煤层气多分支水平井产能评价
水平井与分支水平井产能公式的一致性分析
（０ ７和齐成伟公式 （０ ９ 。将这些公式进行形 ２０ ） ２０ ） 于此种现状 ， 有必要全面、 深入地对国内外相关文献 式 统 一处 理后 可 以发 现 ， 王卫 红公 式 、Ｉ ａｇ Ｌ ｎ 公 Ｄ
进行调研 ， 对比分析每—个公式， 得出彼此的相同与不 式均为程林松公式的特例 ， 蒋廷学公式 比程林松公 同之处 ， 优选出当前最先进的公式 ， 加快产能公式的 式更加准确。有学者分析认为 ， 齐成伟公式考虑到 研究进程 ， 帮助研究人员在计算水平井和分支水平 分支水平井各分支生产段 的不衔接 ， 将分支裂缝群
摘要 ： 分析 了水平 井 的４ 典 型产能 公式和分 支水 平井 的 ７ 个 个典 型产 能公 式。对 比发现 ， 水平 井 与分 支水平 井 的 产 能公 式在 数学 上是严格 一致 的。这种 一致性表 现在 ， 齐成伟分 支水平 井产 能公 式可 以退化 为其余 １ 个产 能公 Ｏ 式。 由此简化 了纷繁 复杂 的产能公 式 ， 到 了最 完善 的公式 。该项 产能公 式 的归一化处 理为 以后 的研 究者提 高 得
中暂不做分析。
序知水平井 的产能公式归Ｂ ｐ ｅＢ Ｉ １ ｏｎ ｏ ・ － Ｏ・ 所有 ， 当 １ 应
正名为“ ｏｒｏ 水平井产能公式” Ｂ ｐｉ Ｂ ｃ 。
（） 齐成 伟模 型 ａ
２ 分支水平井产能
现 已有很多学者研究 过分支水平井 的产 能公 式， 且众说不一 。 目前 ， 国内外分支水平 井的产 能 公 式 主要 有 Ｔ ６ｘ ａ 式 ［ １６ ） 程 林 松公 式［ ａａｏ 公 ６ ９ １ 、 １ （ ７ １
＿
油 气 地 球 物 理
２ １年 ４ ０ １ 月
３ 一 致性分 析
齐成伟分支水平井产能公式为
多分支水平井产能模型综述
收稿 日 ： １．１ ８修订 日 ：０ １ １ ４ 期 ２ ０１． ； ０ ０ 期 ２ １－ ． Ｏ０ 作 者简介 ： 李金凤 ， ，０ ８ 女 ２ ０ 年毕业 于大庆石 油学 院电子科学 与技术 专业 ， 现为东北 石油大学 油气 田开发工程 专业在读 研究 生 。联 系方式 ： Ｅ ｍ ｉ ｌｉ ｅ ｇ ６ ６ ． ｒ， ． ａ ：ｊ ｆ ８ ＠１３ ｏ 通讯地址 ：１ ３ １ ） ｌ ｉｎ ｎ ｃｎ （ ６ ３ ８ 黑龙江省大庆市东北石油 大学厚 德六号楼 ５ ９ 。 ０室
Ｉ ＋ｈ ｎ 譬
式 中： Ｑ为分支水平井产能（ｌ ） Ｌ为水平井长度 Ｉ／ ； Ｔｓ ３ （ ； ｈ ｍ） Ｋ 为地层 水平 渗透率 （ ） ｈ为地层厚 度 ；
水平面 内， 相交于一个井底 ， 而且各个分支井 的油
藏 参数 和几何 参数都 要相 同 ， 这是非 常理 想 的情 况 。从 目前国内外 已钻成的分支水平井来看 ， 这些 井往往都是钻在油藏的不同层位或是 同一油层 的不
能模 型。解析模 型是利用镜像反映 、 势的叠加等原 理直接推导 ； 半解析模 型则是将分支井筒进行分段 ， 然后通过势的叠加原理 、 积分变化 、 保角变换和格林
函数等 ， 给出多分支水平井产能计算线性方程组 ， 求 解线性方程组可得多分支水平井产能。解析模型的
优点是计算简单 ， 但其假设条件过多， 在实际生产中 的适 应性 比较差 ； 半解析模型的优点是既简化了计 算又保证 了一定的精度 ， 目前还不能很好地解决 但
一
系列产 能公式 本 文从 国 内外学者研 究 多分 支水平 井产 能的方 法、 式 等方面综述 了国 内外水平 井产 能公 式 公
的研 究进 展 ， 并对各 产能模 型进 行 了系统的 比较 ， 出 了不 同产 能公 式的条 件 、 指 适用 范围及 其各 自的优缺 点。 关键词 ： 多分支水平 井 ； 能公 式； 产 解析 法 ； 产能模 型
中国煤层气储量、产量、标准及开发分析
中国煤层气储量、产量、标准及开发分析一、煤层气储量我国对煤层气资源进行评价已有十多轮，在2006年的资源评价中，我国的煤层气总量接近37万亿立方米，可采资源的总量接近11万亿立方米。
到了2015年对煤层气资源进行的动态评价则表明煤层气总量接近30万亿立方米，可采资源的总量约为12.5万亿立方米。
2020年中国煤层气探明储量为3315.54亿立方米，同比上升15.71%。
对于我国的煤层气资源，其分布可以划分为五大赋气区，按照资源量从少到多分别是青藏、东北、南方、西北和华北。
青藏赋气区仅占全国总量的万分之一左右，东北赋气区占全国的9.67%，南方赋气区占全国的18.18%，西北赋气区则大约占全国的四分之一，占比最大的华北赋气区，其资源最为丰富，约占全国的46.27%。
二、煤层气产量根据国家统计局数据显示，2015-2021年中国煤层气产量整体上呈上升趋势，到2021年中国煤层气产量达到104.7亿立方米，同比上升2.35%。
煤层气产量的增长主要是地面煤层气。
尽管行业发展还存在一些问题，但随着国家补贴的进行，以及各种问题的改善，煤层气的产能建设和实际产量都将迎来快速增长期，且抽采资源的利用率也将进一步提高。
分省市来看，中国煤层气主要产区在山西，2021年产量达到89.5亿立方米，占2021年煤层气总产量的85.48%。
三、煤层气标准现状截止我国煤层气行业发布国家标准与各类行业标准共87项，其中国家标准16项、行业标准71项。
各标准归口单位共17个，其中归口全国煤炭标准化技术委员会的国家标准与行业标准共17项，归口全国安全生产标准化技术委员会的行业标准7项，归口能源行业煤层气标准化技术委员会的行业标准43项。
对17个归口单位发布的87项标准进行了标准类别划分，其中基础类标准有14项，方法类标准有22项，管理类标准46项，产品类标准5项。
16项国家标准中，基础类标准5项、方法类标准7项、管理类标准2项、产品类标准2项。
