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影响煤层气单井产量的关键因素分析
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固7-10井压裂施工曲线
8泵压(Biblioteka Pa) 排量(m /min)20
施工压力稳定,裂缝有效延伸, 稳产产气5563m3/d,水7m3
15 4 10 2 5
0 14:45:29
0 15:00:00 15:15:00 压力 (MPa) 15:30:00 15:45:00 16:00:00 16:15:00 16:30:00
11
影响单井产量的主要因素:含气量、吸附饱和度、绝对渗透率、供给半径、相 对渗透率及生产压差,受地质条件、增产改造工艺及排采技术等综合影响
a c
kc
kc
a c kc h
吸附饱和度 含气量 绝对渗透率
re
供给半径 井筒半径 流体特性综合系数
k rg
p
气相相对渗透率 生产压差
rw g
k rg
煤层厚度
9号井排采曲线
10号井排采曲线
9
3.水平井动态
水平井:稳定产气井27口,10000方以上产气井6口,合计日产气量22万方,日产水量
180方,单井平均日产气量8100方
樊庄区块羽状水平井产量曲线图
10
其中,2009年之前投产的18口水平井已经超过1年半,稳定产气13口,平均单井日产
气量1.24万m3,效果较好
8
裂缝高度,m 裂缝穿透顶底板的深度,m 25
7
裂缝高度,m
20 15 10 5 0 0 1
应力差超过4MPa之后则缝 高的控制作用明显
20
裂缝高度,m 穿透顶底板的深度,m
6 5 4 3 2 1 0 2 3 4 5 6 7 施工排量,m3/min
2 1.5
15
10
排量超过5m3/min对顶底
板的穿透趋势更大
1 0.5 0
5
0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 应力差,MPa
穿透顶底板的深度,m
2.5
应力差对顶底板的影响
施工排量对顶底板的影响
煤岩断裂韧性实验结果
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从生产实际看,单井产量与压裂施工曲线有一定的对应关系。压裂施工曲线可分为:稳定型、
持续下降型、上升型(波动型) — 1)稳定型:说明滤失小,造缝效率高,裂缝在煤层稳定延伸,压裂效果好。高产井的 压裂曲线基本属于该类型
排量 (m3/min)
液体密度 (kg/m3)
液体密度(1000kg/m3)
6
3
20
压力
10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 5
排量
樊庄区块3种典型生产曲线示意图
6
标准型: — 一般排采1-1.5年气达到产量高峰,日产气量2000m3/d以上的井多属于该类型
1号井排采曲线
2号井排采曲线
7
次标准型: — 气产量曲线形态较好,但日产气量多介于1000-2000m3,约占产气井的一半
3号井排采曲线
4号井排采曲线
8
产水型: — 水产量持续较高水平,液面下降困难,产气较少或基本不产气
2
1.生产概况
截止2010年8月底,中石油樊庄区块分批投产直井累计439口,羽状水平井45口
沁水盆地南部煤层气勘探开发形势图
3
2.直井动态
直井:稳定产气井312口,合计日产气量52万方, 5000方以上11口,2000-5000方的
产气井82口,单井平均日产气量1650方
樊庄区块直井产量曲线图
向斜轴部-承压区:产水型
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高产机制:
—承压区:富集不高产的困扰 —补给区:樊庄东部,强烈水动力条件导致含气量、吸附饱和度下降,产气效果差 煤层气构造翼部高产机制图
补给区:强水动力条件,保 存条件较差,煤层气易散失
滞留区:翼部物性较好, 气源充足、易于降压
承压区:压力大,煤层气富集, 产水量大,气体向浅翼部运移
2010年中国煤层气学术研讨会
影响煤层气单井产量的关键因素分析 -以沁水盆地樊庄区块为例
1
前
言
随着国内煤层气产业化稳步推进,提高单井产量、实现 效益开发逐渐成为煤层气开发工作的重点。沁水煤储层低孔、 低渗的特点决定一般煤层气井未经储层改造无自然产能。目前
采用直井压裂及羽状水平井技术扩大渗流通道
揭示影响煤层气单井产量的控制因素,是实现高效增产与 排采的前提,成为煤层气开发阶段的关键之一。现将在樊庄区 块单井产量控制因素进行初步总结,请教于各位专家
备注
无陷 落柱
5
6 7
10.5
11.5 13.85
49.5
54.9 63.5
140
350 400
靠近 陷落柱
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渗透率: —1500m3/d的直井渗透率一般要求>0.3md 樊庄区块直井产量分布与渗透率关系图
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分布规律:稳定高产的直井一般分布在滞留水区域的构造翼部 —鼻隆补给区:产气快,衰竭快 —向斜斜轴部承压区:持续产水量高 樊庄区块高产井分布规律图 鼻隆-补给区:尖峰型
600m3/d,远低于邻区2200m3/d的平均单井产量
陷落柱附近煤层气井相对位置及产量对比图 陷落柱附近含气性及产量对照表
井号 1 2 3 4
含气量 m3/t
22.02 18.6 23.45 15.73
吸附饱和度 %
83.3 81.4 93.8 69.6
产气量 m3/d
2130 1766 2355 600
4
按生产效果上看,前四批直井排采2-4年,单井产量逐步稳定 — 第一、三批:产量上升比较缓慢,达到高峰时间较长
— 第二、四、五批:产量上升较快
樊庄区块不同投产批次单井平均日产气量曲线图
5
从生产特征上看,排采曲线可归纳为3种类型 — 标准型:水产量下降,气产量稳定上升 — 尖峰型:气、水产量同时大幅度下降,恢复困难 — 产水型:水产量持续较高,降压困难,气产量增加缓慢
re
p
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1.直井
(1)地质条件优越是高产的基础
含气量、吸附饱和度:
—2000m3/d直井一般含气量>20m3/t,吸附 饱和度>75% —樊庄东部:含气量不足12m3/t,饱和度 樊庄区块2500m3/d直井分布与含气量关系图
仅55%,产气效果差
樊庄区块直井产量与吸附饱和度关系
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靠近陷落柱的区域,煤层气散失严重,含气量、吸附饱和度下降,单井产量仅140-
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优化井位部署启示: —调整均匀布井,采用构造翼部小井距、低部位承压区大井距,补给区不布井的方式 煤层海拔与产水量关系图
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(2)有效的水力压裂改造是高产的关键
压裂难点:
—破胶难、伤害高
—滤失高,易砂堵 —缝高控制困难,近井筒多裂缝发育
9
35 30 25 30
3.5 裂缝高度,m 穿透顶底板深度,m 3