【摘要】：本論文以沁水盆地鄭莊區(qū)塊壓裂煤層氣直井為研究對象,在查明煤層氣地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際壓裂施工和排采數(shù)據(jù),利用主成分分析法,將研究區(qū)煤層氣直井排采類型劃分為四類,認(rèn)為埋深、地下水流體勢、滲透性、含氣性和壓裂施工因素是氣井產(chǎn)能的主要控制因素;結(jié)合滲透率應(yīng)力敏感性實驗,利用響應(yīng)面法和最大似然函數(shù)法,實現(xiàn)了煤巖滲透率有效應(yīng)力系數(shù)(ESCK)的準(zhǔn)確求取,揭示了其隨含水飽和度增大而增大的規(guī)律;結(jié)合非穩(wěn)態(tài)法氣水相滲實驗,基于分形幾何理論,在對壓汞數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮性矯正的基礎(chǔ)上,建立了匹配不同圍壓條件下氣水相滲曲線的分形擬合模型;基于解吸過程精細(xì)描述,將煤層氣井排采過程劃分為初始排水階段、快速產(chǎn)氣階段和敏感產(chǎn)氣階段;根據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù),構(gòu)建了壓裂煤層氣直井儲層排采動態(tài)分析方法,分析了初始排水階段和氣水兩相流階段的儲層壓降規(guī)律和解吸范圍,實現(xiàn)了儲層有效滲透率的逆推,并與實驗理論滲透率動態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行了對比;排采制度制定的關(guān)鍵是控制儲層解吸能力與滲流能力相互匹配,利用所建立的排采過程動態(tài)參數(shù)分析模型,提出了適用于研究區(qū)壓裂煤層氣直井的階梯式定量化排采制度制定方法,實現(xiàn)了排采過程中井底流壓壓降速率的定量化計算,為合理挖掘煤層氣井產(chǎn)能提供了理論支撐。
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圖 1-1 氣體分子在多孔介質(zhì)中流動 圖 1-2 液體分子在多孔介質(zhì)中流動Figure 1-1 Gas flow in the porous media Figure 1-2 Liquid flow in the porous media克林肯伯格效應(yīng)最早是 Klin-Kenberg 于 1941 年提出的，他給出了氣體滑脫效應(yīng)最初的數(shù)學(xué)表達(dá)式：kg= kg∞1 +4cλr（式 1-1）式中，，kg為平均壓力下的氣體滲透率，kg∞為氣體的克氏滲透率，c 為比例因子，λ為氣體分子平均自由程，r 為孔隙的平均半徑。在實際實驗過程中，許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)氣體分子平均自由程與平均壓力呈反比（陳代s愕齲

本文編號：2663943