2021年全国煤层气学术研讨会
基本信息
2021-10-10
2021-10-10
中国煤炭学会;中国石油学会;煤层气产业技术创新战略联盟
会议文集
1. 不同预处理对保德地区煤岩微生物产气影响
摘要： 保德地区为生物成因煤层气气田,目前处于开采稳产后期阶段,探索激活微生物产气对该地区增产稳产具有较大的现实意义.预处理是提高厌氧生物降解性能,提高产气量和产气速率的关键.分别对比物理、化学、生物预处理方法比较不同预处理方法对煤层微生物产气影响.结果表明:①粉碎后煤样能提高煤与菌液接触,产气效果好于块煤;②利用酸和碱化学处理后的煤样,能提升煤样产气能力,添加NaOH碱处理产气效果好于HCL酸处理效果,且处理后菌群活性提高;③生物预处理能大幅提高煤岩微生物降解,白腐菌预处理后最高产气量可达11.65m3/t,产气周期较以往缩短.可能原因是白腐菌作用降解了煤中大分子物质,缩短了产甲烷水解过程,提供了更多可供产甲烷菌分解的物质.在实际生产中,除了选择合适的预处理方法之外,还必须考虑处理成本及预处理能量投入与气体能量产出间的平衡.不同试剂、不同处理方法间的联合预处理将是这一问题的解决途径之一,也是实现对煤进行深层次、大范围降解的研究趋势之一.鄂尔多斯保德区块的煤层生物甲烷模拟实验较为可行,该区的煤样经过处理后具有较大的产气潜力,可为下一步现场试验提供较好的借鉴作用.
提交时间：2021-10-10
2. 导水裂隙带高度数值模拟与应用
摘要： 导水裂隙带发育高度研究对指导卸压瓦斯抽采具有重要意义,为研究导水裂隙带发育特征,基于RFPA-2D(岩石破裂过程分析系统)软件平台,以晋城矿区寺河矿4301工作面为研究对象,对回采过程中上覆岩层的变形和垮落情况进行了模拟,模拟结果显示工作面回采后导水裂隙带发育高度为75m.根据4301工作面导水裂隙带模拟结果,指导邻近的3313工作面L型采动水平井水平段布置在煤层顶板以上40～60m导水裂隙带范围内.L型采动水平井运行后,井下风排甲烷纯量、采空区抽排甲烷纯量、高位钻孔抽排甲烷纯量均明显降低,说明RFPA-2D数值模拟预测导水裂隙带高度结果可信,可用于指导卸压瓦斯抽采.
提交时间：2021-10-10
3. 滇东黔西煤层气井高压气动力诱导起裂压裂与前置二氧化碳压裂先导试验
摘要： 滇东黔西地区煤层具有煤体结构多样、纵向多层叠置、煤层含水性弱、目的层煤岩松软塑性强等特点.针对此类煤层压裂造缝及储层保护技术要求,开展了高压气动力诱导起裂压裂与前置二氧化碳压裂先导试验,并与常规活性水加砂压裂进行对比分析.结论如下:高压气动力诱导起裂压裂在降低破裂压力与施工难度方面有明显的优势.前置二氧化碳可以充分发挥二氧化碳的造缝能力,较活性水加砂压裂储层改造体积提高了36.02％,但前置二氧化碳压裂因二氧化碳受热膨胀而具有更高的施工压力,较活性水压裂而言,其施工压力增长了161.54％.
提交时间：2021-10-10
4. 滇东雨汪区块煤层气直井产能模拟及井网优化设计
摘要： 老厂矿区雨汪区块多煤层发育,是中国西南地区重要的煤炭及煤层气富集区之一.本文结合实际排采资料,利用COMET3数值模拟软件,对雨汪区块内的Y1井、Y2井和Y3井进行产能模拟,并以Y1井的地质资料和生产资料为基础,设计模拟方案,提出直井的井网优化建议,为后续煤层气的井位布置提供依据.结果显示:Y1井相对高产,Y2井产量相对中等,Y3产量最低,模拟结果可信度较高.双井的井间距为100m时,气井产气量较高,最高日产气量可达769.7m3,模拟350天总产气量达103997m3,并且产气稳定,不易衰减;正三角形布井,且井间距为100m时,气井产气量较高且产量稳定.
