本文關(guān)鍵詞：煤層氣產(chǎn)能分析及井型優(yōu)化　出處：《中國(guó)石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 煤層氣 有限元 產(chǎn)能分析 裂縫參數(shù) 井型優(yōu)化

【摘要】：煤層氣作為一種新型優(yōu)質(zhì)的能源,其有效開(kāi)發(fā)利用,不僅能改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu),增加能源供給,緩解能源壓力,還能夠減少礦井災(zāi)害,保護(hù)大氣環(huán)境。我國(guó)煤層氣開(kāi)采起步較晚,各項(xiàng)技術(shù)還不完善,煤層氣產(chǎn)能影響因素復(fù)雜,不同的開(kāi)采井型,具有各自的優(yōu)點(diǎn)也存在各自的問(wèn)題,開(kāi)展煤層氣產(chǎn)能分析與井型優(yōu)化研究,以期為煤層氣田開(kāi)發(fā)方案的制定提供指導(dǎo)。煤儲(chǔ)層孔裂隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本文結(jié)合煤層氣產(chǎn)出過(guò)程中解吸、擴(kuò)散、滲流理論,建立了考慮滲透率敏感性和毛細(xì)管力影響的煤層氣水流動(dòng)數(shù)學(xué)模型,依據(jù)有限元基本原理,對(duì)煤層氣水流動(dòng)數(shù)學(xué)模型壓力場(chǎng)、飽和度場(chǎng)和含氣量場(chǎng)方程進(jìn)行了空間域內(nèi)的有限元離散,采用差分格式,在時(shí)間域上進(jìn)行了離散,最終推導(dǎo)得出煤層氣水流動(dòng)數(shù)學(xué)模型的有限元弱解積分形式。以FEPG有限元自動(dòng)生成程序?yàn)槠脚_(tái),結(jié)合Fortran語(yǔ)言,編寫(xiě)了相應(yīng)的煤層氣產(chǎn)能分析程序,并與COMET3煤層氣數(shù)值模擬軟件進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,對(duì)煤層氣壓裂直井產(chǎn)能進(jìn)行了單因素分析。結(jié)果表明:(1)煤層的滲透率越大、孔隙度越小、含氣量越大、朗格繆爾壓力越大、朗格繆爾體積越小,壓裂直井前期產(chǎn)氣量越高。(2)裂縫的存在減小了壓力傳遞的阻力,增大了儲(chǔ)層的降壓范圍,提高了煤層氣的產(chǎn)氣能力。(3)裂縫長(zhǎng)度越長(zhǎng),導(dǎo)流能力越大,產(chǎn)氣量越大,但并不是無(wú)限的,需要對(duì)裂縫參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文結(jié)合研究區(qū)煤儲(chǔ)層特征,對(duì)壓裂直井井網(wǎng)部署及井網(wǎng)密度、壓裂水平井裂縫參數(shù)、多分支井分支數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)各種井型產(chǎn)能進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明:(1)壓裂直井產(chǎn)能隨滲透率非均質(zhì)性增強(qiáng)而減小;壓裂水平井鉆井方位垂直于面割理時(shí),產(chǎn)能隨滲透率非均質(zhì)性增強(qiáng)而增大;多分支井產(chǎn)能受滲透率非均質(zhì)性影響較小。(2)確定了目標(biāo)區(qū)壓裂直井井網(wǎng)形狀為正方形井網(wǎng),并優(yōu)化了井網(wǎng)尺寸及裂縫參數(shù),同時(shí),對(duì)壓裂水平井井段長(zhǎng)度、壓裂段數(shù)及裂縫參數(shù)和多分支井分支數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。(3)與壓裂直井相比,多分支水平井開(kāi)采煤層氣產(chǎn)量較高,增產(chǎn)幅度較大,壓裂水平井增產(chǎn)幅度較小。(4)在滲透率、含氣量及厚度較小的煤層中,多分支井具有較好的適應(yīng)性,在滲透率、含氣量及厚度較大的煤層中,各種井型的產(chǎn)能較為接近。
[Abstract]:Coal bed methane (CBM) as a new type of high-quality energy, its effective development and utilization can not only improve the energy structure, increase energy supply, alleviate energy pressure, but also reduce mine disasters. Protection of atmospheric environment. China's coal-bed methane mining started late, various technologies are not perfect, coal-bed methane production capacity impact factors are complex, different mining wells, have their own advantages and have their own problems. The study of coalbed methane productivity analysis and well type optimization is carried out in order to provide guidance for the development of coalbed methane field. The pore and fissure structure of coal reservoir is complex. This paper combines the theory of desorption diffusion and percolation in the process of coalbed methane production. A mathematical model of coalbed gas and water flow considering the influence of permeability sensitivity and capillary force is established. According to the basic principle of finite element, the pressure field of the mathematical model of coal bed methane water flow is established. The equations of saturation field and gas content field are discretized by finite element method in spatial domain and discretized in time domain by difference scheme. Finally, the integral form of the finite element weak solution of the mathematical model of coalbed methane water flow is derived. The FEPG finite element automatic generation program is taken as the platform and the Fortran language is used. The corresponding program of CBM productivity analysis is compiled and compared with the COMET3 software. The single factor analysis of productivity of coalbed methane fracturing vertical well shows that the larger the permeability, the smaller the porosity, the greater the gas content, the greater the Langmuir pressure and the smaller the volume of Langmuir. The higher the gas production is in the early stage of fracturing, the longer the fracture length is. The existence of the fracture reduces the pressure transfer resistance, increases the pressure reduction range of the reservoir, and improves the gas production capacity of the coalbed gas. The greater the conductivity, the greater the gas production, but not unlimited, the need to optimize fracture parameters. This paper combined with the characteristics of coal reservoirs in the study area, the fracturing straight well pattern layout and well pattern density. Fracturing horizontal well fracture parameters and branch number of multi-branch wells are optimized, and various types of productivity are compared and analyzed. The results show that the productivity of fracturing vertical wells decreases with the increase of permeability heterogeneity. When the drilling azimuth of the fractured horizontal well is perpendicular to the surface cleavage, the productivity increases with the increase of permeability heterogeneity. The productivity of multi-branch wells is less affected by permeability heterogeneity.) the shape of straight well pattern in target area is determined as square well pattern, and the size of well pattern and fracture parameters are optimized at the same time. The length, fracturing section number, fracture parameters and branch number of fracturing horizontal wells are optimized. In the coal seam with low permeability, gas content and thickness, the multi-branch well has better adaptability, and in the coal seam with high permeability, gas content and thickness. The productivity of various well types is close.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE328;TE37

