馬馳原
摘 要:煤層氣井產(chǎn)量高低會直接影響國民生產(chǎn)和生活水平,為了更好地滿足各個行業(yè)的生產(chǎn)需求,保證國民的日常生活水平能夠得到保障,相關(guān)部門就應(yīng)該重視我國煤層氣井產(chǎn)量影響因素的探究以及提升產(chǎn)量措施的相關(guān)分析工作,只有從根本上掌握煤層氣井產(chǎn)量影響因素,才能夠作出正確的措施,從而提升產(chǎn)量,以保證社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作穩(wěn)定持久地進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:煤層氣井;產(chǎn)量影響;因素;措施
隨著科技的進(jìn)步以及我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的開展,發(fā)展煤層氣井工作項目事關(guān)重要,與此同時,相關(guān)部門對于開發(fā)煤層氣的熱情也在持續(xù)不斷地提升,正是如此,重視煤層氣井的建設(shè),保證煤層氣產(chǎn)量,才能夠從根本上提升我國商業(yè)化建設(shè)水平,確保我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有更高的動力。但是目前我國在開發(fā)煤層氣工作過程中還是存在一定問題以及局限性的,導(dǎo)致限制我國煤層氣井產(chǎn)量的提升。希望通過全文論述能夠給相關(guān)部門提出指導(dǎo)。
一、產(chǎn)量影響因素分析
(一)投產(chǎn)層厚度對產(chǎn)量的影響
之所以應(yīng)該重視投產(chǎn)層厚度,是由于投產(chǎn)層厚度會直接影響到富集煤層氣以及煤層氣產(chǎn)量,如果投產(chǎn)層厚度越厚,那么氣源也就越豐富,這樣一來就能夠提供大量的煤層氣,從而提升煤層氣井產(chǎn)量,而以上計算都是建立在含氣量相同的基礎(chǔ)上進(jìn)行推算的。但是將我國與國外的投產(chǎn)層厚度相比較,結(jié)果表明我國的投產(chǎn)層厚度比較小。目前利用相應(yīng)的方式能夠統(tǒng)計處射孔厚度和產(chǎn)量之間的關(guān)系,最終統(tǒng)計的結(jié)果是日產(chǎn)氣量隨著厚度的增大而升高。而在統(tǒng)計過程中,根據(jù)不同的煤層氣井實際情況進(jìn)行最標(biāo)準(zhǔn)的分類,從而在分類中指出不同類型氣井占據(jù)的比例。所以,最終得出的結(jié)論就是要想保證煤層氣井合理,就應(yīng)該保證煤層氣井的生產(chǎn)產(chǎn)層厚度一定要比5m大,只有這樣才能夠保證煤層氣產(chǎn)量得到提升。
(二)煤儲層物性對產(chǎn)量的影響
在分析煤儲層物性對于煤層氣產(chǎn)量的影響因素的時候,最主要的就是不能忽略裂縫滲透率的影響作用。為了能夠更加精確地說明裂縫滲透率對于煤層氣井產(chǎn)量是如何作用,相關(guān)部門作出深入研究,希望通過全面的分析和探究能夠得出兩者之間的關(guān)系,一般來說,如果滲透率過于低,就會不利于煤層氣井的解吸,從而降低煤層氣井的產(chǎn)量。根據(jù)資料分析得知,滲透率高會提升煤層氣井產(chǎn)量。所以,相關(guān)部門應(yīng)該重視煤儲層物的滲透率變化。
(三)水文地質(zhì)條件對產(chǎn)量的影響
(1)補(bǔ)給邊界類型:補(bǔ)給邊界類型顧名思義就是當(dāng)利用壓降漏斗實施排采工作的時候,一旦在底層中發(fā)生不斷擴(kuò)張的情況,就會出現(xiàn)漏斗的邊緣和張性斷層遇到這種情況,這個時候,斷層的水與其他形式的水相互聯(lián)通并且在水量充足的情況下,出現(xiàn)水資源補(bǔ)給煤層的現(xiàn)象,而這種現(xiàn)象就是補(bǔ)給邊界類型。這個時候,如果能夠確保抽出的量和補(bǔ)給的量是一樣的,那么壓降漏斗狀態(tài)就是平穩(wěn)的,也就不會再出現(xiàn)擴(kuò)張的情況,與此同時,導(dǎo)致儲層的壓力不會發(fā)生變化,久而久之,解吸甲烷工作就不能夠持續(xù),也就不能繼續(xù)保證煤層氣井產(chǎn)氣,從而降低煤層氣井產(chǎn)量。這種情況一般發(fā)生在高產(chǎn)水井或者低產(chǎn)氣井和不產(chǎn)氣井。
(2)井間干擾邊界類型:之所以會出現(xiàn)井間干擾邊界的情況,多是在兩個距離比較近的煤層氣井之間發(fā)生的,當(dāng)抽水時間不斷延長,最平常的現(xiàn)象就是導(dǎo)致壓力降落漏斗出現(xiàn)擴(kuò)展的情況,一旦降落漏斗擴(kuò)增到一定程度,就會出現(xiàn)兩個相互鄰近的煤層氣井之間形成漏斗的疊加,這樣一來,就會使得降落漏斗又持續(xù)不斷地擴(kuò)大,最終影響煤儲層壓力,從而導(dǎo)致甲烷出現(xiàn)大量解吸的現(xiàn)象,久而久之就會提升煤層氣井的產(chǎn)量。這種情況多是發(fā)生在高產(chǎn)氣井。