提交时间：2021-10-10
5. 鄂东缘黄土塬三维地震采集技术攻关及应用研究
摘要： 鄂尔多斯盆地东缘蕴含丰富的煤层气、致密砂岩气资源,是当今油气勘探的重点.但该区域地表黄土巨厚,吸收衰减严重,地震资料信噪比低,同时储层厚度薄.如何提高地震资料信噪比、有效拓宽资料频宽,提高资料主频,从而提高薄储层、小断层的预测精度,成为该区地震勘探亟待解决的难题.为了解决该难题,已经有研究人员提出了黄土塬二维弯线、直测线、宽线+非纵、常规三维等地震采集技术,但还不能完全满足精细的煤层气、致密砂岩气勘探需求.本文创新性地提出了基于非常规气技术经济一体化的"两宽一高"三维地震采集技术.同时在该区采用基于黄土模型和潮湿黄土厚度模型的激发因数设计+5Hz宽频高灵敏度单点接收技术,有效地提高了资料的信噪比和主频,拓宽了频宽,提高了叠前反演和薄储层的识别精度,满足勘探开发及水平井轨迹设计的需要.
提交时间：2021-10-10
6. 高阶深煤层寿阳ST区排采分析及产能评价
摘要： 寿阳ST区煤层气为深层高阶煤.埋深介于769.2～1589.6m,大部分区域埋深大于1000m.主要煤层9号、15号煤镜质体反射率介于2.27％～3.03％.通过对寿阳ST区地质条件以及10口已排采井分析表明,深层高阶煤产能同时受地质、储层改造、排采三方面因素影响,含气量、渗透性是其产能的主控因素.高阶深煤层的煤层气井应采用较低的排采速度为宜.煤储层的改造工艺对深层高阶煤的开发至关重要,是深层高阶煤开发需要发展的关键技术.
提交时间：2021-10-10
7. 基于压降扩展规律的煤层气井井网重构技术研究及应用——以沁水盆地柿庄南区煤层气井为例
摘要： 沁水盆地南部柿庄南区块3号煤层开发至今已有10年,不同区域单井产量差异大,生产规律复杂,部分煤层气井已达峰值甚至出现递减,区块提产稳产形势严峻,亟需通过耦合调整来改善开发效果,进一步提高采收率.从区块水文条件研究入手,确定储层水补给来源,考虑越流补给进行了煤层气压降扩展规律研究,结合数值模拟方法的验证,最终确定试验井区各井压降半径.基于压降扩展理论研究,在现场开展井网重构技术试验,试验结果表明:试验前处于稳产或递减的煤层气井受限于有限的压降半径,井区未实现井间干扰;重构调整实施后,显示井间干扰逐步形成,局部区域实现了协同降压上产,尤其在主应力方向上,优先实现整体协同降压、单井二次上产.
提交时间：2021-10-10
8. 基于压裂后关井压力数据的煤层气藏原始地层压力计算方法
摘要： 煤储层原始地层压力是煤层气储量和产能评价中一个非常重要的参数,对煤层气开采具有指导作用,因此准确计算煤储层原始地层压力具有重大意义.本文基于渗流力学理论压力势叠加原理,建立了压裂过程中和压裂后关井过程中压力势的模型,并分别忽略与考虑煤储层压裂过程中和压裂后裂缝网络渗透率变化两种情况,提出了利用水力压裂煤层气井关井阶段井口压力降落数据,确定煤储层原始地层压力的方法.最后,进行了实例应用.从实例井拟合结果可以看出,忽略与考虑煤储层裂缝网络渗透率变化的原始地层压力方法线性关系都很明显,说明建立的方法有效.从解释精度的角度来看,考虑煤储层压裂后裂缝网络渗透率变化的方法参与拟合的数据点更多,且压裂过程和压裂后煤储层裂缝网络渗透率变化是不争的事实,解释结果更加可靠.如果忽略压后关井期间煤储层裂缝网络渗透率的变化过程,评价的裂缝网络稳定的渗透率及原始地层压力会偏高.该方法在确定煤储层原始地层压力的同时,还可以确定煤储层压裂后裂缝网络稳定的渗透率并评价裂缝网络渗透率变化趋势,为煤层气藏类型划分、煤层气储量计算、压裂效果评价和排采制度优化设计提供依据.