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊陸武,孫茂遠(yuǎn),胡愛(ài)梅,潘軍;適合中國(guó)煤層氣藏特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)[J];石油學(xué)報(bào);2002年04期

2 朱志敏;楊春;沈冰;崔洪慶;;煤層氣及煤層氣系統(tǒng)的概念和特征[J];新疆石油地質(zhì);2006年06期

3 嚴(yán)緒朝;郝鴻毅;;我國(guó)的煤層氣及其開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀和前景[J];石油科技論壇;2007年05期

4 才思斯;許浩;湯達(dá)禎;趙俊龍;彭己君;孟金落;于明杰;;水力封堵型煤層氣藏類(lèi)型及地質(zhì)意義[J];中國(guó)煤層氣;2011年02期

5 張文昭;煤層氣──我國(guó)未經(jīng)開(kāi)發(fā)的能源[J];特種油氣藏;1996年03期

6 查爾斯 R·納爾遜,藍(lán)曉梅;煤層氣藏儲(chǔ)量分析方法的評(píng)價(jià)[J];中國(guó)煤層氣;1999年01期

7 王生維,段連秀,張明,陳鐘惠;煤層氣藏分析的參數(shù)與流程[J];地球科學(xué);2000年06期

8 饒孟余,馮三利;煤、氣一體化開(kāi)采煤層氣方法的探討[J];中國(guó)煤田地質(zhì);2002年01期

9 歐成華,李士倫,杜建芬,鄧奎;煤層氣吸附機(jī)理研究的發(fā)展與展望[J];西南石油學(xué)院學(xué)報(bào);2003年05期

10 孫斌,王憲花,陳彩虹,張繼東;鄂爾多斯盆地大寧-吉縣地區(qū)煤層氣分布特征[J];天然氣工業(yè);2004年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王彥龍;;煤層氣參數(shù)測(cè)試及其意義[A];安全高效煤礦地質(zhì)保障技術(shù)及應(yīng)用——中國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)、中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)煤田地質(zhì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、中國(guó)煤炭工業(yè)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)水害防治專(zhuān)業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2007年

