煤层气排采过程中井间干扰形成机制研究-已发表.docVIP

煤层气排采过程中井间干扰形成机制研究 摘要：煤层气单井排采时，由于压降漏斗的扩展范围有限，会导致低下。因此生产中都是以井网方式开采煤层气，通过井间干扰提高产能通过国内外对井间干扰理论的研究，根据储层压力传播规律及漏斗形成机理，分析了不同边界条件下压降漏斗扩展情况，了单井和井群，简要阐明了井间干扰形成机制了井间干扰对煤层气产量的影响。 ；井间干扰；压降漏斗；压力传播规律 煤层气，是指煤层中以甲烷为主要成分，以吸附在颗粒表明为主并部分游离于没空隙中或溶解于煤层水中的气体1,2]。我国煤层气储层一”的特性[3]，所采用的单井开采方式仅在很少地区达到了商业化的生产阶段之下，规模的煤层气井井群通过设计合理的井间距，产生井与井之间的干扰形成大压降，进而取得较好的解吸效果才能大幅度的提高煤层气井的日产气量和总产气量4,5]。在研究的基础上，通过研究单井储层压力传播规律及压降漏斗形成机理，对比单井和井群压降的异同，形成机制，并揭示井间干扰对煤层气产量的影响。 1产出机理 -解吸-扩散-渗流-流向井筒[6-9]。 原始状态下，煤储层中气液流体处于动态平衡状态，通过井筒的持续排水，井筒附近储层压力降低，打破了原来的平衡状态，当降到临界解吸压力时，煤层甲烷从煤内表面解吸，解吸气大量转化为游离气，在浓度差下驱动下，煤层气通过基质和微孔扩散，进入裂隙中开始渗流，和煤层水一起流向井筒[10]（图1）。 图1 煤层气运移过程 2.不同边界下压力传播规律 煤储层之间产生的压差造成煤储层的压力传播原因。 性边界压力传播规律 定流量生产时，煤储层压力传播规律 如图2所示，该类情况下，时间的，AAA″B 线沿井方向井口到井底逐渐加深，其下降弯曲程度也逐渐加大( A1A；A2A″；……)。压降漏斗内产生的压力势能作为动力，驱使煤层气储层井口流动而井口较远的地段，则因压降过小无法带动流体的流动A、A″各点处压降曲线的切线是水平的。当压降漏斗刚传到边界时，即压降漏斗边界点点时，A3B 在该点的切线仍然是水平的，表示此时井内所产出的水仍然是靠B点以内储层内的压力势能。当t＞ tB曲线下降速率，ANB 处稳定下来。因此，根据其传播与边界之间距离，可以分为两个阶段，即第一阶段传播到边界之前第二阶段（传播到边界之后） 图2 开放性边界定流量生产时储层压力传播特征1] 定压排采时，煤储层压力传播规律 在第一阶段中，此类条件下的压产生的压力势能作用下流动漏斗的区域流动或较少流动存在。随着压降的不断） 图3 开放性边界定排采储层压力传播规律1] 2.2 封闭性边界储层压力传播规律 定流量生产时，煤储层压力传播规律 压力传播的第一阶段与开放性边界定产量生产的第一阶段几乎是一样的。区别在于压力传播的第二阶段，由于封闭的边界无地下供给源B点后，该点的压力就会不断下降（图4），致使该点的压降幅度逐渐接近井壁及底层内的压降幅度。势能幅度也趋于稳定压力达到枯竭压力时，煤层气排采就趋于停止。 该类情况与定流量排采时一致，直到第二阶段B处的压力逐渐下降，不同定流量排采的是，压降漏斗范围的不扩大，0 为止，如图5所示。 图4 封闭性边界定流量生产时储层压力传播规律1] 图5 封闭性边界定压排采时储层压力传播规律1] 3.压降漏斗机理 排采局限性 2]通过对煤层气单井产气机理研究，总结分析得出，单个煤层气排采时，所形成的的压降漏斗的影响范围有限，且向四周延伸的速度，最终趋于稳定。其漏斗曲线如图6，近井筒附近的曲线斜率较大，而随着延伸端斜率迅速。反应井筒附近的煤中压降的幅度较大，井筒四周的压降较小。 6 压力降落漏斗与等温吸附曲线对照图 对照等温吸附曲线可知，初期煤层的压降所引起的甲烷解吸量远小于后期相同压降引起的解吸量因此单井排采的局限性总结为两点：一是只在井筒附近才形成较大的压降；二是压降漏斗半径有限，距离普遍较小。 干扰形成机制 当共同排采两口相距较近的煤层气井时。随着抽水的进行，各个煤层气井的降落漏斗不断延伸，最终将交汇在一起，形成煤层气井井间干扰。此时，由于降落漏斗的边缘没有更多的补给区域，降落漏斗将不再向远处延伸，而是向深处扩展，使该处的煤层压力快速下降，甲烷大量释放，产气量大大增加。 煤层气井群一定范围内的两口或两口以上抽水生产的煤层气井井间的就是，当井群中的井间距小于压降漏斗的影响半径是，彼此之间的气水流量及压力降深都要发生相互的干扰煤层气井井间干扰13-15]。压降曲线与单井压降曲线对比，如图。 压降和流量之间的相互干扰，煤层气井的排采具有较好的促进作用6]： ：井间的压降漏斗相互叠加，使得其压降幅度也成倍增加，因此井群相对于单井来说，单位时间内的大，煤层气的解吸量大，即表现为时间内煤层气的产气量多； ：井间的压降漏斗相接时，相当于分别遇到了隔水边界，抽水的进行，方向上的