提交时间：2021-10-10
9. 基于有利区划分的煤层气产能评价研究——以古交邢家社区块为例
摘要： 由于煤层气藏地质特征非均质性较强,产能影响因素复杂,导致了煤层气藏开发有利区分布复杂,连片性较差,在产能评价时,需要找准不同产能特征的分区原则对区块进行分区,并对各个区块开展产能评价.本次研究通过对古交区块生产动态和单井产能进行研究,结合区块的构造认识、资源丰度分布情况,明确了区块产能影响因素,在此基础上对区块开发有利区进行划分.通过不同有利区的归一化生产曲线得到不同有利区生产特征曲线,再根据对单井产量曲线与区块特征生产曲线进行对比,确定各个有利区的典型生产井;在此基础上对典型生产井进行解析解模拟,在历史拟合的基础上进行产能研究,得到各个有利区的典型预测曲线,再结合未来投产计划,得到区块产气剖面,达到区块产能评价和产能预测的目的.研究结果表明:煤层非均质性强,单纯的典型曲线产能评价不能表征各个区块的实际产能,有利区划分主要以产能为依据,更加符合煤层气的地质特征及生产特征,以此得到的典型曲线和典型井更加符合准确预测区块产能的目的,使得产能评价更加准确.该方法能够指导煤层气田的开发方案,也为煤层气藏产能评价奠定了基础.
提交时间：2021-10-10
10. 基于BP神经网络的煤层气临界解吸压力预测新方程——以云南老厂雨旺多煤层区为例
摘要： 临界解吸压力是多含气系统能否合层排采的基本度量指标,其影响因素较多,一般需要获取兰氏参数,根据兰氏方程进行计算.但在实际勘探开发中,往往需要在没有兰氏参数的条件下快速准确获取临界解吸压力.本文基于老厂区块参数井实验测试数据,首先分析临界解吸压力主控因素,得出研究区临界解吸压力与储层温度、埋深、储层压力和煤质参数等相关性较高.考虑各因素之间的复杂关系,引入神经网络分析方法,发现该方法对于预测临界解吸压力比较有效,但存在步骤繁琐、不易应用的缺点,利用该方法得到标准化重要性参数依次为Ad、Vdaf、T,基于这三个参数,结合多元回归方程建立了便于实际快速应用的预测方程.计算并预测研究区临界解吸压力,并与实测值进行比较,发现相关性较高.以研究区一口关键参数井为例,划分了产气序列.
提交时间：2021-10-10
11. 机器学习在页岩岩相识别中的应用——以鄂尔多斯临兴地区山西太原组页岩为例
摘要： 页岩岩相区域性识别需要依赖大量的页岩岩芯样品或先进的测井技术手段,这往往对于老工区再次勘探评价形成困难.页岩岩相是页岩储层评价的重要组成之一,前期将机器学习算法作为分类器,在确定岩相类型的基础上实现区域性识别,然而在样品数量较少时,岩相类型的偶然性较大,因此提出将机器学习算法作为回归器,结合普通测井数据建立模型,首先计算出单井连续的岩石矿物组分,从而进行页岩岩相识别,进而可推广应用于全区实现区域性页岩岩相非均质性的展布特征.本次使用有监督学习算法XGBoost作为回归器,利用常规测井数据和与之相对应的XRD数据作为数据集,建立可预测岩石矿物组分的模型,并将该模型应用于研究区的所有单井中.在建立模型过程中,数据预处理和特征增强是提高模型准确性的有效方法.应用结果表明,山西和太原组主要页岩岩相类型分别为泥质砂岩和砂质泥岩,含泥砂岩次之,这与XRD实验结果相一致.此外,页岩岩相类型在不同时期纵向上的非均质性说明模型的准确性和灵活性.
提交时间：2021-10-10
12. 吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气地质特征及成藏规律
摘要： 二连盆地吉尔嘎朗图凹陷作为中国低煤阶煤层气是已取得试采突破的有利勘探区,煤层气资源丰富.但由于对煤层气地质特征及成藏规律的认识不够深入,导致该区尚未实现大规模商业开采.本文以吉尔嘎朗图凹陷为例,重点研究该区块内煤层构造特征、煤层沉积特征、煤层发育特征、煤岩煤质、顶底板封盖性和水文地质条件等煤层气地质特征,在此基础上形成了该区煤层气为水力封堵的原生生物气藏的地质认识.通过建立低煤阶煤层气选区评价标准,优选有利区块,部署评价井及试采井组,取得较好的评价试采效果,为下一步的整体开发奠定了基础.
