影响煤层气单井产量的关键因素分析
煤层气井产能影响因素分析
中图法分类号 Ｔ Ｅ ３ １ ２ ；
文献标志码
Ｂ
煤 层 气是在 煤 化过程 中形 成并 以吸附 的形式 自
（ ６ ） 自由气作 为真 实气体 。 （ ７ ） 气 体 的扩 散 过 程 瞬 间完 成 ， 忽 略 解 吸 气 的
扩 散过 程 。
生 自储 在煤 层 中 的一种非 常规 天然 气 。其 主要化 学 成 份 为 甲烷 ， 故 又称 煤层 甲烷 ， 煤炭 工业 名为 煤层 瓦 斯 。煤 层气 作 为一 种 新 型 洁净 能源 ， 其 具 有 潜 在 的 经济效 益 和广 阔 的应 用前 景 ¨ Ｊ 。 目前 ， 世 界 各 国都 开 始 逐渐 重 视 煤 层气 的开 发 和利 用 ， 主要 是 因 为 Ｊ ： ① 煤 层 气 是 一 种 新 型 替 代
渤 海 钻 探 工程 公 司工 程 技 术 研 究 院 ， 天津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ ）
摘
要
煤层气 的开发和利用十分重要 ， 煤 层气产能研 究对合理 开发煤 层气具 有指 导意义。在煤 层气理 想模 型基 本假设 基
础上 ， 建立计算产量所 需的各 参数的方程。结合 产量计算方程和静态物质平衡方 程推导 出产 能预测解析模 型 ； 并分析 了朗格
⑥
２ ０ １ ４ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
煤层气井产能影响 因素分析
岑 学齐 吴晓 东 梁 伟 李淑栋 汤小伟 游 琪 郑 锋
（ 中国石油大学“ 石油工程” 教 育 部 重 点 实 验室 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９；
大庆油 田大庆钻探钻井二公司 ， 大庆 １ ６ ３ ０ ０ ０； 新疆油 田分公司石西油田作业 区 ，克拉 玛依 ８ ３ ４ ０ ０ ０ ；
煤层气井生产特征及产气量影响因素分析
58 （下转第91页）1 地质构造对单井产气量的影响1.1 煤层当中的瓦斯含量煤层所在的地质构造当中，情况非常的复杂，尤其是由于煤层所在位置的不同，煤井的各不相同，使煤层当中所含的瓦斯含量也存在很大的不同，在实际的开采过程中，有效的把控好煤层中瓦斯的含量，是有效提高产气量的重要影响因素，从实际经验可以说明，一般情况下，瓦斯含量在10立方米以上的地区进行抽气的最好地区。
1.2 构造部位（1）从相关的开采经验以及数据分析来看，产气量海域地质的构造部位具有一定的关系，特别是海拔高度。
一般情况下，越是接近断层的地方，裂缝的发育也就越好，也就越容易与地表水进行接触，从而提供更好的采气条件，而地势比较低的部位更能够有效的与地下水源形成交汇，从而更好的提高产气量。
（2）一般情况下，高产井都在地质构造比较高的地方，与断层的距离相对较远，这主要是因为在煤层的形成过程中，背斜轴一般都是在张性应力的作用下，这样其物性就会相对好一些，从而有利于煤层当中气的解吸，进而出气也就会比较快，产气量也就会比较高。
相反，产气量也就会比较低。
（3）在接近陡坡的地带、陷落柱地带以及断层地带，采气量是相对比较少的。
其中，断层地带的煤层其保存条件相对较差，不易形成良好的产气环境，而且其解吸的能力也比较低，进而影响了储气层的压力，并且容易对相关的煤层造成一定的负面影响。
1.3 断层的导水性从以往的开采经验上来分析，断层当中的导水性也会对产气量造成一定的影响，一般情况下，导水性越强，产气量也就越小，甚至会出现零产气的情况，特别是低部位，其水体相对较大，容易形成地下水的堆积，进而更会影响解吸能力，从而导致产水量加大，而产气量变小。
2 渗透率对产气量的影响渗透率是影响煤层气产能的关键因素之一。
当储层渗透率大于2md后，产量有所下降的气井可能处于构造相对较低的部位，气井由于处于地下汇水区，高的渗透率导致其排水泄压困难，使其产量有所下降；而在构造较高部位的气井，由于储层拥有良好的渗透性，其产量很高。
关于煤层气排采中影响产气的因素探讨
关于煤层气排采中影响产气的因素探讨摘要：随着经济社会的发展，人们的生活和生产对能源的需求也逐渐增长，风能等新能源在生活中被使用的频率逐渐提高，但是目前在我国使用得最广泛的还是热能，因此煤气层资源对我们来说非常总要。
虽然煤层气资源丰富，但它的产量一直没有得到很大的提高。
煤层气领域很早就采用了商业性运作手段，但是各种因素影响着煤层气排采的质量和效率，因此要正确认识影响它合理排采的因素才能提高煤层气排采的质量和效率。
关键词：煤层气排采；影响因素引言：当今社会，科学技术得到飞速发展，人们的生活发生了翻天覆的变化，生活质量也得到了很大的提升，生活水平的发展和有限能源之间的矛盾日益突出，在能源不断减少的情况下，如何提高能源的开采效率成了至关重要的问题。
因此要想提高煤层气排采的质量和效率就必须分析影响它排采的因素，这样才能对症下药。
本文将通过阅读文献资料和日常的新闻报道，对影响煤层气排采的因素进行总结分析，希望能为提高煤层气排采的效率和质量闲言。
一、煤层气排采的技术原理在对影响煤层气排采的质量和效率时，第一步应该清晰掌握煤层气排采的技术原理。
煤层气排采简单来说就是在煤层中进行排水采气处理。
