第七章_煤层气勘探开发测试技术

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1、主讲人：林晓英单位：河南理工大学能源科学与工程学院联系方式：18039127753lxy2002199@126.com内容提纲绪论煤层气的生成煤层气的储集煤层气的赋存与产出煤层气勘探开发选区与评价煤层气勘探开发钻完井技术煤层气勘探开发地球物理勘探技术煤层气勘探开发基本参数测试技术煤层气勘探开发增产技术煤层气地面排采与集输工艺第七章煤层气勘探开发基本参数测试技术1.基本参数测试方法2.试井技术3.原地应力测试4.实验室参数测试3一、基本参数测试方法1煤岩基质特性测定特性测定方法备注储集能力实验室等温吸附曲线测定吸附体积煤芯解吸试验气成份煤

2、芯解吸试验/气相色谱或生产井采样测定储层几何形态测井、录井及煤芯数据或地质分析扩散率煤芯解吸试验一、基本参数测试方法2天然裂隙系统特性测定特性测定方法备注储层压力试井、静压测量储层绝对渗透率试井储层相对渗透率数值模拟、实验室煤芯测定有效厚度录井、测井孔隙率数值模拟、实验室煤芯测定孔隙体积压缩系数实验室煤芯测定流体性质成分与流体性质测定或生产井采样测定抽排体积几何形态地质研究、数值模拟、产量历史拟合二、试井技术1、试井基本原理所谓“试井”，就是对油气井或水井进行测试。试井是一种以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油气井或水井生产动态的测试来研究

3、油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。无论是何种试井方法，均是通过钻孔向储层内注入或抽汲一定量流体，使储层发生压力瞬变，通过记录压力随时间的变化，利用渗流理论计算各种储层参数。压力瞬变测试即可以提供包括渗透率和储层压力在内的、用于评价煤层甲烷气井生产潜能、采收率和经济可行性的重要资料，并可进行水力压裂井裂缝长度和裂缝导流能力的估算。6二、试井技术2、主要试井方法1）注入压降试井以恒定排量将水注入储层，在井筒周围形成水饱和状态后关井。注入和关井阶段都用井下压力计记录井底压力，根据注水排量和压力数据可以求得渗透率、

4、储层压力等参数。进行注入/压降试井最关健的考虑因素是地层破裂压力。如果在注入阶段超过了破裂压力，则计算出的渗透率偏高。关键技术：在注入过程中不得将地层压裂。同时，为使应力对渗透率的影响最低，注入压力应尽可能的低。二、试井技术2）段塞测试（1）概念常用于评价饱和水且原始地层压力低于静水柱压力的煤层。所谓“段塞”是指通过井筒瞬时向储层段注入水体或从井筒抽出一定体积的水体，引起水位随时间的变化（即压力瞬变），然后测量恢复过程中压力随时间的变化，直至地层初始压力，由此求取渗透率、井筒储集系数和表皮系数，达到储层评价的目的。段塞法首先用于评价水井，经过工艺修改后用于

5、油气井，实质是钻杆测试的一个特例。段塞测试（SlugTesting）就是通过钻孔向储层段注入或抽取一定量的流体，根据实测压力曲线进行储层参数计算。二、试井技术（2）分类注入段塞测试、加压段塞测试和抽汲段塞测试。注入段塞测试：向钻孔中注入一定体积的流体进行测试，适用于中低渗透煤层气储层，容易形成单向流。加压段塞测试：与注入段塞相似，但井口施加一定压力。适用于高压储层，施工复杂，易造成井筒污染和井筒存储效应，因而较少使用。抽汲段塞测试：从井中抽提一定体积的流体进行测试。此方法在煤层气井中易形成两相流很少采用，仅适用于储层压力低于静水压力的煤储层。9二、试井技术

6、（3）管柱配置如果煤层气井已经套管完井，则无需其他设备。若采用油管，则需用封隔器隔离测试段上部的环形空间，类似于钻杆测试（4）段塞的形成向油管中灌入或泵入一定体积的水，形成段塞。所需水的最大体积是灌满从储层静液面到地面的油管或套管所需的体积高渗储层采用泵入流体方法，低渗储层则采用灌入数桶流体的方法10二、试井技术二、试井技术3）钻杆地层测试（1）定义钻杆地层测试（DrillStemTesting,DST）也称中途测试或地层测试，是指在钻进过程中对已钻开的油气层进行裸眼测试，或在完井之后对油气层进行测试的总称。通过钻杆柱或油管柱将地层测试器下到待测层，进行不

7、稳定试井，取得产层的产量，温度和井底开关井时间-压力曲线卡片，并取得流体样品。通过分析解释获得动态条件下地层和流体的各种特性参数。测试时通过地面控制阀实现地下的开井和关井，并测试其压力变化，一般要反复测量几次。二、试井技术煤层气DST试井方法与油田基本相同。该方法不适用低产煤层，比较适用于饱和水的较高渗透率煤层气井。煤层中气体在静水压力作用下呈吸附状态，因此在压降测试中，应保持井底压力高于气体解吸压力。当以恒定速率采水时会出现一个临界时间段，这个时间段即是井筒存储约束到气体开始解吸的时间。延长这个时间段有两种方法：隔离测试段，关闭底部层段，或者采用较小的油

8、管来减少井筒存储限定水产量造成合理压降，推迟气体开始解吸的时间13