為了探究多層煤層氣藏合采層間儲(chǔ)層處液面壓力的關(guān)系、層間生產(chǎn)壓差的關(guān)系以及各儲(chǔ)層見氣時(shí)間的關(guān)系,以多層疊置獨(dú)立煤層氣藏為研究對(duì)象,從成藏特征和煤層氣產(chǎn)出機(jī)理出發(fā),基于煤層氣井井底壓力表達(dá)式,推導(dǎo)了層間儲(chǔ)層處液面壓力的關(guān)系表達(dá)式,進(jìn)而推導(dǎo)了層間生產(chǎn)壓差的關(guān)系表達(dá)式以及層間見氣時(shí)間的關(guān)系表達(dá)式。通過分析得出:①由于層間距的存在,在下儲(chǔ)層未暴露時(shí),上下儲(chǔ)層間儲(chǔ)層處液面壓力存在一定的差異,當(dāng)下儲(chǔ)層暴露后,上下儲(chǔ)層間的儲(chǔ)層處液面壓力相等;②層間生產(chǎn)壓差和層間見氣時(shí)間也不一定相等,且差異的大小均與儲(chǔ)層壓差、層間距、儲(chǔ)層暴露情況有關(guān),其中層間見氣時(shí)間的差異還受氣井排采壓差的影響。研究成果為煤層氣多層合采井排采制度的制定以及多儲(chǔ)層煤層氣藏合采模擬實(shí)驗(yàn)方法的選取提供了理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：天然氣地球科學(xué). 2020,31(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

多層煤層氣系統(tǒng)示意

無論是單井單層開采還是單井多層合采，煤層氣產(chǎn)出機(jī)理和產(chǎn)出過程是一樣的，即通過排水降壓降低儲(chǔ)層壓力至臨界解吸壓力以下，使吸附態(tài)煤層氣解吸為游離態(tài)，并經(jīng)擴(kuò)散和滲流運(yùn)移至井筒產(chǎn)出。如圖2所示，煤層氣從煤基質(zhì)運(yùn)移至井筒中，滲流過程和解吸過程的驅(qū)動(dòng)力是壓力差，擴(kuò)散過程的驅(qū)動(dòng)力是濃度差，排水降壓是前提，解吸、擴(kuò)散、滲流、排水降壓環(huán)環(huán)相扣、相互制約。煤層氣井生產(chǎn)周期一般可分為產(chǎn)水期、產(chǎn)氣量快速增加期、穩(wěn)產(chǎn)期以及衰減期。產(chǎn)水期儲(chǔ)層壓力未降至臨界解吸壓力以下，此階段只產(chǎn)水或有微量原始儲(chǔ)層中游離態(tài)氣體產(chǎn)出；產(chǎn)氣量快速增加期吸附態(tài)氣體開始解吸為游離態(tài)產(chǎn)出，此階段日產(chǎn)氣量逐漸增加，而產(chǎn)水量逐漸減少；穩(wěn)產(chǎn)期氣井日產(chǎn)氣量達(dá)到最大值且較穩(wěn)定，同時(shí)日產(chǎn)水量減小至一穩(wěn)定值，此階段氣井以產(chǎn)氣為主；衰減期氣井日產(chǎn)氣量開始下降，同時(shí)日產(chǎn)水量也再次開始下降，當(dāng)日產(chǎn)氣量為0時(shí)氣井停產(chǎn)。

式中：Pf為井底壓力，MPa;Pm為井筒中混氣液柱壓力，MPa;Pg為井筒中環(huán)空純氣柱壓力，MPa;Pe為井口套壓，MPa；ρ液為液柱的平均密度，kg/m3;g為重力加速度，m/s2;h為液柱高度，m。煤層氣井產(chǎn)水階段井筒中的液柱為水柱，井筒中無氣柱，井口套壓為0，井底壓力由井筒中的水柱產(chǎn)生，即：

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本文編號(hào)：3534202