杨新辉

(中煤科工集团西安研究院地质所,陕西 710054)

近几年来随着煤层气勘探力度的加大,巨厚煤层、超厚煤层中的煤层气资源引起人们的关注,同时对巨厚煤层、超厚煤层储层评价也越来越重视。目前获取煤储层信息的方法很多,试井就是一种重要手段。现阶段从采煤角度可将煤层按厚度划分为：极薄煤层 (0.3～0.5m)、薄煤层 (0.5～1.3m)、中厚煤层 (1.3～3.5m)、厚煤层 (3.5～8.0m)、巨厚煤层 (≥8.0m)。然而,我国许多地方陆续发现超过几十米,甚至上百米的煤层,有人认为单层厚度大于60m的煤层应称为超厚煤层,也有人认为大于40m就是超厚煤层[3,4]。对于中厚煤层、厚煤层基本是打穿煤层后试井,其技术以相对成熟;但是关于巨厚煤层、超厚煤层试井方面的研究在国内尚属少见。

1 基本微分方程和压降公式

水在煤层中的流动可以看成是一种单相弱可压缩且压缩系数为常数的液体,在水平、等厚、各向同性的均质弹性孔隙介质中渗流,经过简化其压力变化服从如下偏微分方程：

设在无限大地层中有一口井,在测试前整个地层具有相同的原始压力pi,从某t=0开始以恒定产量q生产,则初始条件如下：

式中p=p(r,t)——距井r(m)处在t(h)时的压力,MPa;

pi——原始地层压力,MPa;

r——距离井的距离,m;

K——煤层渗透率,;

h——煤层厚度,m;

μ——流体粘度,MPa.s;

φ——孔隙度,无量纲;

Ct——综合压缩系数,MPa-1;

rw——井筒半径,m;

q——井的产量,m3/d;

B——流体地层体积系数,无量纲;方程式 (1)在条件式 (2)下的解为：

式中：

η=——导压系数 ,μm2·MPa(MPa·s);

当出现径向流动时,井底流动压力

pwf(t) =p(rw,t)为：

S为表皮系数;·2S为井壁阻力引起的附加压降;所以压差

用来描述压降过程中的井底压力变化。……