提交时间：2021-10-10
13. 临兴地区致密砂岩气水锁伤害评价与解除研究
摘要： 为了给临兴地区致密气的水锁预防与解除提供依据,采用总水体积法、水相圈闭指数法,对临兴地区致密气压裂层位的水锁伤害程度进行了综合评价,并研究了水锁解除剂和液氮伴注压裂这两种水锁伤害解除工艺的效果.结果表明:临兴致密气已压裂层位存在较高的水锁伤害风险;三个主力层位的水锁伤害程度具有不同的区域分布特征,其中石盒子组东北、西北两角出现易水锁层位,而太原组、山西组在西北地区存在临界水锁的区域;综合利用水锁解除剂、液氮伴注压裂两种手段,可有效解除临兴致密气水锁伤害,保护压后产能.该研究成果可为临兴致密气藏水锁伤害的预防与解除提供一定依据.
提交时间：2021-10-10
14. 煤层顶板间接压裂裂缝扩展规律及影响因素分析
摘要： 为了研究煤储层顶板间接压裂裂缝扩展规律,根据间接压裂裂缝扩展数学模型,构建了几何模型,利用数值模拟软件,分析了顶板与煤层最小水平应力差、射孔位置距、煤层断裂能、煤层弹性模量、施工排量、压裂液粘度等因素对煤层顶板压裂裂缝扩展的影响.得出顶板与煤层应力差越大,顶板裂缝延伸越远.顶板射孔位置距煤层与顶板界面越远、煤层断裂能和弹性模量越大,裂缝在顶板延伸越远.提高压裂液排量、增加压裂液粘度,有助于增加煤层内裂缝长度.
提交时间：2021-10-10
15. 煤层气多层合采纳米溶解增渗快速解吸压裂技术
摘要： 煤层气工业化生产的关键是提高解吸速度.提高解吸速度的方法有六种:第一,利用极性相似性溶解原理,溶解煤岩等岩石通缝扩喉,沟通形成连通的原生纳米孔缝体系,全程提高煤层岩石渗透率,大幅度提高解吸速度,大幅度降低起裂压力;第二,深煤层高温纳米孔缝可燃冰融化游离甲烷气;第三,高粘携砂压裂建造网络长缝体系增加解吸体积;第四,关井七天使压裂液再纳米孔缝中生成纳米膜,置换吸附甲烷气解吸;第五,多层分段压裂合层开采,先采游离气形成降压,带动煤层降压解吸;第六连续排水降压解吸.1％煤岩纳米溶解剂,驱替压力从80％下降至99.6％,渗透率从0.05md增加到10～80md,起裂压力下降30％以上;1％砂岩纳米溶解剂,驱替压力下降40％～80％,渗透率从0.05md增加到5～30md,起裂压力下降10％以上.纳米清洁压裂液冰水易溶解、常温水易溶解、50000ppm地层水易溶解,1.1％纳米清洁压裂液粘度35～57mPa.s.使用1％纳米溶解剂2000立方米,10米厚的任何储层都可以快速实现日产气量3万立方米.
提交时间：2021-10-10
16. 煤层气井排采初期压降速度转折点确定与分析
摘要： 本文以排水降压阶段与产气阶段之间井底流压下降速度的转折点为研究目标,定量分析煤层气井合理排采制度.分别从实际生产资料、室内实验、数值模拟等角度对煤层气井压降速度转折点存在的重要性以及合理范围进行深入探讨.结果表明,由于受到应力敏感、贾敏效应、煤粉运移等多方面的影响,转折点压力越低,煤储层在排采初期就受到严重损害,导致峰值产气和平均产气量均较低.定量分析结果表明,转折点压力为临界解吸压力70％左右时开发效果较好,且不宜低于临界解吸压力的35％.