煤层中含有大量的水，因此在进行处理时首先应该先用技术手段排除井筒里含有的水，从而降低煤层的储存压力，以此让煤气层被解吸并且逐渐渗透到井筒里然后被采出。
煤层气排采的原理看着很简单，但实际操作过程技术含量很高，每一步对煤层气排采的质量和效率都有很大的影响，因此只有熟练掌握煤层气排采的技术原理，才能找到影响煤层气排采质量和产量的因素，从而对症下药。
二、影响煤层气排采的因素分析影响煤层气排采的质量和效率的因素很多，通过文献资源和新闻报道，本文将其归纳总结为以下几点：（一）煤层构造地质因素是影响煤层气排采的主要因素，煤层气的形成和排采都和周围的地理环境系息息相关。
经过实践证明，煤层气的产量主要受褶皱的影响较大。
从地理的角度来看，背斜和向斜是煤层气的主要存储位置。
煤层气单井产量影响因素分析
开发及开采 天 然 气 工 业 2005年 1月
肥煤 ,孔隙度 8% ～15% ,平均孔隙度 12. 5%。 7. 相对渗透率 在有效解吸区和两相渗流区 ,流体渗流受相对 渗透率制约 ,气相相对渗透率高则气产量高 ,水相相
发选区时需要重点评价的参数 ,特别是渗透率和含 气量 2个参数 ,需要在选区时重点评价 ,优选高渗 、
五 、结论与认识
高含气量区进行开发 。
(1)依据煤层气赋存机理与开采机理 ,将煤层气
四 、提高单井产能措施途径
开采区划分为 3个区域 ,指出不同区域主控因素 。 (2)分析了影响煤层气产能的 8个因素 ,主要影
将该技术应用与煤层气开发中后 ,取得卓有成效的 成果 。西弗吉尼亚煤层厚 1. 8～5 m ,渗透率为 ( 1～ 5) ×10 - 3μm2 ,羽状水平井主分支长 1000 ～1500 m , 分支长 450～610 m。单井产煤层气 ( 3. 4 ～5. 6 ) × 104 m3 / d,排 采 3 年 可 采 出 控 制 区 内 70% 的 煤 层 气〔9〕,具有良好的应用前景 。
参 考 文 献
高渗区裸眼洞穴完井技术可大幅度提高单井产 能 ,对于渗透率大于 5 ×10 - 3μm2 的煤层 ,裸眼洞穴 完井煤层气产量为常规水力压裂井的 3～20倍 。其 增产机理是通过造洞穴扩大了有效井径 ,通过多次 水力激动 ,造成近井地带煤层松动 ,诱发微裂缝张 开 ,有效提高煤层渗透率 ,从而扩大有效泄气面积 , 提高单井产量 。在圣湖安盆地 4000 多口煤层气井 中 ,三分之一为裸眼洞穴完井 ,至 2003年 ,洞穴完井 累积产气量占全盆地产量的 76%。 水力 压 裂 改 造 是 煤 层 气 井 增 产 的 主 要 手 段 之 一 ,利用水力压裂技术 ,在煤储层中建立一条有效支 撑裂缝 ,可有效地扩大泄气面积 ,增加两相渗流区 , 提高煤层气井单井产量 (图 3) 。产量提高水平取决 于水力压裂规模 ,以及支撑裂缝的有效性 ,有效支撑 缝长越长 ,则两相渗流区越大 ,产量越高 。统计表明 美国 14000口煤层气井中有 90%以上通过水力压裂
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。
影响煤层气单井产量的关键因素分析
煤层气单井产量是衡量煤层气开 发效果的重要指标，也是制定煤 层气开发计划和调整开发方案的 重要依据。
煤层气单井产量的影响因素
煤层厚度和煤质
煤层厚度和煤质是影响煤层气单井产量的重要因素。一般来说，煤 层厚度越大，煤质越好，煤层气单井产量越高。
煤层含气量和渗透率
煤层含气量和渗透率也是影响煤层气单井产量的关键因素。煤层含 气量越高，渗透率越好，煤层气单井产量越高。
在煤层气开采的不同阶段，由于地质条件、开采技术等因素的影响，单井产量存在明显 的差异。
采出阶段对煤层气单井产量的影响具有阶段性特征
在煤层气开采的不同阶段，产量随时间的变化趋势不同。
采出阶段与采出程度的关系及其对产量的影响
采出阶段与采出程度相互 关联
采出阶段和采出程度是相互关联的，不同采 出阶段对应不同的采出程度，从而影响煤层 气单井产量。
优化工程设计与施工
总结词
合理的工程设计与施工是提高煤层气单井产 量的关键。
详细描述
根据地质勘探与评估结果，优化煤层气开发 工程的钻井、压裂、排采等工艺设计。采用 先进的钻井技术和设备，提高钻井效率和煤 层气开发效果。优化压裂方案，提高煤层气 在压裂过程中的解吸和扩散效果。加强排采 管理，合理控制排采速度和压力，提高煤层 气的采收率。
04 采出程度与采出阶段对煤 层气单井产量的影响
采出程度对煤层气单井产量的影响
采出程度越高，煤层气单井产量越低
随着煤层气的不断开采，煤层中的压力逐渐降低，导 致产量下降。
采出程度对煤层气单井产量有直接影 响
采出程度越高，煤层气单井产量受到的影响越大。
采出阶段对煤层气单井产量的影响
不同采出阶段煤层气单井产量差异明显
采出阶段与采出程度对产 量的综合影响
煤层气产能影响因素探讨
煤层气产能影响因素探讨钻井与压裂是当前导致煤层产量难以提高的关键影响因素，本文主要分析了当前钻井工程与压裂改造对于煤层气井产能的影响，可以为今后我国开展煤层气的勘探技术提升做出贡献。
标签：煤层气；产能；影响因素；探讨1 钻井工程对于煤气产能所带来的影响钻井工程的煤层气井产能所带来的影响主要包含了在钻井进行的过程中会造成其煤储层中产生污染，导致井身质量的下降，对于后期开展的压裂和开采连续性产生一定的负面作用，最终导致了煤层气井的产能难以提高。
