本文關(guān)鍵詞：沁水盆地南部柿莊南區(qū)塊煤層氣數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 柿莊南區(qū)塊 煤層氣 數(shù)值模擬 動(dòng)態(tài)分析 產(chǎn)能影響因素

【摘要】：柿莊南區(qū)塊位于沁水盆地南部,煤層氣儲(chǔ)量較為豐富。柿莊南區(qū)塊的有效開發(fā)對(duì)完成沁水盆地產(chǎn)能建設(shè)、緩解日益增長(zhǎng)的能源矛盾具有重要意義。論文基于國(guó)家重大專項(xiàng),旨在為實(shí)現(xiàn)柿莊南區(qū)塊的建產(chǎn)能力而選取典型井組開展煤層氣數(shù)值模擬研究。本文在煤層氣解吸、擴(kuò)散和滲流的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,在數(shù)值模擬軟件中建立了雙孔介質(zhì)模型,采用了Langmuir等溫吸附曲線和Fick第一定律分別描述煤層氣的解吸和擴(kuò)散過程,實(shí)現(xiàn)了煤層氣非瞬時(shí)解吸—擴(kuò)散過程數(shù)值模擬；引入改進(jìn)后的同時(shí)考慮應(yīng)力敏感和煤巖基質(zhì)收縮的滲透率動(dòng)態(tài)變化模型,通過嵌入滲透率變化系數(shù),實(shí)現(xiàn)了排采過程中的滲透率動(dòng)態(tài)變化數(shù)值模擬；采用分支水平井等效替代壓裂縫的方法,實(shí)現(xiàn)了煤層氣壓裂直井?dāng)?shù)值模擬�；谂挪蓜�(dòng)態(tài)規(guī)律,將煤層氣井劃分為5個(gè)排采階段,根據(jù)穩(wěn)定產(chǎn)氣階段的氣產(chǎn)量,將煤層氣井進(jìn)行產(chǎn)能分級(jí)；在歷史擬合的基礎(chǔ)上,針對(duì)煤層氣井的不同排采特點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析；通過數(shù)值模擬軟件針對(duì)不同產(chǎn)能等級(jí)的煤層氣井分別從沿壓裂縫方向與垂直壓裂縫方向研究?jī)?chǔ)層參數(shù)的動(dòng)態(tài)分布規(guī)律；分別從儲(chǔ)層條件、吸附-解吸特征、壓裂工藝和排采工藝進(jìn)行煤層氣產(chǎn)能影響因素分析；最終評(píng)價(jià)了典型井組的生產(chǎn)潛能,并提出了合理地增產(chǎn)建議。研究結(jié)果表明在數(shù)值模型中考慮排采過程中應(yīng)力敏感效應(yīng)和煤巖基質(zhì)收縮效應(yīng)對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響,能有效降低排采中后期時(shí)的煤層氣產(chǎn)能計(jì)算誤差；壓力不能有效傳播、氣體解吸半徑小以及排水效果較差是造成部分煤層氣井低產(chǎn)的主要原因。雖然壓裂縫半長(zhǎng)與煤層氣產(chǎn)能成正相關(guān),但當(dāng)煤層頂板為含水層時(shí),過長(zhǎng)的壓裂縫可能導(dǎo)致產(chǎn)生大量的越流供給,導(dǎo)致排水降壓階段時(shí)間延長(zhǎng),氣井形成無(wú)效排水,增加排水難度,導(dǎo)致壓降漏斗擴(kuò)展幅度較小,煤層氣解吸范圍有限。若在目前井網(wǎng)布置下采用衰竭式開采,煤層氣采收率較低；采用負(fù)壓開采、注氣開采和重復(fù)壓裂時(shí),有利于提高煤層氣采收率,是有效的增產(chǎn)措施。
【關(guān)鍵詞】：柿莊南區(qū)塊 煤層氣 數(shù)值模擬 動(dòng)態(tài)分析 產(chǎn)能影響因素
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE37
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 研究的目的與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1 煤層氣運(yùn)移規(guī)律研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 煤層氣數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.3 沁水盆地煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀16-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線17-19
