煤層氣開發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化數(shù)值仿真.pdf

1、我國低煤階煤所包含的資源量約占全國煤層氣資源量的47％,復雜地質(zhì)條件下低煤階煤層氣藏的相關理論研究具有重要的理論意義和應用價值。論文基于煤層氣地質(zhì)學、滲流力學理論、有限差分理論,采用理論研究、數(shù)值模擬分析和現(xiàn)場實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料相結(jié)合的方法,對復雜地質(zhì)條件下煤層氣藏群井排采的產(chǎn)能和壓力擴展規(guī)律進行了研究,并對井網(wǎng)合理布局進行了研究,為煤層氣地面開發(fā)提供了依據(jù)和指導。將煤儲層抽象為雙重介質(zhì),考慮了煤層氣排采后壓力變化引起的基質(zhì)收縮對煤孔隙度

2、和滲透率的影響,建立了基質(zhì)、裂隙雙重孔隙度,裂隙單一滲透率的煤層氣藏滲流數(shù)學模型。采用隱式差分方法對所建立的煤層氣滲流數(shù)學模型進行差分離散,推導和建立了可以迭代求解的線性煤層氣藏滲流數(shù)值模型。以阜新劉家區(qū)塊為背景,建立了考慮火成巖和斷層構(gòu)造的復雜煤層氣藏地質(zhì)模型?；谒⒌臄?shù)學模型、數(shù)值模型和地質(zhì)模型,對復雜地質(zhì)條件劉家煤層氣藏群井排采后的產(chǎn)能和壓力擴展規(guī)律進行了仿真研究,通過區(qū)塊煤層氣井數(shù)值模擬結(jié)果和實際排采曲線的對比和分析,驗證了

3、論文所建立數(shù)學模型和地質(zhì)模型的正確性。模擬得到地質(zhì)構(gòu)造影響煤層氣排采后的儲層壓力擴展,封閉地質(zhì)構(gòu)造的存在改變了壓力擴展的方式,壓力擴展至封閉構(gòu)造處時沿著封閉構(gòu)造的走向擴展,在構(gòu)造處的壓力梯度較大。分析了端、面割理方向滲透率、地質(zhì)模型和復雜地質(zhì)條件對煤層氣排采壓力擴展和產(chǎn)能的影響:不考慮面、端割理滲透率的差異會使井的日產(chǎn)氣量偏高,在相同條件下,排采后產(chǎn)生的有效井間干擾范圍較大;采用理想地質(zhì)模型計算得到的初始儲量、日產(chǎn)量與實際會出現(xiàn)偏差;不

4、考慮地質(zhì)構(gòu)造的普通地質(zhì)模型煤層氣井的產(chǎn)量與復雜地質(zhì)條件儲層有三種不同情況,且壓力擴展和井間干擾的形成也有明顯不同。對復雜地質(zhì)因素影響下煤層氣井的合理井間距進行了分析,地質(zhì)構(gòu)造影響煤層氣井的布置,煤層氣井與斷層的距離越大,產(chǎn)能越高;煤層氣井與侵入巖的距離確定為壓裂影響半徑時產(chǎn)能最高;在面割理方向和火成巖附近儲層的煤層氣井間距要適當加大,才能使端、面割理方向及多井排采時井間干擾的同時形成?；谏鲜雒簩託饩g距的分析,對劉家煤層氣井網(wǎng)進行了優(yōu)