煤层气多分支水平井钻井技术浅析
煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点，直井煤层控制面积小，产量低，钻单支水平井不利于后期的排水降压作业，所以现在煤层气开发多采用羽状水平井，羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通，两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量，找出新的靶点，然后对定向井进行定向指导，确保成功连通。
可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。
本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。
关键词：煤层气；多分支水平井；钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术，但是，其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同，所以，在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点：1、开发目的层比较单一，而且是水平面多分支。
运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气，当前通常是选择某个主力煤层进行开发，在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支，这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。
2、目的层段的分支和进尺比较多。
因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低，因此，如果要提高煤层气的产量，就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道，这就会使煤层段所钻的分支变得更多，通常有l到2个主分支，在主分支的两侧需要钻出多个，通常是6到8个分支，而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。
3、运用裸眼完井的方式。
煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式，这主要是因为：（1）煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区，比如山西的沁水盆地。
按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求，在采完气之后还需要采煤，然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管；（2）因为受到完井技术的限制，当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。
4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。
由于煤层的强度和胶结的程度比较差，容易发生垮塌。
煤层气井产气规律及产能影响因素分析
煤层气井产气规律及产能影响因素分析任建华;任韶然;孟尚志【摘要】Coalbed methane ( CBM) is an important unconventional resource. The exploitation of coalbed methane (CBM) must reduce reservoir pressure making adsorbed gas desorption through depressurization. The coalbed methane pressure dropping process was analyzed by numerical simulation. Based on the actual reservoir characteristics, the geological model was established. The single well production history was well matched. Using the above model, the effect of fracture permeability, porosity and the bottom hole flowing pressure on coalbed methane production and peak time are analyzed.%煤层气是一种重要的非常规资源.煤层气的开采首先需要将储层中的水排出,降低储层压力使吸附气解吸产出.采用数值模拟方法分析了煤层气压降开采过程,并利用实际储层特征建立地质模型,对单井生产历史进行拟合,拟合效果较好.应用上述所建立的模型分析了裂缝渗透率、孔隙度以及最小井底流压对煤层气井产气变化规律以及峰值时间的影响.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2013(013)010【总页数】4页(P2799-2802)【关键词】煤层气;降压吸附气;解吸;数值模拟【作者】任建华;任韶然;孟尚志【作者单位】中联煤层气有限责任公司,北京100011【正文语种】中文【中图分类】TE155我国具有丰富的煤层气资源。
双煤层多分支水平井煤层气开采技术研究及应用