1.1 钻井液性质对于煤层气产能所带来的影响钻井液对于煤层气产能所带来的影响主要包含了污染和损害两个方面的内容，一方面煤层能够吸收高分子聚合物，此时就会形成一定量的膨胀和吸附作用，导致整个开采系统出现堵塞的现象；另一个方面，钻井液中的固体颗粒直接进入到煤储层中的裂缝内部，造成了该部分位置出现严重的污染清理。
本文的笔者深入的分析了当前工业区内部正常开采的42口实际情况进行统计和分析，发现使用清水钻井液的产气量比使用聚合物低固相钻井液的产气量高出很多。
后者的平均最高产气量为1164m3，平均单井稳产气量739 m3；使用前者的平均产气量为1571 m3，平均单井稳产气量1163 m3。
1.2 钻井液的中浸泡对于煤层产气能所带来的影响煤层在钻井液中浸泡时间主要指的是钻井过程中从揭开煤层值固井完井的整个过程内，根据当前该工业区中正常产气量分析后发现，煤层通常会在钻井液中浸泡长达2～28天的时间，但是一般都是3～11天左右。
通过研究产气量以及浸泡时间存在的内部联系，发现排采井从整体上煤层的钻井液中浸泡的时间会比较长，最高产气量以及稳定产气量的数据都会出现一定的降低，但是关联性也不是非常的明显。
如果探井煤层在钻井液中的浸泡时间小于14天，那么这就表示上述的两者并不存在一定的关联性；如果浸泡的时间超過了14天，那么二者的关系就是负关联性，也就是说浸泡的时间越长，那么最终的最高产气量和稳定产期量都会相应的有所降低。
煤层气井产能影响因素分析
煤层气井产能影响因素分析在我国,煤层气的开发日益受到重视,但是单井产气量却一直难以有较大提高,这也是一直制约煤层气开发的主要问题。
本文试图从地质因素和开发技术两个大的方面入手,分析影响煤层气井产能的种种因素,找出问题所在。
1 地质因素地质因素是决定煤层气富集及产出的关键,是影响气井产能的内在因素。
以沁水盆地南部煤层气的开发为例,通过研究及勘探开发的实践表明,气井产能受煤构造部位、煤层厚度、埋深、气含量、渗透率、水文地质条件等因素影响。
不同地区煤层气地质、储层条件对比情况见表1。
1.1 1.1.1 构造发育及分布褶皱煤层气勘探开发资料显示,褶皱对煤层气井的产量有一定影响。
中联煤在潘河地区的煤层气井分布在背斜、向斜的不同部位,虽然各种产量井在背斜、向斜上的分布没有明显的比例优势,产能分布与构造关系不十分显著,但在背斜轴部,高产井的比例高[1],向斜和褶皱翼部的高产井比例分别为75%和59%,背斜轴部的煤层气井全为高产井(表2)。
中石油在樊庄区块进行的煤层气开发也基本上表现为相同的产气特征,在背斜区和褶皱翼部高产气井的比例高。
表2 不同构造位置区的气井产气状况[2]1.1.2 断层断层对煤层气开发的影响表现为:①在局部范围内使煤层厚度或煤体结构发生变化,如煤层变薄、煤层渗透率降低等;②导通邻近含水层,导致产水量大、降压困难等；③使附近的煤层气逸散,气含量降低; ④使煤层气井间形成隔离屏障,阻断井间的联系,降低开发效果；⑤增加钻井、固井、压裂作业等的施工难度,对煤储层的污染可能更大。
这些都会导致产气量降低,因此断层对煤层气井的产量影响是比较显著的。
1.2 煤层厚度煤层厚度越大，向井筒渗流汇聚的煤层气就越充足,产气量就越高。
对沁水盆地南部煤层气井产量与目标煤层厚度进行统计发现,随着煤层厚度的增大,煤层气井产量有增加的趋势。
1.3 煤层埋深煤层气理论研究和勘探开发的实践表明,深度是影响煤层气井产量的重要因素之一。
柳林地区煤层气开采动态及单井产量主控因素分析
柳林地区煤层气开采动态及单井产量主控因素分析刘云亮;张培河【摘要】Liulin area is one of the hot places of CBM exploration and development in China, and preliminarily realized the commercial CBM development. Based on the CBM well production data of Liulin area, the gas dy-namic of CBM wells was analyzed, and according to the output the gas wells statistics were made, the proportion of the middle production wells is high, accounting for 42.9%, the high gas production wells is 28.6%, and the low and very low gas production wells is 28.5%. Analysis of the CBM wells drainage curve, three types of CBM wells production modes were summed up, they are single peak, peak- stable and low-peak - peak - stable. From the influence of the