考虑渗透率变化的煤层气储层数值模拟及参数敏感性研究

煤层气开采过程中储层渗透率的变化对产气量影响较大,通过引入S＆D渗透率变化模型,建立了考虑渗透率变化的煤储层三维气水两相渗流数学模型,完成模型检验后应用所编制软件研究了煤储层参数、吸附参数及渗透率模型特征参数对开发效果的影响。结果表明,煤层气产量随着初始含气量、煤层有效厚度、裂缝渗透率和Langmuir压力的增大而增大,随储层原始压力、裂缝孔隙度和Langmuir体积的增大而减小,而解吸时间对产气量影响不大;裂缝渗透率随着杨氏模量和基质收缩/膨胀系数的增大而增大,随泊松比和裂缝压缩系数的增大而减小。引入S＆D模型后计算的累积产气量要比常规模型低1.3%,因此不可忽视煤层气产出过程中渗透率的变化。     

多组分气体吸附预测及模型对比研究

为了更精确描述煤层气注气开发或二氧化碳煤层封存涉及到的多组分吸附过程,采用扩展Langmuir、理想吸附溶剂和二维状态方程预测不同煤对甲烷-二氧化碳混合气体的吸附,并将三种模型预测结果与实验数据进行对比分析,结果表明:二维状态方程模型对混合气体的吸附预测精度最高,并且能较好适用于高压系统的吸附预测。除此之外,从三种模型分离因子的变化规律可以看出,理想吸附溶剂和二维状态方程模型在吸附时都考虑了气体相对吸附性随平衡气相组分和压力的变化,而扩展Langmuir没有考虑该因素。因此,也表明理想吸附溶剂和二维状态方程模型在预测多组分气体相对吸附方面具有一定的优势。      

无因次产气图版在樊庄煤层气产能预测中的应用

数值模拟方法能够较好地描述煤层气的储存特征及流动机理,是目前研究煤层气产能较为有效的方法,但该方法应用费时、复杂,实用性较差。以沁水煤层气田樊庄区块为例,基于煤层气数值模拟方法,建立樊庄无因次产气曲线,研究了13种地质、排采参数对无因次产气曲线的影响,选择影响较大的参数绘制出无因次产气图版。研究结果表明,无因次产气图版能够方便地确定已投产和未投产煤层气井产能、最大产气量及其出现时间、煤层原始含气量等重要参数。实例验证可知,使用无因次产气图版在预测煤层气井产能和确定最大产气量等参数方面,具有较高的准确性。