沉降炉上开展了无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%,50%,75%)下混煤燃烧特性实验,研究了"炉外"和"炉内"两种掺烧方式下煤种对混煤燃尽及NO_x排放特性的影响。结果表明,不同煤种掺混燃烧时促进和抑制两种交互作用具有差异性。"炉外"掺烧方式下,挥发分含量差异较大的煤掺混时,交互作用明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,对燃尽抑制作用表现最为显著,混煤的燃尽降低;挥发分含量差异较小的煤掺混时,交互作用相对较小,混煤的燃尽率在各掺混比例下基本接近计算线性燃尽率;混煤燃烧的NO_x排放特性随挥发分较高的煤的掺混比例增加基本呈线性变化的规律。"炉内"掺烧方式下,随两种煤延迟混合时间的增加,交互作用逐渐减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率;挥发分含量差异较大的煤掺混时,改变混合时间,混煤燃尽率变化显著,挥发分含量差异较小的煤掺混时,各单煤燃烧独立性较强,改变混合时间,混煤燃尽率变化不明显;混煤NO_x排放量随延迟混合时间的增加而逐渐降低。

群决策方法在评教数据挖掘分析中的应用

利用群决策方法中的奇异值分解法和聚类分析,对青年教师的评教数据,利用Mathb和SAS软件,实现数据的降秩,然后分别对评为与参赛教师进行聚类分析,不仅对参评教师给出科学合理的分类.而且对评委库的建设有重要的参考价值.

高煤阶煤层气井储层压降扩展规律及其在井网优化中的应用

为明确煤层气井开发过程中煤储层压降扩展规律,建立了考虑气水同流的压降扩展模型,开展了压降扩展速度及压降漏斗扩展形态主控因素分析,在沁水盆地南部樊庄、郑庄区块设计了5口直读压力钻孔,实时监测煤层气井生产过程中地层压力变化和传导规律,基于监测结果讨论了储层压降扩展在井网优化中的应用。研究结果表明:高煤阶煤储层在平行于最大水平主应力方向的压降扩展因压裂裂缝影响存在明显的双段性,压降横向及纵向扩展速度较快;在垂直于最大水平主应力方向的压降扩展双段性不明显且压降扩展速度较慢。甲烷解吸膨胀的弹性能对煤层气井压降扩展的影响不可忽略,储层边界的压力扩展在压力降至临界解吸前后存在“双峰”变化。在相同排采制度下,压降漏斗扩展速度及形态主要受水动力条件、渗透率、地解比及束缚水饱和度影响,水动力条件越活跃、渗透率越低、地解比越小、束缚水饱和度越大,越不利于压降横向及纵向传播,含气饱和度较低的储层进行开发时,需要适当延长排水期、扩大压降漏斗在解吸前的波及范围,才能够在解吸后获得更快的解吸效率,以换得更长的稳产时间。通过分析部署在樊庄、郑庄开发井网内的井间地层压力监测井实测数据,认为储层压降扩展存在协同降压和协同解吸2个阶段,为了实现协同增产,两井井距范围内煤储层压力必须下降至解吸压力以下。使井间储层压力全部降低至解吸压力以下的最大井距定义为“协同增产临界井距”。该井距受渗透率及应力场控制,渗透率控大小、应力场控方向。渗透率越高,临界井距越大;与最大水平主应力方向夹角越小,临界井距越大。煤层气开发过程中应考虑不同方位的“协同增产临界井距”差异,开展差异化井网井距设计,以最大化动用资源,提高采收率。

低煤阶煤层气井排采初期压降幅度研究

排采制度是影响煤层气井产能的关键因素,尤其对于含气量较低的低煤阶煤层气井。为了确定低煤阶煤层气井排采初期的压降幅度,通过分析影响黄陇煤田煤储层渗透率变化的基质自调节作用和速敏效应,认为速敏效应是造成该区低煤阶煤储层在排采过程中渗透率变小的主要原因,提出以实验室煤岩心速敏实验数据和实验井生产统计数据为依据确定低煤阶煤层气井排采初期的压降幅度,得出了研究区煤层气井排采初期的临界压降幅度。

沉降炉中半焦与煤燃烧特性对比研究

为实现双流化床热解工艺所得低阶煤半焦的大规模利用,对半焦的悬浮燃烧特性进行了研究。以热重分析结果为依据,设计并搭建了适宜于研究半焦燃烧的沉降炉试验系统,对工艺半焦与低阶煤的燃烧效率与NO_(x)的生成规律开展了对比研究,并探讨了炉膛温度、氧气浓度、颗粒粒径对燃烧的影响。结果表明,和对应的煤相比,半焦具有更高的活化能,所需燃尽时间更长,在典型煤粉炉燃烧工况下基本燃尽,但是未完全燃烧热损失比煤高1.5%。半焦燃烧的NO_(x)排放浓度比煤低163 mg/m^(3)。研究还揭示了半焦和煤燃烧受炉膛温度、氧气浓度及颗粒粒径等因素的影响情况。研究结果可为在煤粉炉中大规模燃用半焦所需的相关结构改造及工况设置提供依据。