提交时间：2021-10-10
17. 煤层气生产井套压控制技术研究
摘要： 煤层气生产过程中,不合理的排采制度以及由此导致的煤岩裂隙内煤粉的滞留和阻塞将在很大程度上引起储层渗透率的损害,从而影响煤层气高产和稳产目标的实现.此外,负责调整煤层气井动液面高度的排水泵通常会遭遇埋泵和卡泵事故,破坏煤层气生产的连续性.针对煤层气生产面临的挑战,本文详细阐述了基于套压释放和补偿的煤层气井井底流压控制系统的套压控制机制和工作流程.系统主要通过在套压控制管道和压力补偿管道上分别安装由PID控制器控制的压力释放自动调节阀和压力补偿自动调节阀,将井底流压稳定地控制在设定井底流压附近,从而避免因井底流压的剧烈波动导致的储层渗透率损害.同时,通过套压控制井底流压可将排水泵从调节井底流压的角色中解放出来,极大地降低卡泵事故发生的风险,而且能在很大程度上避免频繁地调整泵参数和辅助注水作业.仿真计算表明,PID控制器能够对井内压力变化做出迅速响应,通过调整阀门开度,使得井内压力在极短的时间内即可恢复并稳定在设定压力附近.
提交时间：2021-10-10
18. 煤层气水平井分段水力压裂后产能预测
摘要： 准确预测煤层气水平井分段压裂后的产能是减少工程盲目投资、参数优化的基础.根据断裂理论力学、水力压裂原理,分析得出水平段与水平最小主应力平行及有一定夹角情况下压裂后裂缝形态.根据压裂效果最好的裂缝形态,考虑压裂改造区与未改造区储层渗透率的差异,构建了改造区和未改造区煤层气水平分段压裂后产能预测模型.沁水盆地柿庄南区块煤层气水平井实际产能的对比,在一定程度上验证了模型的准确性.结果表明:煤层气井分段数、射孔间距、压裂液量、施工排量、射孔数等决定了压裂改造区的范围.一定范围内增加分段压裂的段数,可大幅度提高煤层气井的产能.该预测模型为煤层气水平井分段压裂工艺参数优化提供了理论依据.
提交时间：2021-10-10
19. "煤层气系统"含水模式建立及潜力层测井评价
摘要： 随着当今对新能源需求的增加,非常规煤层气清洁能源的开发日益受到人们的重视.目前,煤储层含水性严重制约着储层资源动用量,准确识别和评价煤层气储层含水性是煤层气开发的迫切需求.针对鄂尔多斯盆地J区块主力煤层局部产水高、产水原因不明、资源动用率不高等问题,紧密围绕煤储层地质特征,以常规和成像测井资料为基础,充分利用地质、岩心、排采、压裂等资料,探讨了含水性来源,详细分析了煤层气储层含水各地质主控因素,基于测井信息构建了评价含水主控因素,建立了区块型"煤层气系统含水结构模式",其中顶板裂缝灰岩富含水层模式不利于动用开发.该技术推广应用在鄂尔多斯盆地J区块现场,针对性动用J区块主力煤层煤,扩大了资源动用范围,为煤层气储层潜力层挖潜、射孔层位优选提供技术保障,最终提高煤层气单井产量以及示范区资源动用量.
提交时间：2021-10-10
20. 煤储层气水储量评估方法研究进展
摘要： 中国煤层气资源丰富,经过三十多年的技术积累和工程示范,已初步实现煤层气的规模化开发利用.但目前储量动态评估技术相对滞后,导致甜点区判别不准,排采制度不合理.不同煤层的气水赋存状态可能存在较大差异,且煤层气体解吸速度受排水速度影响显著.因此,准确预测煤储层气水储量及其动态变化特征对于确定开发甜点、制定合理排采制度具有重要意义.目前煤层气储量评估方法包括容积法、物质平衡法、数值模拟法和产量递减法等.容积法计算过程中各参数的不确定性较强.物质平衡法未能考虑煤层气开发过程中的压力滞后效应.数值模拟法过程复杂,对地质资料与动态数据的要求高.产量递减法适用于开发程度较高的煤层气田.现有研究对煤层水的赋存状态认识不清,上述储量评估方法未能估算煤层水的地质储量,且无法准确描述其对煤层气不同赋存状态和产量的影响规律.针对上述问题,研究提出将煤层水划分为吸附态和游离态,建立了超临界甲烷—液态水竞争吸附模型,提出了煤储层气水储量动态预测方法.所提出的储量估算方法能够有效预测甲烷和水原始储量及其在开发过程中的变化,丰富和发展了煤储层地质储量预测方法,且对煤层气井排采制度优化设计具有重要指导意义.
提交时间：2021-10-10
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