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水平井分段压裂产能跟踪与评价技术
水平井分段压裂产能跟踪与评价技术水平井分段压裂是一种常用的页岩气开发技术，通过将水平井井筒在垂直方向分段压裂，可以有效提高井段产能并延长井生产寿命。
在实际应用中，如何准确跟踪和评价水平井分段压裂的产能是非常重要的，下面将从产能跟踪和产能评价两个方面进行介绍。
首先是产能跟踪。
产能跟踪的目的是了解各个井段的实际产能情况，帮助确定优化工艺和调整生产策略。
常用的产能跟踪技术包括：1.压力监测技术：通过分析井底和井口的压力数据变化，可以了解井段产能的动态变化情况。
可以使用压力传感器、记录仪等设备进行实时监测。
2.流量监测技术：通过监测井口流量的变化，可以得到井段产能的大致范围。
可以使用流量计、流量传感器等设备进行监测。
3.温度监测技术：通过监测井底和井口的温度变化，可以推测井段产能的变化情况。
水平井段产能较大时，会伴随着温度升高的现象。
以上三种技术可以结合起来使用，通过实时监测和在线数据传输，可以准确跟踪水平井段的产能变化情况。
其次是产能评价。
产能评价的目的是对水平井分段压裂效果进行综合评价，判断井段的产能水平和潜力。
常用的产能评价技术包括：1.产能指标评价：通过对水平井实际产量、开采效率等指标进行分析，对井段产能进行定量评价。
常用的指标包括产量指标（日产量、累计产量等）、采收率指标（累计采收率等）、含水率指标等。
2.压裂效果评价：通过对压裂后的产能曲线（产量随时间的变化曲线）进行分析，评价压裂效果。
可以比较不同井段的产能曲线，判断压裂程度和产能差异。
3.模拟预测评价：可以使用数值模拟软件进行产能评价，输入井段参数和压裂参数，模拟井段的产能变化情况。
模拟结果可以辅助评价井段的产能水平和优化压裂参数。
综上所述，水平井分段压裂产能跟踪与评价技术需要结合压力监测、流量监测、温度监测等实时监测技术，辅以产能指标评价、压裂效果评价和模拟预测评价等多种分析手段，以准确了解井段产能变化情况，并判断产能水平和潜力，从而优化生产策略和提高开发效益。
水平井产能分析范文
水平井产能分析范文水平井是一种油气开采技术，在垂直井钻设备的基础上发展而来。
相对于传统的垂直井，水平井可以在油层中水平钻进数千米，从而增加了与油层接触的面积，提高了油气的开采效率。
本文将从水平井产能的理论基础、产能影响因素和产能优化三个方面对水平井产能进行分析。
一、水平井产能的理论基础根据伯格曼公式，水平井的产能与开采速度、井筒半径和油气粘度等参数有关。
产能的计算可以采用工程师法和物质平衡法等不同的方法，但本质上都是基于伯格曼公式的演算。
此外，还可以通过模拟软件对水平井产能进行数值模拟，以得到更准确的结果。
二、水平井产能的影响因素1.油层物性：油层的孔隙度、渗透率、饱和度和岩性等物性参数直接影响水平井的产能。
孔隙度和渗透率高的油层有更好的储集和传导能力，能够提供更好的储层流动条件。
2.油层压力：油层压力是影响产能的重要因素，它决定了油气从油层向井筒的流动速率。
高压力能够促进油气的储集和产出，从而提高水平井的产能。
3.油气粘度：油气粘度是指油气的内摩擦力，它越大，油气在井筒中的流动阻力越大，从而影响产能。
一般来说，油气粘度越低，产能越高。
4.井筒半径：井筒半径是指水平段的半径，它决定了井腔间的摩擦损失。
井筒半径越大，摩擦损失越小，产能越高。
5.产能驱动力：产能驱动力可以分为自然驱动和强制驱动两种方式。
自然驱动是指油气自身的压力差推动油气从油层向水平井流动；强制驱动是指通过人工手段增加驱动力，如水力压裂、压裂酸化等。
三、水平井产能的优化为了最大限度地提高水平井的产能，可以采取以下几个优化策略：1.优化压力管理：合理调整油井生产压力，使之接近最佳生产压力，以提高油气从油层到水平井的流动速率。
2.优化井筒设计：通过合理设计井筒半径、井段长度等参数，减小井筒摩擦损失，提高产能。
3.优化地质勘探：通过地质勘探，选取含油气丰度高、油层物性好的区块进行开发，提高水平井的产能。
4.优化注采管理：通过合理调整注采比例和注入介质的选择，提高水平井的产能。
煤层气开发的多分支水平井钻井技术
其 原因 ： 煤层气 开发 区往往也是 煤炭 开采区 （ 山 ① 如
西 沁水 盆地 ）按 照 国家“ 采气 、 采煤 ” “ 气采 ， 先 后 、采 煤 一体 化 ” 的要求 ， 完气 还要 采煤 ， 采 而采 煤是 禁忌
辅 开发 煤层气 的钻井原 则 ， 即开 始 大规模 应 用 了 随
多 分 支 水 平 井 钻 井 技 术 。截 止 到 ２ ０ ０ ９年 底 ， 完 成 共 多 分 支 水 平 井 ４ 口 ，建 成 了 ２５ ｍ。 层 气 生 产 ９ ．亿 煤
概
一
述
有 其 独 特 的特 点 。
１ 开 发 目的 层 单 一 且 为 水 平 面 多 分 支
煤层 气 （ 称 瓦斯 ） 俗 是继 石油 、 然气 之后 的又 天 新型、 清洁能 源 。我 国煤层气 资源丰 富 ， 特别 是 山
一
利 用多分 支水平井 钻井技术 开发煤 层气 ， 目前 般选 择一个 主力煤层 开发 ，在 单一层 位类似水 平 面上钻 多分支 。这与油 井在 ２个 以上层 位钻 出多 分
由于煤储 层地 层压力 、 渗透率 相对较低 ， 要达 到 提 高煤 层气产 量 的 目的 ，需要 比常规 油气井更 多 的 渗滤 面积与排 气通道 ， 因而在煤 层段所 钻分支更 多 ，
一
般 １２个 主 支 ， 主 支 两 侧 要 钻 多 个 ｆ 般 ６ ８个 ） ～ 在 一 ～
分支 ， 累计煤层段 进尺 一般要达 到 ４０ ０ 以上。 ０ ｍ
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煤层气资源评价