structure, gas content, permeability, thickness of coal seam, coal seam depth, hydrogeologi-cal conditions and other geological factors on CBM wells production capacity, the influence of various geologi-cal factors on gas wells productivity was analyzed, and the relationship among various factors and the produc-tivity of CBM wells was set up Studies suggested that the high yield of CBM wells in Liulin area is not con-trolled by a single factor, but depends on the advantageously match of a variety of main controlling factors and combined action.%柳林地区是我国煤层气勘探开发的热点地区之一，初步实现了煤层气商业化开发。
煤层气产出量的影响因素
然 因素一煤层 气的含气量以及煤层气的压力吸附特性是 另一个非常重要的参量。对 于前者 ，我们 可以运用井底造穴和压裂等方法来增大井眼的等效半径 ，改善产层压力曲线，使产 气控制 区域增 大。对于后者，我们应该重视客观 ，普及对煤层 气的解析及压力吸附测试技 术，加强对煤层数据
ｎ ｌｇｅ ｒｄ ｓ ｒ ｎ ｏｏ ｉｓｆ ｅ ｏｂｉｇ ＣＢＭ ｄ ｐ ｓｕ ／ａ ｓ ｒ ｔｏ ｅ ｔ ｎ ｅ ｍｅ ｗｈｌ ｏ ｎ ａ ｒ ｓ ｒ ｂ ｏｐ ｉｎ ｔｓ ．Ｉ ｔ ａ ｅ ｅ ｈ ｎ ｉ ｅ，ｃ ｌ ｃｉｎ，ａ ａｙ ｉ ｄ ｓｕｄ ｎ ｏｌ ｔ ｅ ｏ ｎ ｌ ｓｓａ ｔ ｙ ｏ ｎ ＣＢＭ ａ ｈ ｕ ｄ ｂ ｔｅ ｇｈ ｎ ｄ ａ ｌ ｎ ｏ ｅ ｏｂ ｔ ｒｉｓｒ ｃ ｕ ｒ ｎ ＣＢＭ ｘ ｌｒｔｏ ｄ ｄ ｖ ｌｐ— ｄ ｔ ｓ ｏ ｌ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｅ ｅ ｗｅｌｉ ｒ ｒｔ ｅｔ ｎ ｔｕ ｔｏ ｒｗｏｋ ｏ ａ ｓ ｄ ｅ ｅ ｐｏ ａｉｎ ａ ｅ ｅｏ ｎ
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第 ４卷 第 ３ 期
２Ｏ 年 ７月 Ｏ７
中国煤 层气
ＣＩ Ａ Ｃ０Ａ ＢＥ Ｎ － ⅡＮ Ｉ Ｄ ＭＥＩ ＨＡ Ｅ
Ｖ １ ４ Ｎ ． ０ ． ｏ ３
Ｊｌ Ｏ ７ ｕｙ２ Ｏ
煤 层气 产 出量 的影 响 因素
卢 长 生
（ 格瑞克 能源 （ 国际）公 司，北京 １ｏ ７） ０８ ３
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浅析樊庄区块煤层气井产能的主要影响因素
［ １ ］刘 洪 林 ， 张建 博 ， 王红岩．］ ． ２ ０ ０ ４ ， ２ ４ （ ２ ） ： ５ － ７ ［ ２ ］刘 焕 杰 ， 秦勇 ， 桑树 勋 ， 等． 山西 南 部 煤 层 气 地 质 ［ Ｍ］ ．
５所示 。
’ 、
层的渗透率将变低 ， 将会制约煤层气井 的产能。 因 而埋深适 中， 含气量与渗透率达到某种平衡时 ， 煤
层气井 产 能才会 高 陋 ］ 。
低产井和产水井大都分布在煤层埋深较浅 的 区域 ， 大致埋深线为 ５ ０ ０ ｍ， 即埋深在 ５ ０ ０ ｍ以下 的较浅的区域 ， 气井产能较低 ； 局部高产气井分布 在埋 深 ７ ０ ０ｍ 以下 （ １ ０ ０ ０ｍ 以上 ） 的地 区 ； 大 部分 高产 井与 中产井 分 布在埋 深适 中 （ ６ ０ ０ ～ ７ ０ ０ ｍ） 地
低产能井与产水井分布在含气量相对低的区域。 运用 Ｃ Ｏ Ｍ Ｅ Ｔ ３ 软件 ， 通过对 Ｑ Ｆ ６ 井含气量与 气产量敏感性模拟发现 ：尽管含气量变化幅度只 有２ ０ ％， 但产气量高峰值却相应变化了几百立方 米以上 ， 而且高峰维持的时间也有变化。 这说 明含 气量 自始至终都是影响气产量非常敏感的因素 ， 因此 对含 气量测 定误 差也 提 出 了更 高 的要 求 。
２ ０ １ ３年第 ３ ８ 卷 第 ３期
Ｖ０ １ ． ３ ８ Ｎｏ ． ３
能 源 技 术 与 管 理
一 ［ Ⅲ一 、 咖 如 Ⅲ ／ 盔 『
Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ １ １
从 樊庄煤 层气 井产 能看 ，高产 井 与低 产井 大 多分布 在含气 量相对 高的 区域 ， 如Ｑ Ｆ １ 、 Ｑ Ｆ ２ 、 Ｑ Ｆ ３ 、
韩军昌-七元煤矿区煤层气井产量影响因素及优化建议
七元煤矿煤层气井产量影响因素及优化建议韩军昌徐文军李贵川王海侨（中联煤层气有限责任公司，北京100011）摘要：结合七元煤矿区域煤层气生产井的地质条件、工程实施及排采控制特征，分析影响该区块煤层气排采的因素。
