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《非常規(guī)油氣藏井網(wǎng)類型-煤層氣開采井網(wǎng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、煤層氣開采的羽狀水平井及其井網(wǎng)部署調(diào)研相關(guān)煤層氣研究中文文獻(xiàn)，大部分是針對單井設(shè)計(jì)與部署。用于開采煤層氣的井型有：垂直壓裂井，多分支水平井、定向羽狀水平井，從文獻(xiàn)介紹中總結(jié)出單井開采機(jī)理與開采特點(diǎn)、井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化、還有部分簡單井網(wǎng)的設(shè)計(jì)模型。隨著煤層氣開發(fā)的不斷深入,相應(yīng)的開發(fā)技術(shù)也不斷進(jìn)步,由早期的常規(guī)直井開采,水力壓裂,到水平井,再到多分支井;開采方式也由單一的衰竭開采(排水降壓),到注氣(CO2,N2)開采,來提高煤層甲烷的采收率.中國煤層大多具有低孔低滲低壓的特點(diǎn),又都經(jīng)歷了成煤后的強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng),水力壓裂開采效果較差.多分支水平井有控制面積大,導(dǎo)流能
2、力強(qiáng),適應(yīng)低孔低滲油藏的優(yōu)點(diǎn),中國山西沁水盆地的多分支水平井的成功開發(fā)表明了其廣闊的發(fā)展前景.煤層氣主要吸附在煤的內(nèi)表面,只有將煤割理與裂隙中的水排出,使壓力降低到解吸壓力以下,甲烷才能解吸出來;另外由于煤層為低滲透和低飽和儲(chǔ)層,因此大多數(shù)未經(jīng)改造措施的單井日產(chǎn)量都較低。為了提高煤層氣井的產(chǎn)量,需要采取一些增產(chǎn)措施。常用的增產(chǎn)技術(shù)有:水力壓裂改造技術(shù)、定向羽狀水平鉆井技術(shù)和煤中多元?dú)怏w驅(qū)替技術(shù)等。目前研究，有關(guān)采收率的兩個(gè)重要指標(biāo)是開發(fā)波及系數(shù)與驅(qū)替效率。復(fù)雜結(jié)構(gòu)經(jīng)技術(shù)，主要是從擴(kuò)大波及系數(shù)來增大單井產(chǎn)能、單井控制儲(chǔ)量、單井動(dòng)用儲(chǔ)量的角度提高采收率。定向井、水平
3、井、分支井和羽狀水平井一方面降低單井成本，另一方面體現(xiàn)在解決特殊油氣藏開采模式以及提高新老油田采收率方面產(chǎn)生顯著優(yōu)勢。分支井具有水平井的常規(guī)優(yōu)勢，它是從一個(gè)主井眼中鉆成兩個(gè)或多個(gè)分支井眼，從而鉆遇多個(gè)不同空間位置的產(chǎn)層，增大天然裂縫鉆穿幾率和有效面積，提供多種泄油模式以及控制底水錐進(jìn)和延緩邊水推進(jìn)速度，提高單井產(chǎn)量。國際上根據(jù)分支井眼與主井眼完井方式，統(tǒng)一把分支井分為6級(jí)。一級(jí)：主井眼和分支井眼都是裸眼。二級(jí)：主井眼下套管并注水泥，分支井裸眼或只放篩管而不注水泥。三級(jí)：主井眼和分支井眼都下套管，主井眼注水泥而分支井眼不注水泥。四級(jí)：主井眼和分支井眼都在連接處下套
4、管并注水泥，這就提供了機(jī)械支撐連接，但沒有水力的整體性。五級(jí)：具有三級(jí)和四級(jí)分支井連接技術(shù)的特點(diǎn)，還增加了可在分支井襯管和主套管連接處提供壓力密封的完井裝置。六級(jí)：連接處壓力整體性——連接部壓力與井筒壓力一致，具有一個(gè)整體性壓力。1、多分支井注氣開發(fā)煤層氣模型生產(chǎn)井網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)圖1(a)為常規(guī)直井井網(wǎng)的五點(diǎn)井網(wǎng)圖,一般中間為注氣生產(chǎn)井,四周有4口生產(chǎn)井.初始階段,5口井同時(shí)進(jìn)行壓力衰竭式排水采氣生產(chǎn),一般到生產(chǎn)的某個(gè)階段,中間的井轉(zhuǎn)注CO2氣體,4口生產(chǎn)井繼續(xù)生產(chǎn).借鑒五點(diǎn)井網(wǎng)法,多分支水平井按圖1(b),(c)布置,中間為四分支水平井,四周分別布置兩口兩分支水
5、平井,水平井口跟端采用洞穴完井來排水采氣;煤層中割理(面割理和端割理)一般相互垂直,井網(wǎng)模式(a)不能保證多分支井較好的溝通割理,所以,一般煤層氣生產(chǎn)開發(fā)過程中多采用生產(chǎn)井網(wǎng)(圖1(b))[4].初始階段先進(jìn)行壓力衰竭式排水采氣生產(chǎn),生產(chǎn)到某個(gè)階段,中間的四分支水平井轉(zhuǎn)注CO2氣體,兩邊的生產(chǎn)井仍繼續(xù)采氣生產(chǎn).圖在煤層氣藏地質(zhì)參數(shù)不變的情況下,可利用分支井產(chǎn)量模型研究分支數(shù)和分支段長對產(chǎn)能的影響關(guān)系,分支數(shù)和分支段長是影響產(chǎn)能的敏感性人為因素,也是可以通過工程設(shè)計(jì)優(yōu)化加以改變的工程參數(shù),從而盡可能發(fā)揮定向羽狀水平井的產(chǎn)能潛力。圖1多分支水平井網(wǎng)1.1Aninte
6、gratedapproachfortheplanningandcompletionofhorizontalandmultilateralwells1.2AParametricStudyontheBenefitsofDrillingHorizontalandMultilateralWellsinCoalbedMethaneReservoirs注氣開采煤層氣就是向儲(chǔ)層注入N2,CO2,煙道氣等氣體,其實(shí)質(zhì)是向煤層注入能量,改變壓力傳導(dǎo)特性和增大或保持?jǐn)U散速率不變,從而達(dá)到提高單產(chǎn)量和回收率的目的。依據(jù)擴(kuò)散滲流理論和多組分吸附平衡理論,對先注氣后采氣的間斷性注氣模式和
7、邊注邊采的連續(xù)注氣模式的增產(chǎn)機(jī)制分析如下:①間斷性注氣吸附平衡以后煤層部分采氣區(qū)的原始?jí)毫υ黾?開采時(shí)壓力梯度增大,滲流速度增大,衰減時(shí)間延長;連續(xù)性注氣保持了維持煤層氣流動(dòng)的壓力梯度不變,相對提高了滲流速度。另一方面注氣造成的滲流速度增大又引起裂隙系統(tǒng)中煤層氣分壓下降速度加快,由此引起更多的吸附煤層氣參與解吸,解吸擴(kuò)散速率的增大,反過來又促使?jié)B流速度加快。②當(dāng)注氣壓力較大時(shí),還可能在煤層內(nèi)形成新的裂隙,使?jié)B透率即壓力傳導(dǎo)系數(shù)增大,從而引起滲流速度增大。③煤是一種具有較高剩余表面自由能的多孔介質(zhì),由于煤的剩余表面自由能總量(吸附空位)一定,所以煤層與混合氣體達(dá)到
8、吸附平衡后,每一組分的吸