(四)斷層對產(chǎn)量的影響
一般情況下,在分析斷層對產(chǎn)量的影響作用的時候,應(yīng)該以高角度斷層情況為主,而大部分的斷層多是貫穿至地表,所以說,斷層的附近出現(xiàn)井壓裂,之后就會和斷層出現(xiàn)聯(lián)通的狀態(tài),久而久之就會造成淺層水,如果淺層水或者其他來源的水資源竄到煤層,就會直接影響排水效率以及煤層的開發(fā),因此,這樣一來最終就會影響煤層氣井產(chǎn)量。
二、中低產(chǎn)井治理方法與提高產(chǎn)量措施
(一)優(yōu)化層系組合
對于投產(chǎn)層厚度薄的井,由于其潛能小,往往是產(chǎn)液量低,產(chǎn)氣量低。需要通過層系之間的優(yōu)化組合,提高產(chǎn)層厚度,來增加產(chǎn)量,其它措施是沒有效果的。這類井共18口。主要措施補(bǔ)補(bǔ)孔,射開3#、5#和11#煤層的同時,也補(bǔ)射開其間的差煤層和致密砂巖層,增加產(chǎn)層厚度,提高氣井產(chǎn)量。
(二)實施二次壓裂
由于物性差,產(chǎn)氣量低,產(chǎn)水量也不高,一般日產(chǎn)水量低于2.0m3/d,水中的Cl?含量一般800-1600mg/L,所產(chǎn)水為投產(chǎn)層段的水,說明大部分井沒有出現(xiàn)竄層和越流現(xiàn)象。產(chǎn)量低的主要原因是:煤層物性差,含氣量低;壓裂效果不理想,沒有達(dá)到設(shè)計要求。這類井共10口,主要措施是通過補(bǔ)孔,增加產(chǎn)層厚度,實施二次壓裂,改善煤儲層滲流條件,擴(kuò)大滲流面積,提高單井產(chǎn)氣量。
(三)鉆側(cè)鉆水平井
由于受斷層的影響,壓裂后氣井與斷層溝通,形成了竄流,水源補(bǔ)給充足,產(chǎn)水量大,壓降漏斗范圍很小,不產(chǎn)氣或產(chǎn)氣量很少。根據(jù)水中Cl離子的分析結(jié)果,這類井又可進(jìn)一步劃分為兩種情形,一類井的地層水中Cl離子含量低于目的層段的平均值,說明是從上部淺層水層竄流。另一類井的Cl離子含量遠(yuǎn)大于目的層段的平均值,說明是從下部水層竄流。這類井共32口,除了封堵老井井筒周圍裂縫和井眼,鉆側(cè)鉆水平井外,很難找到其他更好的辦法。
(四)在斷層附近適合鉆多分支水平井
實踐證明,斷層附近不適合鉆常規(guī)直井壓裂生產(chǎn),可以選擇多分支水平井。多分支水平井在中國西北地區(qū)煤層氣開發(fā)區(qū)已經(jīng)較大規(guī)模的使用,并且取得了較好的效果。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果顯示,一般多分支水平井控制的滲流面積比直井大10-15倍。
(五)優(yōu)化排采制度
煤層氣在開發(fā)過程中主要表現(xiàn)出兩方面正反地質(zhì)效應(yīng):一方面,隨著孔隙流體的排出,地層孔隙流體壓力不斷降低,而垂向上的有效應(yīng)力不變,造成割理、微裂隙和孔隙壓縮,產(chǎn)生應(yīng)力敏感,孔隙度和滲透率都降低;另一方面,吸附在煤基質(zhì)顆粒表面的甲烷呈凝聚態(tài),當(dāng)?shù)貙訅毫档偷浇馕鼔毫?,通過解吸、擴(kuò)散、滲流,從煤層中排出,甲烷解吸排出后基質(zhì)的有效孔隙體積增大,滲透率增大。這兩種相反的地質(zhì)效應(yīng)在不同的排采階段表現(xiàn)的程度不同,對煤層氣井的產(chǎn)量影響比較明顯。
結(jié)語
通過全文的論述,我們能夠十分清楚地看出我國相關(guān)部門為了保證煤層氣的產(chǎn)量,保證對煤層氣能夠進(jìn)行高效研究和分析,已經(jīng)做出了非常多的努力,而要想保證我國未來的煤層氣井開發(fā)和建設(shè)水平都能夠得到提升,相關(guān)部門就應(yīng)該繼續(xù)對此作出不懈的努力,只有這樣才能夠在保證社會進(jìn)步的同時可以有效提升煤層氣井產(chǎn)能。隨著時代和技術(shù)的進(jìn)步,每一個煤層氣井的建設(shè)情況不同,就應(yīng)該利用相應(yīng)的技術(shù)對不同類型的煤層氣井進(jìn)行對應(yīng)的操作,這樣才能夠有針對性地提升我國煤層氣井的產(chǎn)量,從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 龐濤.焦坪礦區(qū)煤層氣井排采工藝技術(shù)研究[D].煤炭科學(xué)研究總院2014.
[2] 王昕馨.煤層氣井固井超低密度水泥漿體系的研究[D].中國石油大學(xué)2010.