煤层甲烷气藏的数值模拟技术

煤层甲烷气藏的数值模拟,可以正确决策煤层气井的井网布置方案,评价和预测煤层气井的产量变化趋势,生产高期的出现时间和生产年限,进而正确地评价和预测整个矿区的煤层甲烷资源的开发潜力。目前美国已拥有比较成熟搂具有工业标准的煤层甲烷储层模拟软件,我国在煤层气开发中也已开始应用该项技术。     

煤层甲烷资源的开发与利用

煤层甲烷是指富存于煤层中的天然气，９０％以上都由ＣＨ４组的，煤层中甲烷具有埋深浅，勘探成功率高的优点。我国煤层甲烷资源十分丰富，开发煤层甲烷对于改变我国能源构成，降低矿井瓦斯，减少温室气体排放都具有重要意义。     

江西省煤层甲烷资源

根据江西省40余年煤层甲烷的资料,总结了煤层甲烷赋存分布规律,计算了煤层甲烷的储量并进行了评价。     

测井解释煤层甲烷含量与煤层结构的研究

煤层甲烷含量和渗透率是评价煤层甲烷地面抽放的重要技术指标。通过对南，淮北部分井田测井曲线，煤层甲烷含量和煤结构的研究，认为测井曲线解释煤层甲烷含量和煤结构是可行的。     

煤层甲烷运移聚集水动力场研究

煤层甲烷运移聚集水动力场研究骆祖江杨锡禄（煤炭科学研究总院西安分院，西安７１００５４）第一作者简介骆祖江男３２岁博士生工程师水工及油气地质专业已发表“煤层甲烷气藏数值模拟”等论文收稿日期１９９６１１２７煤层甲烷作为一种天然气资源的开发已在我国陆续展开...     

关于煤层甲烷资源量分级的思考

通过对淮南煤田西部煤层甲烷资料的分析, 选择了煤炭储量的类别、煤层甲烷含量的有效测点密度和评价验证钻孔中参数的获取情况作为煤层甲烷资源量分级的综合指标, 建立了包括实证、控制、概略、远景和潜在等五个级别的煤层甲烷资源量的分级标准。     

煤层甲烷地面开发研究现状

本文论述了煤层甲烷生成、储集及运移的原理。并对国内、外煤层甲烷开发、研究现状作了进一步的探讨。以此为基础，阐述了影响开平煤田煤层甲烷生成、储集、运移、开发的各种地质因素，并探讨了通过地面钻井开发煤层甲烷的可行性。     

煤层甲烷碳同位素在煤层气勘探中的地质意义——以沁水盆地为例

根据沁水煤层气甲烷碳同位素的组成与分布特征 ,从煤层甲烷碳同位素在煤层气解吸—扩散—运移中的分馏效应 ,结合水文地质条件和构造条件 ,讨论了煤层甲烷碳同位素在煤层气勘探中的地质意义 ,认为沁水煤层气δ13C1值不仅总体上较高 ,而且随埋深增大而增高 ,说明沁水煤层气存在因煤层抬升而卸压所导致的煤层气解吸—扩散—运移效应 ,从而形成了该区甲烷碳同位素在平面上的分带现象。     

地史中煤层甲烷扩散散失作用的数值模拟

以扩散传质微分方程为基础,建立游离甲烷在盖层中扩散散失的数学模型,并对不同地质条件进行模拟计算。结果表明扩散作用是游离态煤层甲烷散失的重要途径之一,扩散散失速度与储、盖层特征、煤层有机质热成熟历史等有关;烃浓度封闭对阻滞煤层甲烷的扩散散失起了重要的作用。     

煤层甲烷碳同位素在煤层气勘探中的地质意义--以沁水盆地为例

根据沁水煤层气甲烷碳同位素的组成与分布特征,从煤层甲烷碳同位素在煤层气解吸-扩散-运移中的分馏效应,结合水文地质条件和构造条件,讨论了煤层甲烷碳同位素在煤层气勘探中的地质意义,认为沁水煤层气δ13C₁值不仅总体上较高,而且随埋深增大而增高,说明沁水煤层气存在因煤层抬升而卸压所导致的煤层气解吸-扩散-运移效应,从而形成了该区甲烷碳同位素在平面上的分带现象。     

煤矿采动条件下煤层气储层模型及应用

煤矿区煤层气开发受煤矿采动影响,为实现煤矿采动条件下煤层气井产能数值模拟,抽象概化了采动条件下煤层气开发的地质模型,构建了采动条件下煤层气储层的数学模型,并通过对CBM-SIM软件二次开发,实现了采动条件下煤层气储层的数值模拟。在建模和数值解算软件开发中,基于采动离层量变化曲线公式构建了采动条件下储层渗透率变化曲线公式,利用采动井水位变化规律构建了储层漏失水量变化公式,利用时间卡机制解决了煤储层渗透率及漏失水量的动态求解和循环迭代过程中作为系数和边界条件的调用赋值,实现了渗透率随采动影响的动态变化、储层水漏失降压和储层产气的耦合解算。应用开发的软件对淮南矿区某矿采动条件下煤层气抽采井生产数据进行历史拟合和产量模拟应用,预测煤层气产量曲线与实际生产曲线基本一致,判定系数达到0.92。      