14.4
10
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全国煤层气资源历次计算结果
二、评价任务和流程
（一）评价层次
4个层次：大区、含气盆地（群）、含气区带、计算单元
1、大区
1）大区划分原则 煤层气资源与常规油气、油砂、油页岩资源放
在统一的大区框架内进行评价。 2）大区划分
全国共划分为六个大区，即东部区、中部区、西部 区、南方区、青藏区和海域区。
2、煤炭储量选取
计算单元内的煤田地质精查和详查报告。
3、煤储层含气面积选取
煤田、油气勘探的钻井数据、地球物理数据确定， 在煤储层埋深图、煤储层底板构造图上圈定。
4、煤储层厚度选取
煤田、油气勘探的钻井数据、地球物理数据确定， 煤储层厚度图上圈定。
纯煤达到可采厚度的下限方可参与煤层气地质资 源量计算，可采厚度可按《煤炭储量计算规范》的要 求确定。
11、煤储层含气面积
参与煤层气资源量计算的单一煤层或煤层组的面积。
12、煤储层净厚度
扣除夹矸层的煤层厚度。
13、煤储层兰氏体积
等温吸附实验加压过程中，煤样所能饱和吸附 甲烷的数量。
14、煤储层兰氏压力
等温吸附实验加压过程中，煤样的甲烷吸附量达 到饱和吸附量一半时的压力。
四、评价方法与参数
（一）煤层气地质资源量的评价方法
煤层气资源评价
一、评价的目的意义与现状 二、评价任务和流程 三、资源量及其它术语定义 四、评价方法与参数 五、评价的关键参数 六、煤层气资源成果
一、评价的目的意义与现状
（一）评价的目的
1）建立国家级煤层气资源评价体系，包括评价方法体 系、参数体系、评价规范和评价流程等；
2）掌握煤层气资源状况，获得各级资源量数据，包括 地质资源量和可采资源量以及各级资源的分布特征；
水平井产能分析
水平井产能分析一、油气井渗流方式流线为彼此平行的直线，并且垂直于流动方向的每—个截面上的各点渗流速度相等，这种渗流方式称为直线流(1inear flow or rectilinear flow)，又称为单向流(one way flow)。
研究的对象是井排。
流体从平面的四周向井中心汇集，或从井中心向四周发散的渗流方式称为径向流(radial flow)。
流体从平面的四周向井中心汇集的渗流方式称为点汇(point sink)。
例如生产井可作为点汇处理。
流体从井中心向四周发散的渗流方式称为点源(point source)。
例如注入井可作为点源处理。
研究的对象是垂直的单井。
流线呈直线向井点汇集，其渗流面积成半球形，且渗流等压曲面呈半球的渗流方式称为半球流，又称为球向流(spherical flow)。
研究的对象是垂直的单井。
流线呈椭球状汇聚于椭球轴的渗流方式称为椭球渗流(ellipsoidal seepage flow)。
研究的对象是水平的单井。
渗流的几何形态如图3．1．2所示。
生产井与注水井的升降漏斗：二、渗流规律地下油气藏向钻井中的渗流规律取决于：油气藏流体介质性质（轻质油、重油和稠油）、储渗体孔隙与裂隙特征（低孔隙低渗透、中等孔隙和大孔隙高渗透）、介质流速（低速、中速与高速）、稳定流和非稳定流、油气井的完善性等。
此外，油气藏的渗流规律还可分为：不可压缩液体的渗流、可压缩流体渗流、单相流体渗流、油气二相流体和油气水三相流体的渗流，按储渗体岩层物性还可分为单项储渗体介质和多项储渗体介质体中的渗流，按供油边界还可分为圈闭和非圈闭油气藏、定压边界和非定压边界等等。
一般，按渗流阻力和雷诺数，常分以下三种类型。
三、水平井产能评价常用的计算公式在中孔隙储层中，以单项液流为对象，将三维问题简化为二维问题，国内外常用公式有：Borisov 公式：Gier 公式：Renard 和Depuy 公式：Joshi 公式：式中：x ——泄油椭圆长轴与水平井长度的比值，L a x /2=；a ——泄油主轴的一半，m ；()()5.04eh 25.0/25.02/⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=L r L ar eh ——水平井泄油半径，m ；L ——水平井长度，m ； h ——油藏的高度，m ；对于非均质油藏，K h≠K v，引入非均质油藏各项渗透差异修正系数β=（K h/K v）0.5，同时，渗透率采用有效渗透系数K=（K h/K v）0.5，Joshi公式、Renard和Depuy公式分别为：当考虑实际水平井井眼的偏心距以及储层的各向异性系数时，可采用下式进行计算：式中：δ——水平井的偏心距。
水平井及多分支井的试井解释方法研究
4、模型构建：基于分析结果，构建能够准确预测水平井及分支井流入动态 的数学模型。
通过实验，本次演示对提出的预测方法进行了验证。实验结果表明，该方法 能够准确预测复杂井型结构的流入动态，同时具有较高的预测精度和稳定性
。与其他相关方法相比，本次演示提出的预测方法在处理复杂井型结构时具 有更高的鲁棒性和泛化性能。
法，以适应复杂井型结构和高维度数据的处理需求。
本次演示对水平井及分支井流入动态预测方法进行了深入研究，提出了一种 新型的预测方法，并通过实验验证了其性能和预测效果。虽然该方法在实际应用 中仍存在一定的局限性，但其对于优化油气田开发方案具有一定的指导意义。
未来，研究者可以进一步拓展该领域的研究范围，改进预测方法，以适应复 杂井型结构和高维度数据处理的需求，从而推动石油和天然气行业的持续发展。
混合井网产能计算方法，以期为油气田的开发和生产提供理论支持和实践指 导。
水平井和分支水平井产能计算方法：水平井和分支水平井产能计算方法主要 基于对储层特性的分析，包括储层厚度、渗透性、地层压力等参数。通过计算， 可以获得水平井和分支水平井的产能，进而指导生产决策。该方法的特点在于能 够更好地适应复