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 技術(shù)路線18-19
• 第2章 柿莊南區(qū)塊煤層地質(zhì)及物性特征19-25
• 2.1 煤層地質(zhì)特征19-21
• 2.1.1 構(gòu)造背景19
• 2.1.2 地層特征19-20
• 2.1.3 煤巖特征20-21
• 2.1.4 煤質(zhì)特征21
• 2.1.5 煤層埋深21
• 2.1.6 煤層厚度21
• 2.2 煤層物性特征21-24
• 2.2.1 煤層滲透性特征21-22
• 2.2.2 煤層壓力特征22
• 2.2.3 煤層含氣性特征22-23
• 2.2.4 煤層吸附解吸特征23-24
• 2.3 典型井組儲(chǔ)層參數(shù)分布24-25
• 第3章 典型井組數(shù)值模擬25-55
• 3.1 煤層氣滲流數(shù)學(xué)模型25-30
• 3.1.1 煤儲(chǔ)層模型簡(jiǎn)化25
• 3.1.2 模型假設(shè)條件25-26
• 3.1.3 基質(zhì)微孔隙中的流動(dòng)方程26-27
• 3.1.4 裂隙系統(tǒng)中的流動(dòng)方程27-30
• 3.1.5 輔助方程30
• 3.2 煤層氣滲流特征模擬方法30-32
• 3.2.1 雙重介質(zhì)模擬31
• 3.2.2 吸附-解吸過程模擬31
• 3.2.3 擴(kuò)散過程模擬31
• 3.2.4 裂縫系統(tǒng)中氣水兩相滲流模擬31-32
• 3.3 煤層滲透率動(dòng)態(tài)變化數(shù)值模擬32-36
• 3.3.1 滲透率影響因素32
• 3.3.2 滲透率動(dòng)態(tài)變化模型32-34
• 3.3.3 滲透率動(dòng)態(tài)變化數(shù)值模擬34-36
• 3.4 壓裂縫模擬方法36-40
• 3.4.1 現(xiàn)有模擬方法的不足之處36-37
• 3.4.2 等效多分支水平井法模擬煤層壓裂縫37-40
• 3.5 典型井組的數(shù)值模擬模型40-41
• 3.6 歷史擬合41-55
• 3.6.1 歷史擬合的基本原則41
• 3.6.2 歷史擬合的一般步驟41-42
• 3.6.3 典型井組歷史擬合結(jié)果42-55
• 第4章 生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析55-73
• 4.1 排采階段新劃分55-56
• 4.2 產(chǎn)能等級(jí)劃分56-58
• 4.2.1 井組生產(chǎn)概況56-57
• 4.2.2 產(chǎn)能等級(jí)劃分57-58
• 4.3 典型氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析58-73
• 4.3.1 高產(chǎn)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析58-62
• 4.3.2 中等產(chǎn)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析62-69
• 4.3.3 低產(chǎn)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析69-73
• 第5章 產(chǎn)能影響因素分析73-82
• 5.1 儲(chǔ)層條件對(duì)產(chǎn)能的影響74-77
• 5.1.1 煤層孔隙度對(duì)產(chǎn)能的影響75
• 5.1.2 煤層滲透率對(duì)產(chǎn)能的影響75-76
• 5.1.3 煤層含氣量對(duì)產(chǎn)能的影響76-77
• 5.2 吸附解吸特征對(duì)產(chǎn)能的影響77-79
• 5.3 壓裂工藝對(duì)產(chǎn)能的影響79-80
• 5.4 排采工藝對(duì)產(chǎn)能的影響80-82
• 第6章 產(chǎn)能預(yù)測(cè)及增產(chǎn)方案研究82-95
• 6.1 產(chǎn)能預(yù)測(cè)82-92
• 6.1.1 單井產(chǎn)能預(yù)測(cè)82-90
• 6.1.2 井組產(chǎn)能預(yù)測(cè)90-92
• 6.2 增產(chǎn)方案研究92-95
• 6.2.1 負(fù)壓開采92
• 6.2.2 注氣開采92-94
• 6.2.3 重復(fù)壓裂94-95
• 第7章 結(jié)論95-96
• 致謝96-97
• 參考文獻(xiàn)97-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果102

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