三孔兩滲煤層氣產(chǎn)出建模及應(yīng)用研究.pdf

1、本文以煤層氣地質(zhì)學(xué)、滲流力學(xué)、分形理論及油氣藏?cái)?shù)值模擬等學(xué)科領(lǐng)域的理論為指導(dǎo),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(chǔ)層參數(shù)的計(jì)算模型,并以沁水盆地 QSDU01井為例進(jìn)行三孔兩滲模型排采表現(xiàn)模擬。通過(guò)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(shí)驗(yàn)分別劃分了煤巖孔裂隙系統(tǒng),并根據(jù)各實(shí)驗(yàn)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(kuò)散孔和滲

2、流孔的分界點(diǎn)約為64 nm,滲流孔和裂隙系統(tǒng)的分界點(diǎn)一般為600~700 nm。分析孔裂隙系統(tǒng)與鏡質(zhì)組反射率的關(guān)系,認(rèn)為擴(kuò)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(guān)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(lèi)。第一類(lèi)包括擴(kuò)散孔可動(dòng)孔隙度、滲流孔有效孔隙度和滲流孔不可動(dòng)孔隙度,這類(lèi)孔隙度對(duì)煤巖滲透率影響較低;第二類(lèi)包括滲流孔可動(dòng)孔隙度和裂隙可動(dòng)孔隙度,這類(lèi)孔隙度

3、是影響煤巖滲透率的主要因素。進(jìn)一步根據(jù)煤巖滲流孔和裂隙系統(tǒng)可動(dòng)孔隙度的相對(duì)大小,將煤樣分為裂隙主導(dǎo)滲透率煤樣、滲流孔主導(dǎo)滲透率煤樣和綜合煤樣。分別依據(jù)裂隙主導(dǎo)滲透率煤樣和滲流孔主導(dǎo)滲透率煤樣與滲透率之間的關(guān)系得到了修正的火柴棍模型和 Coates模型,這兩個(gè)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(wú)效臨界孔隙度,其值恒為0.1％,當(dāng)?shù)陀诖酥禃r(shí),滲流孔或裂隙系統(tǒng)對(duì)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(chǔ)層壓力降低的主導(dǎo)因素是裂隙產(chǎn)出的水量,但隨排采進(jìn)行,滲流孔產(chǎn)出的水造成的壓降越來(lái)越明顯。煤層氣產(chǎn)能的第一個(gè)峰值受控于氣體解吸,而第二個(gè)峰值則取決于滲流孔流入裂隙的氣量特征。
　　QSDU01井的儲(chǔ)層參數(shù)動(dòng)態(tài)可分為兩個(gè)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(chǔ)層壓力逐漸降至臨界解