赖枫鹏,李治平,刘晓燕,杨志浩,郭珍珍

(中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083)

拟稳态扩散的煤层气井动态模型及应用

赖枫鹏,李治平,刘晓燕,杨志浩,郭珍珍

(中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083)

扩散对煤层气井生产动态具有非常重要的作用,为现场人员能够快速有效地对煤层气井生产动态进行预测,需要建立解析形式的动态模型。以拟稳态扩散和体积物质平衡方程为基础,建立气体扩散量与含水饱和度的关系,结合拟稳态产能方程,得到考虑煤层气体拟稳态扩散的动态预测模型。模型对煤层气井生产中后期具有较好的拟合度,通过计算,认为扩散作用在整个开发过程中对煤层气产量均有影响。扩散作用能提高煤层气峰值产量,特别是对煤层气后期产量有很重要的稳定作用。扩散系数越大,煤层气峰值越高,后期产气量越高,且稳产时间更长;扩散对累积产水影响较小;煤层气开发后期,扩散作用越强烈,储层压力下降越平缓,煤层气稳产时间越长。

煤层气;扩散;拟稳态;体积物质平衡;动态影响

我国埋深在2 000 m以浅的煤层气地质储量为36.8×1012m3,资源量几乎达到了我国天然气远景资源储量,其中可采资源量为10.87×1012m3,开发前景十分可观[1]。煤层气的产出是一个非常复杂的过程,包括有解吸-扩散-渗流等几个不同的流动形式[2-5]。国内外学者对解吸-扩散模型进行了研究,McKee和Bumb等学者通过理论推导,分别在1986年和1987年建立了各自具有代表性的2个平衡吸附模型[6],该模型忽略了实际气体运移所需要的扩散时间,因而并不能反映解吸时间的影响。……