煤層氣開(kāi)發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化數(shù)值仿真.pdf

1、我國(guó)低煤階煤所包含的資源量約占全國(guó)煤層氣資源量的47％,復(fù)雜地質(zhì)條件下低煤階煤層氣藏的相關(guān)理論研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。論文基于煤層氣地質(zhì)學(xué)、滲流力學(xué)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(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料相結(jié)合的方法,對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下煤層氣藏群井排采的產(chǎn)能和壓力擴(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了研究,并對(duì)井網(wǎng)合理布局進(jìn)行了研究,為煤層氣地面開(kāi)發(fā)提供了依據(jù)和指導(dǎo)。將煤儲(chǔ)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(duì)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(xué)模型。采用隱式差分方法對(duì)所建立的煤層氣滲流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行差分離散,推導(dǎo)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(fù)雜煤層氣藏地質(zhì)模型。基于所建立的數(shù)學(xué)模型、數(shù)值模型和地質(zhì)模型,對(duì)復(fù)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(kuò)展規(guī)律進(jìn)行了仿真研究,通過(guò)區(qū)塊煤層氣井?dāng)?shù)值模擬結(jié)果和實(shí)際排采曲線的對(duì)比和分析,驗(yàn)證了

3、論文所建立數(shù)學(xué)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(chǔ)層壓力擴(kuò)展,封閉地質(zhì)構(gòu)造的存在改變了壓力擴(kuò)展的方式,壓力擴(kuò)展至封閉構(gòu)造處時(shí)沿著封閉構(gòu)造的走向擴(kuò)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(fù)雜地質(zhì)條件對(duì)煤層氣排采壓力擴(kuò)展和產(chǎn)能的影響:不考慮面、端割理滲透率的差異會(huì)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(jì)算得到的初始儲(chǔ)量、日產(chǎn)量與實(shí)際會(huì)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(fù)雜地質(zhì)條件儲(chǔ)層有三種不同情況,且壓力擴(kuò)展和井間干擾的形成也有明顯不同。對(duì)復(fù)雜地質(zhì)因素影響下煤層氣井的合理井間距進(jìn)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(shí)產(chǎn)能最高;在面割理方向和火成巖附近儲(chǔ)層的煤層氣井間距要適當(dāng)加大,才能使端、面割理方向及多井排采時(shí)井間干擾的同時(shí)形成?；谏鲜雒簩託饩g距的分析,對(duì)劉家煤層氣井網(wǎng)進(jìn)行了優(yōu)