结果表明构造复杂易造成直井压裂裂缝、水平井水平段等与断层沟通干扰排采；生产煤层渗透率低、解吸压力低是该区煤层气排采的不利条件；压裂施工应控制裂缝形态、水平井水平段施工应避开断层，避开区域灰岩含水层对煤层补给；合理控制流压降幅，减少停排，对扩大煤层气控制面积，提高单井产气量十分重要。
关键词：七元煤矿煤层气产量Qiyuan factors influencing coal mine of coalbed methane well production and optimization SuggestionsHAN junchangXU wenjunLIguichuanWANG haiqiao(China united coalbed methane co., LTD., Beijing 100011)Abstract:Combined with Qiyuan coal mining area geological conditions of the coalbed methane production Wells, projectimplementation and control characteristics, analyze the factors affecting the block high rank CBM. Results showed that the complex structure of the vertical well fracturing cracks, horizontal section and fault communication interference rank; Production of low permeability, low pressure desorption of coal seam is the high rank CBM this disadvantage; Fracturing construction should be controlled fracture morphology, horizontal segment construction should avoid fault, avoid area of limestone aquifer of coal supply; Reasonable control flow pressure drop, reduce stop row, to expand the coalbed methane control area, it is very important to improve the single well gas production. Keywords: seven yuan coal mine; coal bed methane; production引言煤层气在煤层中的赋存主要依赖于吸附作用[1-2]，煤储层既是生层又是储层，具有低渗、低压的特点[3-5]，影响煤层气井产量的主控因素为地质条件及排采控制[6]。
煤层气井产能影响因素之一——固井质量分析
煤层气井产能影响因素之一——固井质量分析摘要:中国目前处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期,煤层气勘探与开发活动取得突破,但产业发展仍存在诸多问题。
通过总结我国近期煤层气勘探开发活动的进展情况,指出产业发展面临的主要技术问题,清楚揭示煤层气井施工的主要技术问题是非常必要的工作,以期对我国煤层气勘探开发活动有所促进。
关键词:煤层气勘探开发影响因素固井质量煤层气作为天然气资源商业性开采,是世界油气工业史上的一个重要里程碑。
中国目前处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期,勘探与开发活动取得显著进展。
但是煤层气井产能、煤层气采收率及其影响因素的研究成果较少,与煤层气商业性生产阶段技术需求之间存在较大差距。
纠其原因主要在于三个方面:其一,我国前期实践多为开发试验,对此没有太多的需求,积累的资料也十分有限,难以满足开展这一研究的要求;其二,煤层气产能影响因素复杂,在技术上难以理清关键影响要素的头绪;其三,煤层气勘探生产部门注重开发技术本身的引进推广,无精力对付开发的终端(产能)综合分析,研究机构多数注重产业中——上游技术需求的研究而疏于对下游综合技术的重视。
然而,在我国进入煤层气商业化开发的现今阶段,该方面技术开发应引起足够重视,包括系统追踪和分析排采动态,注重不同煤层气井区地质条件的对比分析,深化煤层气解吸——渗流规律与机理的研究,开发科学性更强的数学模拟技术,建立新的煤层气产气机制等。
通过分析研发出一套较为系统的煤层气产能影响因素综合分析与预测技术,保证开采活动的可持续发展。
1 煤层气固井质量标准固井质量验收评级标准参照Q/CUCBM0301-2002《煤层气钻井工程作业规程》细化为四级进行验收评级。
全井固井质量验收评级标准(以生产套管固井质量验收评级为主)(1)优良:各次固井质量均达到优良。
(2)合格:各次固井质量均达到合格以上。
(3)基本合格:各次固井质量均达到基本合格以上。
(4)不合格:有一次固井质量达不到基本合格(特别是生产套管固井质量达不到基本合格)。
