张芬娜 綦耀光 刘 冰 孟尚志 袁孟文

（1.中国石油大学（华东）机电工程学院，山东省青岛市，266580；2.中联煤层气有限责任公司，北京市朝阳区，100108）

煤层气开采大致经历3个阶段，依次为单相水流动阶段、气水两相流动阶段和单相气体流动阶段。实际上，在煤层气井生产的过程中煤粉的产生是不可避免的。在煤层气井排采初期单相水流动阶段主要产水并携带大量煤粉，在单相气体流动阶段由于气体的冲蚀也携带一定的煤粉。通过地层液和煤层气的冲蚀的煤颗粒随着地层液和气体进入井筒，这些煤粉对煤层气井井底压力的影响不可忽略。因此，针对煤层气的开采实际，考虑煤粉对井底流压的影响，基于液固两相流压力降和气固两相流压力降理论，分析井筒内煤粉对井底压力的影响，是煤层气井排采中亟待解决的课题，具有十分重要的意义。

1 井底压力计算

单相流煤层气井底流压通常由3个部分组成，即井口流压（套压）、煤层气柱段压差和液柱段压差，分别求出各柱段的压差，而后求得井底流压，即：

式中：pwf、ptf、ΔpG和Δpw——分别为井底流压、套压、上行气固两相压差和下行液固两相压差，MPa。

1.1 上行气固两相压差计算模型

气柱段由煤层甲烷气体和煤粉固体颗粒组成，煤层气和煤粉固体颗粒沿油套环空向上流动。故气柱段压力差的计算应考虑煤粉颗粒群对其的影响。关于油套环空流动问题，可从实际流体的伯努力方程得到：

式中：Δpf——沿程能量损失相对应的摩阻压力降，MPa；……