目录
第 1 章 煤层气田总论 ..................................................1 1.1 区块概况 ......................................................1 1.1.1 区块构造位置 ............................................1 1.1.2 区域构造特征 ............................................1 1.2 层系与煤体特征 ................................................2 1.2.1 地层层序 ................................................2 1.2.2 煤系及层 ................................................4 1.2.3 煤体结构特征 ............................................7 1.2.4 煤质特征 ................................................7 1.3 煤储层物性 ....................................................8 1.3.1 煤的孔渗特性 ............................................9 1.3.2 流体分布及其性质 .......................................10 1.3.3 储层综合特征 ...........................................11 1.4 煤层气勘探开发简况 ...........................................12 1.4.1 煤层气勘探简况 .........................................12 1.4.2 排采数据 ...............................................13 第 2 章 煤层气藏工程研究 .............................................16 2.1 煤层气田开发原则 .............................................16 2.2 煤层 PVT 物性与储量计算 .......................................16 2.2.1 含气面积与有效厚度 .....................................17 2.2.2 煤的含气特征 ...........................................17 2.2.3 煤层气储量计算 .........................................18 2.2.4 可采储量 ...............................................23 2.3 开发层位与开发方式 ...........................................25 2.3.1 开发层位的选择 .........................................25 2.3.2 开发方式的选择 .........................................26 2.4 合理井网参数的确定 ...........................................28
团队编号： 0000000全国石油工程设计源自赛 方案设计类作品比赛类别
油/气藏工程单项组
完成日期
2014
年
4
月
13 日
全国石油工程设计大赛组织委员会制
作品简介 本报告是在沁端区块煤层气藏已有资料的基础上，研究设计经济上最优、技 术上合理的开发方案。首先，我们明确了整个区块内 3#、15#主采煤层的构造特征 和煤储层特征。通过煤质特征、孔隙特性、流体分布等储层综合特征分析，从静 态资料方面对煤层有效厚度、含气面积、含气量、孔渗饱进行权重评估计算，确 认了主采煤层的地质储量、可采储量。并且，在 petrel 建立地质构造建模基础上， 通过 CMG 建立油藏数值动态模型，利用组分模拟器对产气井进行生产历史拟合， 确定合理的煤储层参数，计算出对应的储量。最后，针对该区块特征，提出了开 发整体思路，即在经济性原则的指导下，确定最佳井网密度；通过比较不同井网 下的数值模拟结果，确定了最优的井网类型；为了保证较优的产气量效果，控制 合理。井网确定后，讨论了气藏开发程序，最终提出了满足经济性和全部前提的、 累积产气量相对最多的开发方案。
第 1 章 煤层气田总论
第 1 章 煤层气田总论 1.1 区块概况 1.1.1 区块构造位置 沁端区块位于沁水盆地南部，隶属于山西省沁水县，矿区属于中联煤层气有 限责任公司，区块拐点坐标见表 1-1-1。本区属山区丘陵地貌，以低山丘陵为主。 本区为典型的干旱性大陆气候，降雨量较少，冬季气温较低，年平均降雨量 400~900mm，年最大降雨量 891mm，最大积雪深度 212.5mm。年平均气温 10.9℃， 最高 37.3℃，最低-16.3℃，最大冻土层深度 0.41m。该区处于张性应力区，地震发 生的概率较低，其地震烈度为 6 度。
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第 1 章 煤层气田总论
薄煤层， 底部为铁矿层， 局部夹不稳定灰岩 1 层。 本组厚度变化大， 一般为 3～22m， 平均 9m。与下伏地层呈平行不整合接触。 （2）上统太原组（C3t） 为区内主要含煤地层之一。K1 砂岩底至 K7 砂岩底。主要由砂岩、粉砂岩、砂 质泥岩、泥岩及石灰岩组成。其中含煤 7～13 层，以下部 15#煤层发育较好； 3）二叠系 （1）下统山西组（P1s） 为本区主要含煤地层之一。K7 砂岩底至 K9 砂岩底。主要由砂岩、粉砂岩、砂 质泥岩、泥岩及煤组成。与下伏太原组相比，本组以含砂成分高、色浅、交错层 理发育、植物化石丰富为其特点。底部为灰色中－细粒砂岩（K7） ，局部砂质减少， 颗粒变细，相变为粉砂岩。该组含煤 1～4 层，其中 3#煤层是主要煤层，位于中下 部。本组平均厚 47m。底部以 K7 砂岩与下伏太原组呈整合接触。 （2）下统下石盒子组（P1x） K9 砂岩底至 K10 砂岩底。主要由砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝质泥岩组成。 顶部为浅灰、灰白色含铝泥岩，具褐黄、紫红色斑块，以富含铁质鲕粒，色杂为 特征（俗称“桃花泥岩”） 。上中部为灰－深灰色细、中粒砂岩夹砂质泥岩，具交错 层理，常含大量菱铁质鲕粒，底部（K9）为浅灰色细、中粒砂岩，局部相变为粉 砂岩，含炭屑、夹泥质包裹体。平均厚 87m。 （3）上统上石盒子组（P2s） K10 砂岩底至 K14 砂岩底。由黄绿色、浅黄色、深紫色、蓝紫色砂质泥岩和砂 岩组成，上石盒子组厚约 500m。底部 K10 砂岩与下伏下石盒子组整合接触。 （4）上统石千峰组（P2sh） 为本区主要出露地层。由黄绿色、绿黄色、浅灰绿色砂岩及棕红色、紫红色、 灰绿色泥岩及砂质泥岩组成。厚度 150～200m，平均 177m。底部 K14 砂岩与下伏 上石盒子组整合接触。 4）三叠系 下统刘家沟组（T1l） ：主要出露于本区中西部，多被植被掩盖，东部仅在山顶 零星发育。底部为浅黄灰色、浅肉红色薄－中厚状中－细粒砂岩，夹紫红色砂质 泥岩；下部为棕红色、浅灰红色细粒长石砂岩，具大型板状交错层理，夹薄层紫 红色、棕红色泥岩；中部为棕色中厚层状细粒长石砂岩；上部为棕、棕黄色细粒 砂岩、粉砂岩。全组厚 438～483m，平均 460m。 5）第四系 （1）中更新统（Q2） 角度不整合覆盖于下伏各时代地层之上。上部为黄灰色、浅棕黄色、浅棕红
2.4.1 井网密度 ...............................................28 2.4.2 井网设计 ...............................................29 第 3 章 煤层气数值模拟研究 ...........................................31 3.1 确定模型范围 .................................................31 3.2 建立层模型及构造模型 .........................................32 3.2.1 网格建模 ...............................................32 3.2.2 属性建模 ...............................................33 3.3 数值模型的建立 ...............................................36 3.3.1 数学模型 ...............................................36 3.3.2 参数选择 ...............................................38 3.3.3 生产历史拟合与参数校正 .................................39 3.3.4 拟合结果 ...............................................41 第 4 章 开发方案设计 .................................................45 4.1 开发整体思路 .................................................45 4.2 井网优化 .....................................................45 4.3 排采制度 .....................................................48 4.5 开发部署 .....................................................48 4.5.1 井型选择 ...............................................48 4.5.2 井网部署及其依据 .......................................49 4.5.3 开发阶段的划分 .........................................49 第 5 章 结论与建议 ...................................................50 参考文献 ............................................................51