煤系氣賦存態(tài)多種多樣,儲層屬性復雜多變,經(jīng)濟高效開采模式尚處于探索起步階段。分析了國內(nèi)科技攻關和現(xiàn)場試驗近期進展,初步總結關于煤系氣開采模式現(xiàn)有認識,對比分析了不同模式的適用性和局限性,并以臨興區(qū)塊示范工程為例分析歸納了產(chǎn)量曲線類型及其合采有效性特點,介紹了煤系氣合采成功范例。以管柱結構設計和排采管控方式為主,考慮井型選擇和壓裂方式,將煤系氣開采工藝初步歸納為分排、先分后合、合排3類模式。每類模式包括若干具體方式;這些模式和方式各有優(yōu)缺點,分排及合排模式中的主要方式在應用中見到初步效果,先分后合模式目前尚處于設計乃至設想階段。建議煤系氣開采模式及其技術創(chuàng)新本著"因地制宜、取長補短、多措并舉、有所側重"的策略,根據(jù)氣藏具體地質條件選用和發(fā)展適應性開采工藝。目前僅有的兩個國家級示范專項工程推進了我國煤系氣開采模式的創(chuàng)新,臨汾示范區(qū)采用分區(qū)分采方式實現(xiàn)了煤系氣開發(fā)規(guī)�？焖贁U展,臨興示范區(qū)探索"排氣降壓"誘控接續(xù)合排工藝初步實現(xiàn)了煤系多氣經(jīng)濟高效合采。重點分析了臨興示范區(qū)煤系氣開采工程示范效果,揭示了自然接續(xù)工藝下的煤系氣生產(chǎn)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)存在4種單井產(chǎn)量曲線類型,包括以解吸氣多層合采為特征的I型... 

【文章來源】：煤炭學報. 2020年07期 北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

煤系氣地質屬性要素體系(據(jù)文獻[3]修改補充)

第1類為“分排”模式，實質上是利用不同的管柱系統(tǒng)，包括不同井或同井分管柱，分別對不同巖性儲層(多氣)或同巖性多產(chǎn)層(單氣)排采生產(chǎn)，包括4類具體方式。一是“分區(qū)異井”方式，將多類型煤系氣資源潛力均好與只有煤層氣資源潛力較好的區(qū)域分別對待，前者先開采致密砂巖氣再考慮煤層氣，后者僅采煤層氣，臨汾區(qū)塊采用這種方式成功實現(xiàn)了煤系吸附氣和游離氣的同期分采[8]。二是“分時同井”方式，本著游離氣枯竭、吸附氣接續(xù)的原則，一旦上述第1類區(qū)域砂巖游離氣資源枯竭，則該區(qū)可利用同一批井轉入煤層氣開采。三為“分段同井”方式，在同一井中分期打開不同儲層進行生產(chǎn)，以避免儲層屬性差異帶來的層間干擾，如沁水盆地南部3號煤層與15號煤層。四是“同井齊排”方式，同一井中設計多層管柱，通過“多管柱分別導流”方式實現(xiàn)煤系“三氣”同期分采，如雙層管柱結構設計[14]及3層管柱結構設想[15]。第2類為“先分后合”模式，基本原理在于通過技術措施實現(xiàn)由高壓力狀態(tài)儲層單排向與低壓力狀態(tài)儲層合排的生產(chǎn)接續(xù)，目前已提出2種具體方式。一是“遞進壓降”[16]，針對多煤層地區(qū)含氣系統(tǒng)垂向疊置的地質特點[3,17]，根據(jù)煤儲層關鍵參數(shù)設計排采先后次序，優(yōu)先排采臨界解吸壓力和產(chǎn)氣壓力高的含氣系統(tǒng)，當壓力降到另一含氣系統(tǒng)的臨界解吸壓力和產(chǎn)氣壓力時，再進行2個系統(tǒng)合排，依此遞進，最終實現(xiàn)同井所有煤層氣系統(tǒng)的合排。二是“同柱自控”方式[18]，針對上部高壓致密砂巖儲層、下部低壓煤儲層的疊置關系，改進閉式氣舉管柱，發(fā)明了氣舉同井合采的工藝管柱結構，先排采上部高壓致密砂巖儲層，利用致密砂巖氣能量自動將下部煤儲層的井液舉升至地面，實現(xiàn)煤儲層降壓解吸和產(chǎn)氣，達到“兩氣”合采目的。

即使是典型游離氣井，由于設備故障(如管道漏氣、流量計或壓力表故障、管道堵塞等)和排采控制(定時生產(chǎn)、定壓生產(chǎn)、排采失控等)原因，產(chǎn)氣量原始記錄往往存在異常波動。剔除異常數(shù)據(jù)，產(chǎn)氣遞減規(guī)律得到凸顯(圖3)。根據(jù)Arps遞減模式[24]判識，臨興區(qū)塊石盒子組砂巖游離氣產(chǎn)量曲線多為雙曲遞減型，少數(shù)井呈指數(shù)遞減規(guī)律[25]。2.2 煤系氣產(chǎn)量曲線類型

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國煤系天然氣共探合采的戰(zhàn)略選擇與發(fā)展對策[J]. 姜杉鈺,王峰.  天然氣工業(yè). 2020(01)
[2]基于排采初期生產(chǎn)特征的煤層氣合采地質條件分析[J]. 秦勇,吳建光,張爭光,易同生,楊兆彪,金軍,張兵.  煤炭學報. 2020(01)
[3]基于氣舉的煤層氣/致密砂巖氣同井合采可行性研究[J]. 丁萬貴,朱森,林亮,綦耀光,朱洪迎,張晧.  煤炭科學技術. 2019(09)
[4]頁巖油氣井常用產(chǎn)量預測模型適應性分析[J]. 陳勁松,曹健志,韓洪寶,年靜波,郭莉.  非常規(guī)油氣. 2019(03)
[5]煤系天然氣的資源類型、形成分布與發(fā)展前景[J]. 鄒才能,楊智,黃士鵬,馬鋒,孫欽平,李富恒,潘松圻,田文廣.  石油勘探與開發(fā). 2019(03)
[6]基于高斯多峰法的密閉空間爆炸特性曲線擬合[J]. 謝威,蔣新生,徐建楠,周毅,王冬.  振動與沖擊. 2018(24)
[7]煤系氣合采地質技術前緣性探索[J]. 秦勇,吳建光,申建,楊兆彪,沈玉林,張兵.  煤炭學報. 2018(06)
[8]中國煤系氣共生成藏作用研究進展[J]. 秦勇.  天然氣工業(yè). 2018(04)
[9]基于不同壓力體系下煤系氣合采工藝的適用性研究[J]. 張晧,綦耀光,張芬娜,朱森,孟尚志,張健.  煤炭科學技術. 2017(12)
[10]基于煤系氣雙管柱分壓合采技術的適用性分析[J]. 張芬娜,張晧,綦耀光,朱洪迎,張健,張兵,郭暉.  煤炭學報. 2017(10)



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