（如钻压、转速等）进行综合分析，优化钻井策略和提高钻井效率。
创新思路
本次演示提出一种结合随钻测量技术和数据处理方法的创新思路，以提高水 平井和多分支井的试井解释精度。首先，利用随钻测量技术在钻井过程中获取地 层参数和工程参数的实时数据；然后，通过数据处理方法对这些数据进行预处理、 分析和解释。具体步骤如下：
重要。本次演示将围绕水平井及多分支井的试井解释方法展开研究，以期为 相关领域的工程技术人员提供参考。
相关研究
传统的物理模型和数学模型
在水平井和多分支井的试井解释中，传统的物理模型和数学模型被广泛使用。 物理模型通常基于达西定律和泊松方程，可以模拟复杂井况下的压力分布和流量 动态。数学模型则基于数值计算方法，通过建立数学模型并求解偏微分方程，
分支水平井产能计算研究
筒距储 层底 界 的高度 ， Ｓ —— 水 平井 表 皮 系数 ， ｍ；
无 因次 。
１ ２ 用 节点法 计算 鱼骨形 分支 井产能 ． 何 海 峰等［ 提 出了按 井 段 划 分 流 动段 ， 节 点 ２ ］ 用
收 稿 日期 ：０ １ ９—１ ； 回 日期 ： ０ ２ １ １ ２ １ —０ ４改 ２ １ 一Ｏ —３ 作者 简 介 ： 志 敏 ， ９ ２年 生 ， ０ ６年 获 西 安 石 油 大 学 石 油 Ｔ 祝 １８ ２０ 程专业学士学位， 现从 事 油 气 田开 发 ＿ 作 。 ［
（ ６ ）
当 ｎ＝１ ２， ， ， ３ ４时 ， 应 的 Ｆ＝４， １ ８ １ ７ 对 ２， ． ６， ， ８。
公式 （ ） ６ 的一个 主要 假设 是 所 有 的水平 分 支 是 在 同一个 点 出去 的 ， 实 际 的钻 井 操 作 中这 种 情 况 在 是 不存在 的 。 由于钻 进半 径 的存 在使 得分 离点 和进
祝 志 敏等 ． 支 水 平 井 产 能 计 算 研 究 分
・８ ・ ３
・ ； 】 ． ７ ０ １ ＳＣ ＝１ １ ６Ｘ１ Ｉ ／ ， 因次 ； ３ ． ８ 。 无 Ｃ ＝０ ５ ２５
×１ 一 Ｊ ／ ， 因 次 ； ０ 。 无 ＝０ ４ ９ ３ ． ５ ７×１ 一 厂／ ｗ， ０ Ｐ
２１ 年 ５ ０２ 月
石 油 地 质 与 工 程 ＰＴ Ｏ Ｅ Ｅ Ｒ Ｌ ＵＭ Ｅ Ｌ Ｇ Ｎ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｇ Ｏ Ｏ Ｙ Ａ ＤＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
第 ２ ６卷 第 ３期
文 章 编 号 ：６ ３ ２ ７ ２ ｌ ） ３ ０ ２ ３ １ ７ —８ １ （ ０ ２ ０ —０ ８ —０
这 种方法 ｌ ： ８ ］ 拟稳 态下 采液 指数 的通用 公式 为 ：
浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术
Engineering Technology150《华东科技》浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术赵 俊（云南煤层气资源勘查开发有限公司，云南 曲靖 655000）摘要：随着我国社会和经济的高速发展，对煤层气的需求量持续增加，各种煤层气开采工程越来越多，对煤层气开展要求不断提升。
为了进一步提升煤层气的开采效果，可以将煤层气多分支水平井钻井关键技术应用到实际钻井工程中，在降低煤层气开采难度的同时，还能够进一步提升煤层气开采质量。
为此，笔者在本文中对煤层气多分支水平井钻井关键技术进行探讨，希望对促进我国煤层气开采事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：煤层气；多分支水平井钻井；关键技术我国地域非常广大，很多地区的煤层气资源相对比较丰富，具有非常大的开采潜力。
根据大量研究发现，我国煤层气具有低饱和、低压、低渗透等特征，如果采用传统垂直开采的方式，往往开采局限性相对比较低，煤层气开采难度也相对比较低。
为了有效解决这个问题，可以将煤气层多分支水平井应用到煤层气的开采过程中，提升对煤层气的开采效果。
1 多分支水平井的技术优势 相对于垂直井的开采优势。
在煤层气垂直井开采的过程中，其通常会采用射完井、钻井、水力压裂增产技术，但这些技术方法在实际使用的过程中，往往会具有一定的局限性。
然而，在煤层气多分支水平井钻井技术的应用中，其就可以有效化解地质条件所带来的各种影响，其同垂直钻井开采技术相比，主要有如下几个优势：（1）能够更进一步增加气体的导流能力，其流动阻力能够不受裂缝长度的影响，相对于割理系统，煤层气流动阻力会降低很多。
（2）通过对多分支水平井开采技术的应用，能够有效避免在开采过程中，对地层所造成的伤害。
此外，通过该技术的应用，还能够进一步提升波及面积，加强割裂地区的联系[1]。
产量优势。
同直井开采技术相比，在多分支水平井开采技术得到应用之后，能够更进一步提升煤层气的开采效率，对资金的使用率也相对比较高，进一步提升煤层气开采经济效益，让钻井工序得到更进一步的减少。
《分支水平井产能数学模型及数值模拟研究》范文
《分支水平井产能数学模型及数值模拟研究》篇一一、引言在油气开采过程中，分支水平井的应用已成为现代油田开发的一种关键技术。
分支水平井可以大大增加与地层接触的面积，进而提高油气的采收率。
而了解并准确预测分支水平井的产能是提高经济效益的关键因素。
因此，研究分支水平井的产能数学模型和进行数值模拟成为了重要课题。
本文将针对这一问题展开深入研究。
二、分支水平井的基本概念分支水平井，是一种特殊的油气井，它不同于传统直井和普通水平井，在单一的水平井筒上增设多个分支井眼，可以显著增大井眼与油藏的接触面积。