关于煤层气排采中影响产气的因素的探讨
关于煤层气排采中影响产气的因素的探讨【摘要】国际上，对于煤层气的开发相当受到重视。
但是排采量一直没有较大的提高，制约着对煤层气的开采。
煤气层已经进入商业性的开发很长时间了，煤层气井的生产在煤层气的开发和利用中有重要的作用。
排采方案的确定，排采数据的采集，排采工作制度的确立和排采工作的动态跟踪分析都是对煤层气的产气量有着一定的影响因素。
本文主要就地质因素，开发技术以及排采作业中套压对煤层气的产气量的影响。
【关键词】煤层气排采产气量影响因素1 地质因素及开发技术对产气量的影响在一定意义上，地质因素决定着煤层气的产量，时影响气井的产气量的决定性因素。
通过大量的实践证明，气井的产气量主要的受煤层构造，煤层的厚度，深埋，气含量，以及渗透率等因素的共同的作用影响。
1.1 煤层构造方面对煤层气的勘探开发的资料证实褶皱对于煤层气的产气量有着影响。
煤层气井分布背斜和向斜两个不同的部位。
即使在产量井在分部上没有明显比例的优势。
产能的分布和构造的关系不是特别的明显。
但是在背斜的轴部，高产井比较多。
向斜的高产井比例大约75%，褶皱翼部的高产井比例大约59%。
背斜的轴部全部为高产井。
因此在背斜地段和褶皱的翼部高产井比较多。
断层对煤气层的开发桐乡有着重要的影响。
有时在局部范围内，使得煤层的厚度和煤体的结构发生了变化。
使得邻近的含水层被导通，产水量变大，降压困难。
逸散附近的煤层气，气含量大大降低。
使得煤气层之间想成隔离的屏障，将井间的联系阻断。
使得开发效果降低。
同时在一定程度上，增加了钻井，固井以及压裂作业的难度。
对煤储层的污染的可能性变大。
最后直至产气量降低，因此断层是对煤层气的产量有着显著的影响。
1.2 煤层的厚度对于煤层的厚度来说，厚度越大，那么向井筒渗流汇聚的煤气层就会越多，产气量也会便得很高。
经过实践，对煤层气的产量和目标的厚度统计，随着煤层厚度的增大，煤层气的产气量也会增加。
1.3 煤层的深埋经过对煤层气理论的深入研究以及勘探开发证明，深度对煤层气的产气量也有着重要的影响。
浅析影响煤层气井产量的几个因素
第10期 山西焦煤科技 N o.10 2010年10月 Shanx iCoking Coal Science&Technology O ct.2010 问题探讨浅析影响煤层气井产量的几个因素闫泊计(太原理工大学矿业工程学院、晋城煤业集团蓝焰煤层气公司)摘 要 分析了影响煤层气单井产量的几个因素,如瓦斯含量、井网布置、储层保护、裂隙沟通、科学排采等。
包括:瓦斯含量不同,产气量不同;煤层气井网布置需结合地质构造等因素优化布置;在钻井和固井过程中需对煤储层进行保护;煤层压裂改造,可有效将井孔与煤层天然裂隙沟通起来,增加产能,增大气体解吸率;根据生产实践,进行定压排采、定产排采。
关键词 煤层气;单井产量;井网布置;储层保护;裂隙沟通;科学排采中图分类号:TD84 文献标识码:A 文章编号:1672-0652(2010)10-0031-03晋煤集团煤层气井田规模目前在1000口以上,运行井数400口以上,可销售气量接近200万m3/d。
本文根据国内外煤层气开发技术和晋煤集团蓝焰煤层气公司生产实践,就影响煤层气井产量的几个因素进行了简要地分析。
1 瓦斯含量资料表明,我国的煤层气资源不仅在总量上占有一定的优势,而且在区域分布、埋藏深度等方面也有利于规划开发。
我国煤层气资源十分丰富,是世界上继俄罗斯、加拿大之后的第三大煤层气储量国,占世界排名前12位国家资源总量的13%。
根据最新资源评估结果,我国埋深2000m以浅的煤层气资源量达31.46万亿m3,相当于450亿t标煤,350亿t标油,与陆上常规天然气资源量相当。
煤层气资源在我国境内分布广泛,基本可以划分为中部、西部和东部三大资源区。
其中,中部地区约占资源量的64%。
西部地区的沁水盆地和鄂尔多斯盆地资源量最大,超过10万亿m3,为集中开发提供了资源条件。
但是,地质条件千变万化,存在着区域的不同,井组的不同,单井的不同,它们有其共性的一面,又有其个性的一面。
关于煤层气井产气量影响因素分析
关于煤层气井产气量影响因素分析摘要：煤层气产气量与煤储层解吸压力、原始地层压力、压裂液返排率以及压裂情况等密切相关，同时排采制度对煤层气产气量也有显著影响。
受煤层气开发时间、规模、地质条件、完井方式、排采方式与工作制度等方面的影响，煤层气井的生产效果往往会有较大的差别。
本文立足于地质条件、项目条件与排采条件等层面，针对此区块煤层气井形成气体数量的管控条件展开探究，并且基于实验数据对煤层气井产气量控制因素进行研究，可为其他区块煤层气的开发提供借鉴。
关键词：煤层气井；产气量；影响因素引言研究当前该区煤层气井的生产特征是后期大范围开发的基础，同时为最大限度地发挥煤层气井的生产潜力、提高煤层气田的开发效益，明确工区煤层气井产能的主控因素成为关键所在。
1气井产能影响因素在煤层气开发过程中，煤储层的储集性能、渗透率和吸附解吸受多方面影响。
通过对比不同井之间的地质、工程，以及后期排采等方面的差异，总结分析认为影响煤层气井产能主要有以下几点因素：1.1解吸压力临界解吸压力是煤层气开始解吸时的地层压力，解吸压力越高，随着地层压力降低，煤层气解吸的时间越早，有效解吸面积越大，产量越高。
