张遂安,曹立虎,杜彩霞

(1.中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249;2.中国石油大学(北京)气体能源开发与利用教育部工程研究中心,北京 102249;3.中国石油大学(北京)煤层气研究中心,北京 102249)

煤层气井产气机理及排采控压控粉研究

张遂安1,2,3,曹立虎1,2,3,杜彩霞1,2,3

(1.中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249;2.中国石油大学(北京)气体能源开发与利用教育部工程研究中心,北京 102249;3.中国石油大学(北京)煤层气研究中心,北京 102249)

煤层气吸附/解吸特征、渗流机理和排采控制是煤层气井生产的重要因素。为此,进行了煤层气吸附解吸实验和渗流特征实验,结果表明:煤层气吸附/解吸是可逆的,存在“解吸滞后现象”;煤层气渗流呈现二级渗流特征,即煤的基质孔隙内流体的渗流呈非达西渗流和天然裂隙及大孔隙内流体的渗流呈达西渗流;煤层气排采过程中,随着排水降压,规模开发可导致“气水分异”,局部高点气产量高、水产量低,相对低点产水量高、产气量低。同时,煤层气井排采过快、洗井修井、停抽关井、液面低于煤层顶面等易造成污染,致使气水产量锐减,其伤害机理主要是煤粉堵塞伤害、应力敏感伤害和气锁/水锁伤害。基于伤害特点及伤害机理,结合多年的排采经验,确立了以定压排采、控制合理工作压差和控制煤粉适度产出等排采工作制度。

煤层气;产气机理;控压;控粉;排采

在原始煤层气储层(以下简称“煤储层”)条件下,煤层气以吸附态赋存于煤储层之中[1-2]。基于煤层气吸附理论,美国煤层气产业界创立了经典的煤层气开采理论——“排水—降压—解吸—扩散—渗流—解吸—产出”理论[3],有力地推动了美国煤层气产业的形成与发展。……