三孔兩滲煤層氣產(chǎn)出建模及應用研究.pdf

1、本文以煤層氣地質(zhì)學、滲流力學、分形理論及油氣藏數(shù)值模擬等學科領域的理論為指導,采用物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法綜合定量劃分了三孔兩滲模型孔裂隙系統(tǒng),建立了三孔兩滲模型滲流孔和裂隙系統(tǒng)儲層參數(shù)的計算模型,并以沁水盆地 QSDU01井為例進行三孔兩滲模型排采表現(xiàn)模擬。通過工作,得到了如下的結(jié)論。
　　基于壓汞、核磁共振和液氮吸附實驗分別劃分了煤巖孔裂隙系統(tǒng),并根據(jù)各實驗的劃分結(jié)果提出了煤巖孔裂隙系統(tǒng)的綜合劃分方法,結(jié)果表明擴散孔和滲

2、流孔的分界點約為64 nm,滲流孔和裂隙系統(tǒng)的分界點一般為600~700 nm。分析孔裂隙系統(tǒng)與鏡質(zhì)組反射率的關系,認為擴散孔含量隨煤階的增加而增加,滲流孔含量隨煤階的增加而降低,而裂隙含量與煤階的相關性較差。
　　根據(jù)煤巖孔裂隙系統(tǒng)的綜合劃分結(jié)果,將各孔裂隙系統(tǒng)的孔隙度分為兩類。第一類包括擴散孔可動孔隙度、滲流孔有效孔隙度和滲流孔不可動孔隙度,這類孔隙度對煤巖滲透率影響較低;第二類包括滲流孔可動孔隙度和裂隙可動孔隙度,這類孔隙度

3、是影響煤巖滲透率的主要因素。進一步根據(jù)煤巖滲流孔和裂隙系統(tǒng)可動孔隙度的相對大小,將煤樣分為裂隙主導滲透率煤樣、滲流孔主導滲透率煤樣和綜合煤樣。分別依據(jù)裂隙主導滲透率煤樣和滲流孔主導滲透率煤樣與滲透率之間的關系得到了修正的火柴棍模型和 Coates模型,這兩個模型可用于模擬滲流孔和裂隙系統(tǒng)的滲透率。
　　參數(shù)敏感性分析結(jié)果表明滲流孔和裂隙系統(tǒng)均存在無效臨界孔隙度,其值恒為0.1％,當?shù)陀诖酥禃r,滲流孔或裂隙系統(tǒng)對產(chǎn)水產(chǎn)氣不起作用。兩

4、套滲流系統(tǒng)的產(chǎn)能耦合結(jié)果表明滲流孔流入裂隙的氣量和水量分別控制了井筒產(chǎn)出的氣量和水量特征。排采初期,儲層壓力降低的主導因素是裂隙產(chǎn)出的水量,但隨排采進行,滲流孔產(chǎn)出的水造成的壓降越來越明顯。煤層氣產(chǎn)能的第一個峰值受控于氣體解吸,而第二個峰值則取決于滲流孔流入裂隙的氣量特征。
　　QSDU01井的儲層參數(shù)動態(tài)可分為兩個階段。第一階段為排采前310天,本階段各參數(shù)的降幅均較小;第二階段為排采310天之后,這一階段儲層壓力逐漸降至臨界解