煤层气直井开发井网适应性优选

利用直井井网开发煤层气,优选合理的井网对于煤层气藏的高效开发关系重大,因此,有必要针对不同储层条件的煤层气藏研究优化井网类型。通过数值模拟方法,针对不同渗透率、不同各向异性的煤层气藏,进行了正方形、矩形和菱形3种不同井网的数值模拟,得出适合不同井网开发的储层渗透率和各向异性的范围。模拟研究表明:正方形井网不适合煤层气的开发;矩形井网适合于中渗、低渗至特低渗煤储层;菱形井网适合于中渗至高渗煤储层。      

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。      

基于COMET3软件的煤储层数值模拟方法

煤储层数值模拟技术是进行产能预测、地面开发前景评价和生产工艺优选等的重要手段。基于煤储层数值模拟软件的发展历史,阐述了运用第三代专用软件（COMET3）进行煤储层数值模拟的主要步骤,通过实例展示了煤储层排采历史拟合和煤层气井产能预测的效果。结果显示,COMET3软件考虑了三重孔隙结构、双扩散特性、煤基质收缩膨胀效应等煤储层特点,可在较大程度上反演和修正煤储层测试数据,有利于提高煤储层特性分析和煤层气井产能预测的客观性。     

致密煤层气藏三维全隐式数值模拟

我国煤层普遍存在低渗、低储层压力和低含气饱和度等不利条件,许多研究表明,低渗透多孔介质中的气体运移存在启动压力梯度。为了让数值模拟模型能更加准确地描述致密煤储层中流体的运移特性,基于前人的研究成果,建立了考虑启动压力梯度的致密煤层气藏三维、非平衡吸附、拟稳态条件下气、水两相耦合流动数值模拟模型,并给出了模型的全隐式有限差分格式和数值求解方法。最后利用沁水盆地某生产井的试井资料进行了模拟计算,模拟结果表明,在其他条件相同的情况下,启动压力梯度的存在使得煤层的降压效果变差,且延迟了产气高峰的到来。对比该井的开采资料,模拟结果是合理的,模型能正确反映致密煤层气藏中流体的运移特征。     

我国煤层气储层研究现状及发展趋势

通过对煤层气储层描述及储层评价，煤储层分布，预测及选区评价，煤储层研究方法及实验技术等方面的系统评述后认为，我国目前已基本掌握了煤储层地质特征研究和地质评价选区技术，煤层气储层工程技术和储层模拟软件系统，并在煤层气储层研究方面有所突破，但我国煤储层的构造复杂，煤层多强烈变形，煤层结构常呈碎粒状及糜棱状等，煤储层多为贫煤和无烟煤，呈“三低一高”（煤层压力较低，煤层渗透率低，在水压裂等强化措施下形成的常规破裂裂缝所占比较低；煤层普遍具有较高的吸附力）的物性特征，且变质程度偏高，高煤级煤（贫煤一无烟煤）占49％，独具“中国特色”，进而讨论了当前我国煤层气储层研究急待解决的8个方面的科技问题和难点，指出了在21世纪初中我国煤层气储层研究的7个发展趋势。     

煤层气储层评价的地球物理测井技术

摘 要 基于国内外煤层气地球物理测井技术的发展现状‚综合分析了煤层气储层测井数据 采集技术以及煤层气储层地球物理测井评价技术;讨论了当前煤层气储层评价的地球物理测 井技术所存在的若干问题以及今后值得注意的几个研究发展方向。     

中国煤层气储层伤害分析及钻井液储层保护研究现状

因煤层气储层具有低孔、低渗、裂缝发育但分布不均的特殊性,在煤层气开发过程中储层极易受到不可逆转的伤害。煤层气储层伤害会导致煤层气产气量下降,增加开发成本,延缓工程进程,最终制约煤层气开发效果。为降低煤层气储层伤害发生的可能性,概括了钻井过程中煤层气储层伤害机理,介绍了国内主要煤层气钻井液技术的发展历程,煤层气钻井液储层保护的方法及进展,国内近年来优选的无伤害钻井液体系及国内储层保护钻井液的发展方向,为未来煤层气储层保护提出新思路。      

晋城煤层气藏成藏机制

通过晋城煤层气的规模开发、压裂煤层气井的解剖、井下煤层瓦斯抽放、构造地应力场研究、煤储层大裂隙系统“CT”式解剖与煤层气封闭保存条件研究, 发现3#煤储层内部存在大量煤层气包, 构造微破裂作用促使煤层气包之间广泛合并联通, 煤层气包内部储层的非均质性弱化, 渗透率增加, 煤层气包内部的游离气体比例增加, 流体压力系统边界逐渐清晰并形成煤层气藏. 揭示煤层气藏的成藏机制, 认识煤层气藏的内部细节特征, 促进了该区的煤层气开发技术进步, 提高了井下煤层瓦斯的抽放效率.      

煤层气井排采历史地质分析

根据晋城、潞安、焦作、铁法4个矿区25口煤层气生产试验井的排采资料,从煤储层渗透性和含气饱和度、生产压降条件、地下水系统、储层能量系统等方面综合分析研究,将排采曲线归纳为4种具有代表性的类型。认为煤储层渗透率0．5mD以上、临储压力比0．6以上以及含气饱和度80％以上,是获得高产煤层气井的必要储层条件。同时,煤储层和围岩的不同组合。将直接影响煤层气井的生产状况。