煤层气井在与煤矿重叠区高效开发模式的建立
——以郑村井区为例
2021-03-09吴定泉张金笑赵家攀
朱 敏 吴定泉 李 俊 彭 鹤 张金笑 赵家攀
(华北油田山西煤层气勘探开发分公司,山西 048000)
1 郑村井区地质开发情况
郑村井区位于沁水盆地马蹄形斜坡带东南缘,隶属山西省晋城市沁水县,主体为丘陵山地,地面海拔600~1000m。区内为一近东西向单斜构造,构造平缓,断层不发育,开发主力层系为山西组3号煤层、太原组9号、15号煤层。3号煤埋深300~800m,平均厚度5.9 m;9号煤埋深360~880m,平均厚度1.4 m;15号煤埋深400~900m,平均厚度3.7m。井区内总体含气量较高,3号煤含气量10~24m3/t,9号煤含气量11~24m3/t,15号煤含气量 12~26m3/t,含气量呈南部高、北部低的特点。3号煤平均孔隙度6.1%,平均渗透率0.44mD;9号煤平均孔隙度5.4%,平均渗透率0.41mD;15号煤平均孔隙度4.9%,平均渗透率0.35mD。
该区内三套开发层系均有良好的供气表现,3号煤层气井平均单井日产气量达2000m3,稳产期可达2~2.5a,9号、15号煤平均单井日产气量分别为900m3、1600m3,两者稳产期较3号煤略短,经历煤矿采掘影响以来,部分井产量呈断崖式下降,难以稳产,气量损失十分严重。
2 煤矿采掘对煤层气井开发的影响
根据煤矿采前规划、巷道抽采、工作面回采的一般步骤,可将矿权重叠区域区划分为规划区、抽采区及采空区三个区域。以郑村井区为例,郑村西南部为寺河煤矿未来五年规划区,沿巷、煤巷于2015年自南向北推移,目前已至郑村中部,并继续以80~100m的月掘进速度继续向北部延伸,因而在巷道两侧一定范围内形成抽采区,受采掘影响该井区分别于2018年、2019年形成两处采空区(图1)。各区域内煤层气井开发所受影响规律不同,本文根据煤矿采掘步骤及不同阶段对气井的影响特征,针对规划区、抽采区及采空区内煤层气开发建立不同开发模式。……
