大宁-吉县区块深层煤层气产能影响因素与生产制度优化OA

【目的】深层煤层气“特低孔、特低渗、超饱和”等特性使其不能照搬浅层煤层气与页岩气的产能模型,且深层煤层气不同井段的生产效果差异大,不同因素对产能的影响程度不清。针对大宁-吉县区块地质特征开展深层煤层气产能数值模拟分析,探究其关键产能因素的影响程度,尤其是确定适宜的簇间距与科学排采制度至关重要。【方法】以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块深层煤层气地质特征为基础,综合考虑煤层气赋存状态转变、多相流体渗流及储层应力应变本构关系,针对排采过程中煤储层变形与流体运移的多物理场耦合机制,通过引入游离气渗流扩散与吸附气解吸扩散的双路径运移模式,建立考虑气-水两相流动与煤体变形耦合作用的产能数学模型;利用COMSOL Multiphysics软件对模型进行求解,并将模拟结果与研究区现场生产实际数据进行比对,充分验证模型的准确性;运用灰色关联法分析产能主控因素,根据产能预测结果,揭示不同井间距和降压速率对产能的影响规律。【结果和结论】模拟结果显示:初始渗透率k_(0)、Langmuir体积V_(L)、Langmuir应变系数ε_(L)、弹性模量E与吸附气产量成正比,初始含水饱和度S_(w0)、Langmuir压力p_(L)、泊松比v与吸附气产量成反比;k_(0)、p_(L)、ε_(L)、E与游离气产量成正比,S_(w0)、V_(L)、v与游离气产量成反比,其中,V_(L)对游离气产量的影响较小;影响研究区产能的主要因素为煤层的ε_(L)和k_(0);通过对不同簇间距条件下的吸附气产量、游离气产量、产水量进行分析,得出大宁-吉县区块的最优簇间距为20 m,最优降压速率为0.18 MPa/d。