临界解吸压力与平均日产气有明显的正相关关系，小试验井组区块东南部解吸压力明显较高，产气量较高。
1.2产液量产液量主要与地层供液能力相关。
目前的开采技术都是通过对煤层水的大量抽排，降低地层压力，从而使煤层解吸渗流。
当地层供液能力强，地层压力难以下降，煤层气解吸困难。
含水较弱的地层，煤层水补给困难，储层压力随着排采水的采出而降低，从而利于煤层气解吸。
1.3渗透率渗透率是控制气井产气量的最本质因素，它决定煤层气是否能从储层中成功采出。
在煤层气排采过程中，储层渗透率会随着有效应力、流速、支撑剂嵌入深度和铺砂浓度等因素的改变发生动态变化。
引起这种变化主要包含两个因素：应力敏感性、煤基质收缩性。
一方面随着裂缝中的水排出，裂缝中流体承担的压力减小，而上覆地层压力不变，有效应力增加，使煤储层受到收缩，发生强烈的应力敏感，导致渗透率下降；另一方面煤层气的解吸产出使得煤基质收缩，煤裂隙空间扩大，渗透率增大。
煤层气产出量的影响因素
p
=
p0
ln ln
r rw R rw
,
( pw = 0)
(5)
(2) 式中 : pw ———井筒煤层处的液柱压力 。 泄落距 (半径) R 或压力曲线特征值 R′规定
了它们的压力曲线的形态 , R ( R′) 值越大 , 则压
力曲线越平坦 。
大量的排采数据表明 , 在同一地区 , 某些产液 (3) 量大的煤层气井 , 其产气量并不是我们所期待的那
一直以来 , 我们认为煤层的渗透率是影响煤层 气产出的一个最重要的因素 。对此 , 作者认为 , 对 产液量 (石油和天然气的产出) 而言 , 此结论为 真 , 而对煤层气的产出 , 则影响不大 。煤层气的产 出比石油和石油天然气的产出要复杂得多 , 究其主
要原因 , 煤层气的产出要经历从煤层中解析出来的 这一最重要的过程 。煤层气的解析量是煤层压力的 函数 。煤层气的产层压力是与渗透率有关 , 但同时 也与煤层的孔隙度有关 , 渗透率与孔隙度就象一对 挛生姊妹 ,有着非常密切的关系 。在探究产层压力
产气量 (m3)
产水量 (m3)
液深 (m)
续表
井3 (储存压力 : 3136MPa , 渗透率 : 0195md , 煤层中点深度 : 475m)
产气量 (m3)
产水量 (m3)
液深 (m)
04 - 2 - 18 11217
1115
489
46516
215
544
56911
016
475
04 - 2 - 19 9911
产水量 (m3)
液深 (m)
04 - 2 - 11 12812
719
43012
215
48315
煤层气产能影响因素
气量2个参数，需要在选区时重点评价，优选高渗、
高含气量区进行开发。
在含气量和吸附等温线确定的条件下，煤层压
力越接近临界解吸压力(图1中的B点)，解吸越容
易，产量越高。
5．渗透率 渗透率Fra bibliotek决定煤层气单井产量的关键因素之
一，渗透率越大，压降漏斗波及范围越大，则有效渗
流区越大，同时渗流越容易，产量也越高。圣湖安和
黑勇士盆地渗透率一般大于1×ioq,am2，特别是圣
7．相对渗透率
在有效解吸区和两相渗流区，流体渗流受相对
渗透率制约，气相相对渗透率高则气产量高，水相相
对渗透率高则水产量高。
8．临界解吸压力
在含气量和吸附等温线确定的条件下，临界解
吸压力与煤层压力越接近，解吸时间越早，有效解吸
区域越大，则产量越高。
上述8个参数为煤层的固有属性，是煤层气开
煤层厚度较大时含气量可以较低，如粉河盆地，煤储
层厚达91 m，含气量仅为2～4 m3／t，也可商业规模
开采口3。
3．吸附常数
吸附常数决定了煤层气解吸的路径，当P。一定
时，砜越大，解吸越困难，产量越低；当V。一定时，
P。越大，则低压区吸附曲线越接近线性，压力下降
早期解吸量大，产量高。
4．煤层压力
湖安盆地渗透率高达(10～50)×10_3I．Lm2，采用洞穴
完井，单井产量达5×104 m2／a以上。3。
6．孔隙度
煤层孔隙度决定水体积大小，孔隙度大，则水体
积大，产水量则大，排水降压周期将较长。煤层孔隙
度一般2％～15％，如吐哈沙尔湖侏罗系煤层属于气
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固7-10井压裂施工曲线
8泵压（Biblioteka Pa） 排量（m /min）20
施工压力稳定，裂缝有效延伸， 稳产产气5563m3/d，水7m3
15 4 10 2 5
0 14:45:29
0 15:00:00 15:15:00 压力 (MPa) 15:30:00 15:45:00 16:00:00 16:15:00 16:30:00
11
影响单井产量的主要因素：含气量、吸附饱和度、绝对渗透率、供给半径、相 对渗透率及生产压差，受地质条件、增产改造工艺及排采技术等综合影响
a c
kc
kc
a c kc h
吸附饱和度 含气量 绝对渗透率
re
供给半径 井筒半径 流体特性综合系数
k rg
p
气相相对渗透率 生产压差
rw g
k rg
煤层厚度
9号井排采曲线
10号井排采曲线
9
3．水平井动态
水平井：稳定产气井27口，10000方以上产气井6口，合计日产气量22万方，日产水量
180方，单井平均日产气量8100方