在分析其产能时，我们需要综合考虑流体在各个分支和主井眼中的流动情况，以及流体的产出速率等。
三、分支水平井产能数学模型为了准确预测分支水平井的产能，我们首先需要建立相应的数学模型。
该模型应包括流体的流动规律、压力分布、产能计算等多个方面。
1. 流体流动规律：在分支水平井中，流体的流动受到多种因素的影响，包括地层的渗透率、流体的粘度、流体的饱和度等。
因此，我们首先需要建立描述这些因素对流体流动影响的数学方程。
2. 压力分布：在分支水平井中，由于多个分支的存在，压力分布也相对复杂。
我们可以通过建立压力分布的数学模型，分析压力在不同区域的变化情况。
3. 产能计算：基于上述模型，我们可以进一步推导出产能的计算公式。
这一公式应能够反映出不同因素对产能的影响，包括地层条件、井眼结构、流体性质等。
四、数值模拟研究除了建立数学模型外，我们还需要进行数值模拟研究以验证模型的准确性。
数值模拟可以通过计算机软件进行，主要步骤包括：1. 参数设定：设定模型的初始条件、地层参数、流体性质等参数。
2. 模型建立：根据建立的数学模型，建立相应的数值模拟模型。
3. 模拟计算：在给定的参数条件下，进行模拟计算并输出结果。
4. 结果分析：对模拟结果进行分析，评估模型的准确性，并找出影响产能的关键因素。
五、结论通过本文的研究，我们建立了分支水平井的产能数学模型并进行了数值模拟研究。
《2024年分支水平井产能数学模型及数值模拟研究》范文
《分支水平井产能数学模型及数值模拟研究》篇一摘要：本文针对分支水平井的产能数学模型进行研究，并采用数值模拟方法对模型进行验证和优化。
通过建立合理的数学模型，并利用数值模拟技术进行计算和仿真，分析分支水平井的产能特性和影响因素，为油田开发提供理论支持和决策依据。
一、引言随着油气资源开发技术的不断发展，分支水平井技术因其高效、经济等优点被广泛应用于油田开发中。
为了准确评估分支水平井的产能，需要建立合理的数学模型并进行数值模拟研究。
本文旨在通过对分支水平井的产能数学模型及数值模拟研究，为油田开发提供科学依据和决策支持。
二、分支水平井产能数学模型（一）模型建立本文采用经典的渗流力学理论，结合分支水平井的特点，建立了分支水平井的产能数学模型。
该模型考虑了井筒流动、渗流阻力、储层非均质性等因素，能够较为准确地反映分支水平井的产能特性。
（二）模型参数模型参数主要包括储层渗透率、孔隙度、流体粘度、井筒半径、分支角度、分支长度等。
这些参数的准确获取对于模型的准确性和可靠性至关重要。
三、数值模拟方法（一）网格划分在数值模拟过程中，首先需要对研究区域进行网格划分。
根据研究区域的地质特点和分支水平井的分布情况，采用合适的网格划分方法，将研究区域划分为若干个计算单元。
（二）数值求解采用有限差分法或有限元法等数值求解方法，对建立的数学模型进行求解。
通过设定初始条件和边界条件，求解出各计算单元内的压力分布、流量等参数。
四、结果分析（一）产能特性分析通过数值模拟结果，可以分析分支水平井的产能特性。
包括产量随时间的变化规律、不同分支对总产量的贡献等。
这些分析结果可以为油田开发提供重要的参考依据。
（二）影响因素分析通过对模型参数的敏感性分析，可以确定各参数对分支水平井产能的影响程度。
这些参数包括储层渗透率、孔隙度、流体粘度等。
通过对这些参数的优化，可以提高分支水平井的产能。
五、结论与建议（一）结论通过建立分支水平井的产能数学模型并进行数值模拟研究，可以得出以下结论：1. 分支水平井的产能受到储层渗透率、孔隙度、流体粘度等多重因素的影响；2. 通过优化模型参数，可以提高分支水平井的产能；3. 数值模拟结果可以为油田开发提供重要的参考依据和决策支持。
行业标准-煤层气资源评价规范
目次前言 (Ⅲ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)4.1 目的 (2)4.2 任务 (2)4.3 评价层次 (3)4.4 评价方法与流程 (3)4.5 基本要求 (3)5 煤层气资源评价 (4)5.1 资料收集整理 (4)5.2 地质条件分析 (5)5.3 评价方法选择 (5)5.4 评价参数确定与资源量计算 (7)5.5 综合评价分析 (9)6资源评价成果编制 (11)6.1 图表编制 (11)6.2 文字报告编写 (12)7质量检查与验收 (12)7.1 质量检查 (12)7.2 成果验收 (12)附录A （规范性附录）资源评价报告提纲 (14)附录B （规范性附录）煤层气资源量评价参数名称、单位、符号及取值有效位数 (16)煤层气资源评价规范1 范围本标准规定了煤层气资源评价工作的目的任务、评价层次、工作流程、评价方法、成果编制、质量检查和验收等技术要求。
本标准适用于地面开采的煤层气资源评价工作，也适用于煤层气的资源量计算、煤层气资源分类、煤层气资源的综合评价及研究报告编写；以煤层气资源评价为目的的地质研究工作可参考执行。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 212-2008 煤的工业分析方法GB/T 217-2008 煤的真相对密度测定方法GB/T 13610-2003 天然气的组成分析气相色谱法GB/T 19559-2008 煤层气含量测定方法GB/T 19560-2008 煤的高压等温吸附试验方法GB/T 23250-2009 煤层瓦斯含量井下直接测定方法GB/T 29119-2012 煤层气资源勘查技术规范DZ/T 0215-2002 煤、泥炭地质勘查规范DZ/T 0216-2010 煤层气资源/储量规范DZ/T 0220-2010 煤层气钻井作业规范NB/T 10010-2014 煤层气地震勘探资料采集规范NB/T 10014-2014 煤层气井多级流量注入/压降试井技术规范SY/T 5615-2004 石油天然气地质编图规范及图式SY/T 5841-2009 地震勘探资料解释技术规程SY 6923-2012 煤层气录井安全技术规范SY 6924-2012 煤层气测井安全技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用本标准。
