煤层气井产能分析数值模拟的研究

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1、摘要我国煤层气资源量丰富，开发潜力巨大。目前国内煤层气开发仍处于起步阶段，对煤层气井的产能规律认识较少。本文以鄂尔多斯盆地东缘L示范区为目标区块，以理论分析和数值模拟相结合的方法对区块内煤层气井(直井、水平井)的产能进行了深入、量化的研究。本文充分调研分析了煤层气的储层特征和开采机理，收集了目标区块的地质资料和已投产井资料，建立了目标区块的三维精细地质模型和煤层气产气数值模拟模型。对区块内的生产井进行了历史拟合，校正了不确定的煤层参数。在此基础上，对单井及整个区块井网的产能进行了分析预测，并对制约直井和水平井产能的关键因素进行了敏感性分析。模拟

2、结果表明，微裂缝渗透率、临界解吸压力对气井产能影响较大；由于目标区块渗透率较低，直井不压裂就无法获得经济开采的产量规模；相比直井，水平井可极大提高单井产能，但成本较高，适于开采厚度大、含气量高的煤层，且由于水平井段内存在内阻，水平井段越长，单位长度水平井产气量越低。比较了直线型水平井、大分支井和小分支井的产能大小，结果表明，单井所控制的有效供气范围越大，水平井产能越高。通过对不同井距下直井井网的产能对比分析，提出了适于耳标区块的最优的直井井距。通过直井井网与水平井网产能的对比分析，研究了直井井网压裂裂缝长度与水平井网水平段长度对产能影响的规律，

3、为目标区块的开发井网选择和优化提供了依据。关键词：煤层气井，产能，数值模拟，井网WellProductivityofCoMbedMethane：NumericalSimulationStudiesLinJingde(Oil&GasEngineering)DirectedbyProf．RenShaoranAbstractCoMbedmethane(CBM)resourcesinChinaistremendouspotentialfordevelopment．DomesticCBMdevelopmentisstillinitsinfancy,SOw

4、eknowlittleabouttheCapacitycharacteristicofcoalbedmethanewells．ThispapertakeLdemonstrationareaontheeasternmarginoftheOrdosbasinasthetargetbloek,do011in—depth，quantitativeresearchcombinedmethodsoftheoreticalanalysisandnumericalsimulationoncoalbedwell(verticalwells，horizontalw

5、ells)productivity．ThispaperfullyinvestigatedtheCBMreservoircharacteristicsanditsMiningmechanism，collectedgeologicalandproductionwellsdataofthetargetblock．Andathree-dimensionalgeologicalmodelandCBMproductionnumericalsimulationmodelwerebuilt．Thenuncertaintycoalbedparameterswer

6、eadjustedbyhistorymatchofproductionwellsintheblock．Onthisbasis，singlewellandblocknetworkproductivitywaspredicted．Andthesensitivityanalysisofkeyfactorsrestrictingtheproductivityofverticalwellsandhorizontalwellsweredid．Thesimulationresultsshowthatthemicro·fracturepermeabilitya

7、ndcriticaldesorptionpressurehaveasignificantimpactonCBMwellproductivity．Andtheverticalwellcannotgetaneconomicscaleofproductionwithoutfracturing．Comparedtoverticalwells，horizontalwellsCangreatlyimprovethewelIproductivity,butthecostishigh．SOit’Sonlysuitableforminingthickcoalse

8、amofhighgascontent，gascontentofcoalseams．Andbecauseoftheresistanceexistsint