大倾角厚煤层煤层气开发水平井方位优化和实践——以新疆阜康矿区为例

为解决阜康矿区大倾角厚煤层水平井眼轨迹布井方位问题,应用COMET3软件建立储层地质模型并模拟了9种不同方位的水平井眼轨迹的产能潜力。模拟结果显示,水平井眼轨迹沿煤层上倾方向布置时,累计产气量随着井眼轨迹与煤层走向夹角的增加而小幅度降低;沿煤层下倾方向布置时,累计产气量随着井眼轨迹与煤层走向夹角的增加而大幅度降低。研究成果表明:大倾角条件下,高产煤层气水平井的井眼轨迹方位应沿煤层走向布置,或者沿煤层走向小角度向上摆动,阜康矿区西部开发的第一口煤层气水平井的生产结果证明了这一技术方案的可行性,这一研究成果对新疆类似储层地质条件下的煤层气高效开发技术优化具有指导和借鉴意义。

煤层气套管井大时长注入/压降试井技术及应用

为了进一步提高低压低渗煤储层裸眼井注入/压降测试参数的可靠性,通过对国内大量的低压低渗煤层气井注入/压降测试工艺现状和理论的分析,认为测试时间的不足是造成低压低渗储层测试结果不可靠的重要原因。通过改变注入/压降测试工艺,合理有效地延长了关井时间,提高了测试结果的可靠性。研究表明:裸眼井存在井眼事故的隐患,测试时间有限,套管井不受测试时间的限制,并且存在多种优点;针对低压低渗煤储层特性,注入时间8～12 h,合理关井时间是注入时间的7～11倍;潞安矿区30多口煤层气参数井的现场应用,验证了套管井大时长注入/压降试井技术测试结果的可靠性。

郑庄井田3号煤层煤层气成藏条件研究

煤层气成藏条件是煤层气高产富集区预测及评价的重要研究内容之一,文章采用煤层气地质理论,对郑庄井田3号煤层煤层气成藏条件进行了研究。结果表明:煤中丰富的生烃物质和良好的生烃动力,为煤层气生成提供了保障;煤中储集煤层气的空间发育,储气能力强、储气量大、储集动能良好,为煤层气储集提供了利好条件;一定厚度低渗围岩、封闭型构造发育及地下水径流差,为煤层气提供了良好的封闭保存条件。

潞安矿区煤层渗透率的各向异性特征实验研究

为了研究原位煤体渗透性的各向异性特征,以山西潞安常村矿3号煤层圆柱试样为对象,利用TCQT-Ⅲ型低渗煤层气相驱替增产试验装置,对煤样进行加载,并以氮气注入压力2.0MPa的条件下,分析垂直层理和平行层理2个方向的煤体变形和渗透率变化特征。实验结果表明:煤样在加载过程中,平行和垂直层理煤样渗透率均随着有效应力的增大而减小,平行层理方向的渗透率始终大于垂直层理方向,应力加载初期渗透率急剧下降,最后逐渐趋于平缓;径向应变的增加量与渗透率呈正相关性,且平行层理相关性大于垂直层理;沿平行层理方向的裂隙度大于沿垂直层理方向,沿垂直层理方向的应变量大于沿平行层理方向;应变增加量均随有效应力的增加而逐渐减小。研究结果可为煤层井网布置及优化提供参考。

潞安矿区山西组3^#煤储层低压特征及控制因素研究

煤储层压力是影响煤层气开发地质条件评价和钻完井、增产改造技术工艺设计以及排采制度制定的重要参数,获得可靠的煤储层压力参数并认识其区域分布规律,对于指导煤层气高效开发至关重要。以沁水盆地中南段潞安矿区山西组3^#煤层为对象,分析发现前期煤储层压力数值可靠性不足,改进并应用大时长关井注入压降套管试井方法,完成了潞安矿区34口煤层气井的储层参数测试和压力特征的系统研究。结果表明：（1）大时长关井压降套管试井是潞安低渗透低压储层矿区获得可靠储层压力参数的先进技术和方法;（2）山西组3^#煤层为低压和超低压储层,在800m埋深以浅,平均储层压力梯度为4.2kPa/m,这远低于本世纪初期关于潞安矿区储层压力（6～7kPa/m）的水平;（3）3^#煤层的低压特征与煤层埋深和底板高程线性相关,其区域性分布规律的控制性地质因素是地下水流场和辛安泉域的地面排泄;（4）潞安矿区3^#煤层的低压和超低压储层的保护性增产改造技术工艺亟待开发,这包括压裂液体系,压裂泵注程序、压裂后返排,及时排采施工,以及排采制度的设计和实施;（5）潞安矿区山西组3^#煤层低压—超低压现象的发现对重新认识沁水盆地煤储层压力规律具有重要启发和借鉴。