煤层气井排采速率与产能分析
煤层气井排采速率与产能分析发布时间：2022-07-26T01:33:30.406Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者：张亮李新丁志强程红玲[导读] 煤层气是一种不可再生资源，是重要的战略资源，通过煤层气的开发，能够降低煤层中瓦斯气的张亮李新丁志强程红玲中国石化中原石油工程公司井下特种作业公司河南濮阳 457001摘要：煤层气是一种不可再生资源，是重要的战略资源，通过煤层气的开发，能够降低煤层中瓦斯气的浓度，提高煤田开采的安全性；煤层气井的排采必须以合理的、缓慢的速率进行，否则将造成储层的严重伤害。
本文通过对淮南煤层气井组PX2-1井排采过程进行分析研究，定量分析了该井的产气规律与产能分析，为该区块煤层气井的排采提供了依据。
关键词：煤层气；排采；产能；渗透率一、排采速率对煤层气井产能的作用机制1、排采半径排采阶段，如果液面下降速率过快，井筒附近的流体就会以较高的速度和较大流体压差流向井筒，有效应力快速增加，裂缝过早闭合，无法将压力传递到更远处，造成压降漏斗得不到充分扩展，排采半径得不到有效延伸，只有井筒附近很小范围内的煤层得到了有效降压，有效排采半径变得很小，产气量在达到高峰后，由于气源的供应不足而急剧下降，无法长期持续生产。
2、速敏效应在排采过程中，井筒附近地层流体压力逐渐降低，与外边界形成压力差，驱使远处的气和水向井筒运移，流体在裂缝中的运移势必携带一定量的固体颗粒（煤粉或支撑剂），流速越大，携带能力越强，排采速率过快，将造成单位距离内流体压差过高，从而造成裂缝内流体流速加快，高速流体携带大量的煤粉及支撑剂快速向井筒运移。
如果这些煤粉或支撑剂运移到了井筒，还可通过冲洗排出；如果堆积在临井地带，将堵塞裂缝，产生速敏效应，造成储层渗透性严重降低，致使煤层气井既不产水，也不产气，速敏效应可以通过控制液面下降速度得以最大限度的消除，从某种程度上速敏效应是可以避免的。
3、裂缝闭合水力加砂压裂旨在建立具有较高导流能力的主支撑裂缝，同时使煤层中的众多微裂缝相互连通并部分支撑，在煤层中形成复杂的连通网络体系，从而达到改善煤层的裂隙系统，提高渗透性，实现增产的效果。
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1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
（1）经验吸附模型 经验模型是在煤层气开发早期，煤层储层特性研究还非常有
限的情况下，简单地把直接观测到的物理现象用数学方法描述。 经验模型所需输入参数较少，预测精度有限。
国内外研究现状及发展趋势
• 奥韦里-埃格尔模型
(
Kmai
x g
Pg2 )
(
Kmak
x z g
Pg2 ) ZT z Vbma
qd
0
Pg |x0 常数A Pg |xmax 常数B
P P Z |z0 Z |zmax 0
1、煤层气开发研究概况
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
1）、拟稳态模型
拟稳态非平衡吸附模型是考虑煤层气在微孔隙中吸附、解吸，
解吸气在扩散过程中遵循Fick第一定律，吸附速度和解吸速度都
是常数。
扩散解吸量：
qm
FG
(C(Pfg
)
Cm )
其中 FG 为几何因子； 为吸附时间；Cm 为基质中的浓度；C(Pfg )
P n
|E
0——(8)
（7）为饱和度及毛管力方程。 （8）为边界条件
2、多分支水平井数学模型
多分支水平井数学模型
• 从上述模型可以看出，该模型解析解的求解过程十 分复杂，一般采用数值求解。 • 结合水平井产量方程，通过数值计算，求得压力的 变化，进而得出产量的变化，以此评价产能。
2、多分支水平井数学模型
M g PgP RTZ r
rw
1 r
r
( aPg
Z g
Pg r
)
ma
aKma
Ct
Pg t
Ct
Cg
Cr
ma
gsc PL煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
• 戈尔巴切夫模型 假定：
- 储层是水平的，各向同性、等厚； - 宏孔隙中单向理想气体按达西定律流动； - 服从langmuri等温吸附定律； - 单一介质。
[ KKrg g g
(Pg
g gH )
g Df
Cf
C f
]
(g Sg)
t
[
KK rw w w
(Pw
w gH
)]
(wSw )
t
——(6)
2、多分支水平井数学模型
煤层气水平井数学模型
Sg Sw 1
Pcwg (Sw ) Pg Pw ——(7)
2、多分支水平井数学模型
煤层气水平井数学模型
煤层气的开采机理是排水→压力下降→在临界解吸压力下解吸 →扩散→渗流→产气。现在一般都只考虑近井附近煤层气的渗流， 用天然气工程的产量方程进行求解。 单支水平井数学模型如下：
qg
1.5103 KKrghZ T sc sc[m(P) m(Pwf Tpc ln(re / rweq )
为与裂缝中气体压力相平衡的浓度，由Langmuir方程控制。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
Langmuir方程： P
C(P) Vm PL P
C(P) 和 P 构成等温吸附曲线，Vm 为Langmuir体积，PL 为
Langmuir压力。
而裂缝中气相方程为：