2 劉炎昊;張苗;劉傳喜;;河南省煤層氣資源利用現(xiàn)狀及其前景評(píng)價(jià)[A];瓦斯地質(zhì)研究進(jìn)展2013[C];2013年

3 張文忠;周尚忠;孟尚志;趙軍;莫日和;;山西省柳林區(qū)塊水文地質(zhì)條件及其對(duì)煤層氣富集成藏的影響[A];2011年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

4 潘一山;唐巨鵬;李成全;石強(qiáng);;煤層氣滲流的核磁共振成像試驗(yàn)研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

5 趙靖舟;時(shí)保宏;;鄂爾多斯盆地煤層氣富集單元及其特征[A];鄂爾多斯盆地及鄰區(qū)中新生代演化動(dòng)力學(xué)和其資源環(huán)境效應(yīng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2005年

6 陳振宏;王一兵;張亞蒲;王憲花;楊焦生;;煤層氣藏儲(chǔ)層研究的新方法[A];2008年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

7 孟艷軍;湯達(dá)禎;許浩;曲英杰;張文忠;劉一楠;;煤層氣解吸階段劃分理論的建立與應(yīng)用[A];2013年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

8 李俊乾;劉大錳;姚艷斌;蔡益棟;張百忍;;鄭莊區(qū)塊煤層氣富集主控地質(zhì)因素及開(kāi)發(fā)前景分析[A];2011年煤層氣學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 張亞蒲;楊正明;鮮保安;;煤層氣開(kāi)采發(fā)展趨勢(shì)及其增產(chǎn)技術(shù)[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

10 趙孟軍;宋巖;蘇現(xiàn)波;柳少波;秦勝飛;洪峰;;煤層氣聚氣歷史研究及其地質(zhì)意義[A];第十屆全國(guó)有機(jī)地球化學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 馬啟孝;商業(yè)開(kāi)發(fā)為煤層氣建設(shè)提速[N];中國(guó)改革報(bào);2006年

2 馬軍;壓裂技術(shù)成功應(yīng)用于煤層氣開(kāi)采[N];中國(guó)石化報(bào);2009年

3 本報(bào)記者 孫利民;中國(guó)煤層氣成藏機(jī)制及經(jīng)濟(jì)開(kāi)采基礎(chǔ)研究推動(dòng)我國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

4 記者 宋時(shí)飛;首條跨省煤層氣輸送管道項(xiàng)目批準(zhǔn)建設(shè)[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2008年

5 本報(bào)記者 程宇婕;十年再造一個(gè)“煤層氣大慶”[N];中國(guó)能源報(bào);2011年

6 潘偉爾;煤層氣開(kāi)發(fā)利用為何難成“氣候”?[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2012年

7 通訊員 黃延兵;渤海鉆四首口煤層氣藏評(píng)價(jià)井交井[N];中國(guó)石油報(bào);2009年

8 山西省社會(huì)科學(xué)院研究員 張蓮蓮;“西氣東輸”工程 山西搭乘西部大開(kāi)發(fā)快車(chē)的站臺(tái)[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2002年

9 張懷發(fā)邋馬軍;煤層氣二氧化碳?jí)毫鸭夹g(shù)取得突破[N];中國(guó)石化報(bào);2008年

10 本報(bào)記者 王巧然;“煤海穿針”讓低滲煤層“揚(yáng)眉吐氣”[N];中國(guó)石油報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 葛燕燕;煤系多層疊置含水系統(tǒng)及煤層氣合排水源判識(shí)[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

2 周s，

本文編號(hào)：1411006