樊庄区块羽状水平井产量曲线图
10
其中，2009年之前投产的18口水平井已经超过1年半，稳定产气13口，平均单井日产
气量1.24万m3，效果较好
8
裂缝高度，m 裂缝穿透顶底板的深度，m 25
7
裂缝高度，m
20 15 10 5 0 0 1
应力差超过4MPa之后则缝 高的控制作用明显
20
裂缝高度，m 穿透顶底板的深度，m
6 5 4 3 2 1 0 2 3 4 5 6 7 施工排量，m3/min
2 1.5
15
10
排量超过5m3/min对顶底
板的穿透趋势更大
1 0.5 0
5
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 应力差，MPa
穿透顶底板的深度，m
2.5
应力差对顶底板的影响
施工排量对顶底板的影响
煤岩断裂韧性实验结果
19
从生产实际看，单井产量与压裂施工曲线有一定的对应关系。压裂施工曲线可分为：稳定型、
持续下降型、上升型（波动型） — 1）稳定型：说明滤失小，造缝效率高，裂缝在煤层稳定延伸，压裂效果好。高产井的 压裂曲线基本属于该类型
排量 (m3/min)
液体密度 (kg/m3)
液体密度(1000kg/m3）
6
3
20
压力
10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5
排量
樊庄区块3种典型生产曲线示意图
6
标准型： — 一般排采1-1.5年气达到产量高峰，日产气量2000m3/d以上的井多属于该类型
1号井排采曲线
2号井排采曲线
7
次标准型： — 气产量曲线形态较好，但日产气量多介于1000-2000m3，约占产气井的一半
3号井排采曲线
4号井排采曲线
8
产水型： — 水产量持续较高水平，液面下降困难，产气较少或基本不产气
2
１．生产概况
截止2010年8月底，中石油樊庄区块分批投产直井累计439口，羽状水平井45口
沁水盆地南部煤层气勘探开发形势图
3
2．直井动态
直井：稳定产气井312口，合计日产气量52万方， 5000方以上11口，2000-5000方的
产气井82口，单井平均日产气量1650方
樊庄区块直井产量曲线图
向斜轴部-承压区：产水型
16
高产机制：
—承压区：富集不高产的困扰 —补给区：樊庄东部，强烈水动力条件导致含气量、吸附饱和度下降，产气效果差 煤层气构造翼部高产机制图
补给区：强水动力条件，保 存条件较差，煤层气易散失
滞留区：翼部物性较好， 气源充足、易于降压
承压区：压力大，煤层气富集， 产水量大，气体向浅翼部运移
2010年中国煤层气学术研讨会
影响煤层气单井产量的关键因素分析 -以沁水盆地樊庄区块为例
1
前
言
随着国内煤层气产业化稳步推进，提高单井产量、实现 效益开发逐渐成为煤层气开发工作的重点。沁水煤储层低孔、 低渗的特点决定一般煤层气井未经储层改造无自然产能。目前
采用直井压裂及羽状水平井技术扩大渗流通道
揭示影响煤层气单井产量的控制因素，是实现高效增产与 排采的前提，成为煤层气开发阶段的关键之一。现将在樊庄区 块单井产量控制因素进行初步总结，请教于各位专家
备注
无陷 落柱
5
6 7
10.5
11.5 13.85
49.5
54.9 63.5
140
350 400
靠近 陷落柱
14
渗透率： —1500m3/d的直井渗透率一般要求>0.3md 樊庄区块直井产量分布与渗透率关系图
15
分布规律：稳定高产的直井一般分布在滞留水区域的构造翼部 —鼻隆补给区：产气快，衰竭快 —向斜斜轴部承压区：持续产水量高 樊庄区块高产井分布规律图 鼻隆-补给区：尖峰型
600m3/d，远低于邻区2200m3/d的平均单井产量
陷落柱附近煤层气井相对位置及产量对比图 陷落柱附近含气性及产量对照表
井号 1 2 3 4
含气量 m3/t
22.02 18.6 23.45 15.73
吸附饱和度 %
83.3 81.4 93.8 69.6
产气量 m3/d
2130 1766 2355 600
4
按生产效果上看，前四批直井排采2-4年，单井产量逐步稳定 — 第一、三批：产量上升比较缓慢，达到高峰时间较长
— 第二、四、五批：产量上升较快
樊庄区块不同投产批次单井平均日产气量曲线图
5
从生产特征上看，排采曲线可归纳为3种类型 — 标准型：水产量下降，气产量稳定上升 — 尖峰型：气、水产量同时大幅度下降，恢复困难 — 产水型：水产量持续较高，降压困难，气产量增加缓慢
re
p
12
1．直井
（1）地质条件优越是高产的基础
含气量、吸附饱和度：
—2000m3/d直井一般含气量>20m3/t，吸附 饱和度>75% —樊庄东部：含气量不足12m3/t，饱和度 樊庄区块2500m3/d直井分布与含气量关系图
仅55%，产气效果差
樊庄区块直井产量与吸附饱和度关系
13
靠近陷落柱的区域，煤层气散失严重，含气量、吸附饱和度下降，单井产量仅140-
17
优化井位部署启示： —调整均匀布井，采用构造翼部小井距、低部位承压区大井距，补给区不布井的方式 煤层海拔与产水量关系图
18
（2）有效的水力压裂改造是高产的关键
压裂难点：
—破胶难、伤害高
—滤失高，易砂堵 —缝高控制困难，近井筒多裂缝发育
9
35 30 25 30
3.5 裂缝高度，m 穿透顶底板深度，m 3