延川南水文地质控气作用研究

延川南区块是我国目前开发层位最深的煤层气田,为了进一步查明区块水文地质特征对煤层气富集规律的影响,提高煤层气开发的效率,通过对区块水化学类型、水动力强度和水动力分区的综合分析,查明了区块水文地质特征,揭示了水化学、水动力等条件对煤层气富集的控制作用.研究结果表明区块存在两个截然不同的水化学、水动力系统,东部煤层水以 NaHCO３ 型为主,矿化度＜１０g/L;西部煤层水以 CaCl２ 型为主,局部为 NaHCO３ 型,矿化度＞１０g/L.综合煤层水的矿化度、水型、折算水压头对区块进行了水动力分区,分区结果表明滞留区(万宝山构造带)有利于煤层气保存,煤层气含量最高;径流区(万宝山构造带东北部)煤层气大量逸散,含气量最低;弱径流区介于二者之间.该研究对区块煤层气的后续开发有重要意义.      

延川南地区深部煤层气U型水平井压裂参数优化设计

鄂尔多斯盆地东缘煤层气田具有高储低渗的特点,为提高深部煤层气单井产量,基于区域构造特征、煤层厚度、含气量及水文地质特征,从优化U型水平井压裂参数的角度,对水平井及其压裂参数进行设计。通过数值模拟对影响水平井产量的水平段长度、压裂缝等主要因素进行研究。结果表明:不考虑摩阻情况下,煤层气产量随水平段长度增加而增加,当水平段超过800m后,由于阻力作用,水平段长度每增加100m,产气量降低10%;压裂缝条数和半缝长对产气量影响较大,最佳的压裂缝条数为4~5条,最佳半缝长为80~120m;裂缝间距和裂缝渗透率对煤层气产量影响不大。依据数值模拟的最优参数对该区煤层气井S1进行压裂,在相同条件下,煤层气产量比未压裂的S2井提高了10倍以上。      

延川南区块深部煤层气U型分段压裂水平井地质适用性研究

深部煤层渗透性普遍较差,直井压裂开发单井产量低效果不甚理想,而U型水平井分段压裂开发煤层气技术已取得很好的效果。该项技术试验前必须进行适合该井型的地质评价。以鄂尔多斯盆地东缘延川南区块为例,首先分析影响水平井压裂产能的地质因素,主要为单井控制资源量、储层渗透性和煤层气解吸难易程度,其中单井控制资源量受含气量和煤层厚度影响,渗透性与煤层埋深、构造及煤体结构等有关,碎裂煤发育区渗透性相对好。而后假定吸附性能不变的前提下,利用数值模拟方法分别模拟了不同渗透率、含气量和煤层厚度条件下水平井压裂的产气情况,模拟结果表明水平井压裂后累计产气量与渗透率、含气量、煤层厚度正相关。最后在经济效益评价的基础上,查明适合水平井压裂的地质条件:渗透率>0.25×10–3μm2,含气量>12.3m3/t,煤层厚度>2.9m。该地质适用性评价标准在现场得到广泛应用,并收到了良好的开发效益。