延川南区块煤层气田排采井精细化排采研究

延 川 南 区 块 煤 层 气 田排 采 井 精 细 化 排 采 研 究
姚 荣 昌 ，付 玉 通 （ 中石化华东分公司非常 规资源勘探开发指挥部， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ １ ９ ）
［ 摘 要 ］ 延 川 南 区块 煤 层 气 产 能 建 设 已经 展 开 ， 需 要对 煤 层 气 井 生 产 动 态 特 点 进 行 总 结 ，优 化 现 有 排 呆 管
生 产 压 差 下 的煤 层 气 ， １ ： 产 液 ：
Ｑ 一． ｆ △Ｐ — Ｊ （ Ｐ。 …Ｐ ｆ ） （ １ ）
式 巾 ，Ｑ 为 产 液 世 ， ｎ １ ／ ｄ ； Ｐ 为 生 产 压 差 ，Ｍ Ｐ ａ ；Ｐ 为 煤 层 压 力 ， ＭＰ ａ ；Ｐ 为井 底压 力 ，ＭＰ ａ 。 似 定煤 层供 液指 数 ． ７不 变 ， 『 ｆ １ 式（ １ ）可 知 ． ＿ 井底 流压 Ｐ 与产 液量 Ｑ 之 间呈线性 关 系 。关 系式为 ：
生产管理 。
［ 关 键 词 ］ 延 川 南 区块 ；煤 层 气 田 ；排 采 ；排 水 降压 ；产 气
［ 中 图分 类 志码 ］Ａ
［ 文章 编 号 ］ １ ６ ７ ３— １ ４ ０ ９（ ２ ０ １ ４ ）１ ６— ０ ｌ １ ５ 一Ｏ ４
延川 南 区块位 于鄂 尔 多斯盆 地 东南缘 ，是 中石化华 东分 公 司煤层 气 开发 的重 点地 区 ，也是 我 国煤层 气开 发热 点地 区之一 。截 至 ２ ０ １ ３年 ３月 底 ，该 区块 已投产 煤层 气井 １ ３ ９口 ，其 中产气 井 ６ ５口， 日产气
段 。针对 不 同排采 阶段 的生 产动 态特 点 ，制定 了 相应 的管 理方式 ，从 而 实现 了排 采管 理 的定 量 化 。
表 １ 延 川 南 曲区 块 煤 层 气 井 排 采 阶段 划 分
２ 煤 层 气井 排 采 管理
排 采 管理 的关 键在 于如 何找 出煤 层流 体实 际产 出 能力 ，并 以此为 基 础进行 配产 。产 气 前 ，流体 流动 状 态 为煤层 水单 相 流 ，这一 阶段 要 找出 日产液 量 与井底 压力 之 间关 系 ，从 而 实现 日降 液面定 量 化 。产气 后 ，流体 流动状 态 为气一 水两 相 流 ，该 阶 段要 找 出 日产 气 量 与 井 底 压力 之 间关 系 ，通 过 调节 日产 液 量 ，
４ ．１× １ ０ ｍ 。 。
１ 排 采 阶 段 划 分
依 据井筒 内流体 流动 状态 ，将 煤层 气 单 井 生 产过 程 划 分 为排 水 降 压 和产 气 ２大 阶段 （ 见表 １ ） ，其 中排 水 降压 阶段 分 为观察 液 面 、平 稳 降压和 稳压 排水 ３个 阶段 ，产 气 阶段分 为 限制 产气 和稳 产气 ２个 阶
确 保 日产气 量平 稳 增加 。
２ ． １ 液 面 自 动 沉 降 阶段
压裂 液放 喷后 井筒 内液 柱压 力 大于煤 层 压力 ，水 从井筒 流 向煤 层 ，井筒 内液 面不 断下 降 。初期 液面
下降 速度 较快 ，一 般 １ Ｏ ～３ ０ ｍ，随后 逐渐 变小 。当液 面 日降速度 小 于 ５ ｍ 时 ，认 为井 筒压 力 与煤 层 压力 达 到平衡 ，抽 油 机 以最 低 冲次起 抽 ，排 采管 理进 入平 稳 降压 阶段 。
理 模 式 。在 分 析 煤 层 气 井 生产 资料 的 基 础 上 ， 将 排 采 阶 段 划 分 为 排 水 降 压 和 产 气 ２个 阶 段 （ 其 中 排 水 降 压 阶段 又 划 分 为 观 察 液 面 、 平 稳 降 压 和 稳 压 排 水 ３个 阶 段 ，产 气 阶 段 划 分 为 限 制 产 气和 稳 产 气 ２个 阶 段 ） ， 针 对 不 同排 采 阶段 产 液 和 产 气特 点 ， 制 定 了相 应 的 管理 方 法 ， 实 现 了排 采 管 理 的定 量 化 ， 有 效 地 指 导 了
２ ． ２ 平 稳 降 压 阶 段
平稳 降压 阶段 以返 排 压裂 液和 降低煤 层 压力 为主 要 目的 ，关键 在 于求取 煤层 供 液指数 和 预测煤 层 临
界解 吸 压力 。
［ 收稿日期］２ ０ １ ４ —０ ２一１ ０
［ 作者简介］姚荣昌 （ １ ９ ６ ８ 一 ） ，男 ，工程师 ，现主要从事非常规资源的勘探开发与生产管理方面的研究工作 。
长 江大 学 学 报 （ 自科版） ２ ０ １ ４ 年６ 月号理工上旬刊 第 １ １ 卷第１ ６ 期
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｙ ａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｅ ｄ ｉ ｔ ） Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ４ ，Ｖｏ １ ． １ ｌ Ｎｏ ． １ ６
理 工 上 旬 刊 ＊油 气 田 开 发 工程
２ Ｏ ｌ ４年 ６月
１ ）煤 层供 液指 数 求取
煤层 压 裂改造 后 ，水 充 满渗 流 通道 ，起 支撑 作 用 。启 抽后 ，渗 流通 道 内水
流 向井简 ． 此 同时煤 层水 不断 流入 渗流 通道一－ 。如果煤 层 气井 产液 量过 高 ，一方 面会 导致 动液 面和 井 底 压 力快速 下 降 ．不利 于煤层 乐降半径 的扩大 ；另一方 面煤 层水携 带 压裂砂 和煤粉 会被 携带 至井 筒 ，煤 层 渗 流通道 『 太 ｌ 缺乏 支撑 剂而 闭合 ．渗 流能 力下 降 。如 果排 采 强度过 低 ，动 液 面和井 底压 力下 降过慢 ，产 气 前排 采 时 『 Ｈ 】 会大 幅 延 长，大大增 加 ＿ ｒ 生 产成 本 。 此 ， 陔阶段管 理 就要根 据煤 层 实际 供液 能 力制定 合理 的排采 制 度 ，确保 动液 面要平 稳 下降 ，煤层 压 降半 径逐 渐扩 大 ，防 止渗流 通道 堵 塞或 闭合 。煤层 的 供液 能 力一般 用煤层 供 液指数 Ｊ 表示 ．指单 位