t
( f
1、煤层气开发研究概况
研究思路流程
现有直井数学模型 完善
解吸项的处理方法
压力、产量的处理方法
源汇项、井 筒流动处理
定向羽状水平井数值模拟
2
多分支水平井数学模型
2、多分支水平井数学模型
煤层气水平井数学模型
• 煤层气的解吸及扩散作用一般只考虑发生在基质之 间，对产量的影响表现在时间上。 • 开井生产后，压力要下降到临界解吸压力，吸附在 煤表面的甲烷才能解吸出来，从宏观上可以理解为对流 动性具有不利影响。 • 井底的产量与压力关系仍符合一般的天然气渗流规 律，可用天然气藏产量公式表示，考虑到解吸和扩散作 用，需要对压力项进行特定的处理。
]
t
m(Pg
)
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
戈尔巴切夫模型是针对矩形油气藏水平井：
Pg |t0 Pg0
Pg |x0 Pg |xmax Pg |y0 Pg |ymax Pi P P Z |z0 Z |zmax 0
1、煤层气开发研究概况
2h2 L2
Kh Kv
(1 3
zw h
zw2 h2
)
h L
Kh s}——(3) Kv
（3）为（1）中的水平井等效半径表达式。
2、多分支水平井数学模型
煤层气水平井数学模型
qm
Vm
dCm (t) dt
——(4)
Cm
VL Pg PL Pg
B ——(5)
（4）为煤层气扩散方程。 （5）为煤层气解吸方程。 （6）为地层渗流微分方程。
多分支水平井数学模型
• 由上述方程可见，煤层气渗流过程太复杂，所以有 人提出：
根据煤层气水平井排采过程中压力分布及煤层气产 气特点，回避煤层气从煤基质表面解吸、扩散及复杂的 气一水两相流状态下的复杂计算，建立分支井筒压降模 型，从而对其产能进行预测。
模型如下：
2、多分支水平井数学模型
Gcd
1 0.31Wc
式中:t，解吸时间;Gco 初始含气量; A 吸附时间常数; Gcd 总解 吸量; Wc 水分含量。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
• 林丁模型
煤层气总的地质储量：Gp A hk k (Gck Gkr ) k 1
• 麦发尔模型（McFall model）
(S
0 w
)
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
• 第一综合平衡吸附模型
产量方程
qg
86.4103
K ma h
g
Tsc ZTPsc
(r
Pg2 r
)
|rw
边界条件
Pg |rw Pw Pw |re Pw0 Pg |re Pg0 Pw |rw Pwf (t)
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
• 第一综合平衡吸附模型
x
(w w
w x
)
y
(w w
w y
)
qw
ma
t
(wSw )
x
(g g
g x
)
y
(g g
g y
)
qg
qds
ma
t
解吸气以游离气状态渗流。此类模型有，巴姆贝模型、戈尔巴切 夫模型、奥韦里-艾格尔模型、诺丁安大学模型、贝尔斯和博瑞 尼模型以及第一综合平衡吸附模型。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
• 巴姆贝模型 假定：
- 气藏水平等厚，无穷径向流 - 储层均质，各向同性 - 单相、等热、遵循达西定律 - 整个压力范围，宏孔隙度、渗透率为常数 - 自由气遵循真实定律 - 解吸气遵循langmuir等温吸附定律，即
S
fg
fg
)
(
vfg fg
)
qm
其中
v fg
( Kg
g
Pfg
Df Cf
C f
)
气相方程方程右端第一项是宏观渗流速度，遵从Darcy定律，第 二项是裂缝中气体扩散速度，遵从Fick定律。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
对于气体来说，由于
fg
M RT
( Pfg Z
t
( Sw
/
Bw )
上式气相方程中 Veq 是Langmuir方程控制的平衡吸附量，qsc 和 qw
分别为由于该处井的存在所增加的源汇项。
此外还有以下几种平衡吸附模型：
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
（3）非平衡吸附作用模型一双孔单渗模型 • 这种模型是近年来普遍被接受并常用于现场实践的一种模 型。该模型将煤层看成双孔介质，即基质孔隙和裂缝或割理。非 平衡吸附模型是一种比较完善、能更为客观地反映煤层气运移与 产出的数学模型。 • 此类模型又可分为基于Fick第一扩散定律的拟稳态模型和 基于Fick第二扩散定律的非稳态模型。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
2）、非稳态模型 • 非稳态吸附模型是考虑煤层气从微孔隙扩散到宏孔隙，在 宏孔隙中游离气遵循达西定律渗流，解吸气在扩散过程中遵循 Fick第二定律。吸附速度和解吸速度都随时间变化。 • 裂缝中气相和水相的运移与拟稳态模型的相同。如果某处 有井存在，只需在方程中添加相应的源汇项即可。
煤层气的初始含气量：Gco m ln h M 煤层气总的地质储量： G GcohA
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
（2）平衡吸附模型——单孔模型 平衡吸附模型是人们对储层有了充分的认识后在经验模型的
基础上发展起来的。 平衡吸附就是在单一介质中，忽略解吸气的扩散过程，假设
CE
CL g PL g
- 单一介质，平衡吸附。
1、煤层气开发研究概况
国内外研究现状及发展趋势
巴姆贝模型导出的单井模型为