煤層氣開發(fā)井網優(yōu)化數值仿真.pdf

1、我國低煤階煤所包含的資源量約占全國煤層氣資源量的47％,復雜地質條件下低煤階煤層氣藏的相關理論研究具有重要的理論意義和應用價值。論文基于煤層氣地質學、滲流力學理論、有限差分理論,采用理論研究、數值模擬分析和現場實際生產數據資料相結合的方法,對復雜地質條件下煤層氣藏群井排采的產能和壓力擴展規(guī)律進行了研究,并對井網合理布局進行了研究,為煤層氣地面開發(fā)提供了依據和指導。將煤儲層抽象為雙重介質,考慮了煤層氣排采后壓力變化引起的基質收縮對煤孔隙度

2、和滲透率的影響,建立了基質、裂隙雙重孔隙度,裂隙單一滲透率的煤層氣藏滲流數學模型。采用隱式差分方法對所建立的煤層氣滲流數學模型進行差分離散,推導和建立了可以迭代求解的線性煤層氣藏滲流數值模型。以阜新劉家區(qū)塊為背景,建立了考慮火成巖和斷層構造的復雜煤層氣藏地質模型?；谒⒌臄祵W模型、數值模型和地質模型,對復雜地質條件劉家煤層氣藏群井排采后的產能和壓力擴展規(guī)律進行了仿真研究,通過區(qū)塊煤層氣井數值模擬結果和實際排采曲線的對比和分析,驗證了

3、論文所建立數學模型和地質模型的正確性。模擬得到地質構造影響煤層氣排采后的儲層壓力擴展,封閉地質構造的存在改變了壓力擴展的方式,壓力擴展至封閉構造處時沿著封閉構造的走向擴展,在構造處的壓力梯度較大。分析了端、面割理方向滲透率、地質模型和復雜地質條件對煤層氣排采壓力擴展和產能的影響:不考慮面、端割理滲透率的差異會使井的日產氣量偏高,在相同條件下,排采后產生的有效井間干擾范圍較大;采用理想地質模型計算得到的初始儲量、日產量與實際會出現偏差;不

4、考慮地質構造的普通地質模型煤層氣井的產量與復雜地質條件儲層有三種不同情況,且壓力擴展和井間干擾的形成也有明顯不同。對復雜地質因素影響下煤層氣井的合理井間距進行了分析,地質構造影響煤層氣井的布置,煤層氣井與斷層的距離越大,產能越高;煤層氣井與侵入巖的距離確定為壓裂影響半徑時產能最高;在面割理方向和火成巖附近儲層的煤層氣井間距要適當加大,才能使端、面割理方向及多井排采時井間干擾的同時形成。基于上述煤層氣井間距的分析,對劉家煤層氣井網進行了優(yōu)