煤层气生产动态特征分析
中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析一、煤层气储量我国对煤层气资源进行评价已有十多轮,在2006年的资源评价中,我国的煤层气总量接近37万亿立方米,可采资源的总量接近11万亿立方米。
到了2015年对煤层气资源进行的动态评价则表明煤层气总量接近30万亿立方米,可采资源的总量约为12.5万亿立方米。
2020年中国煤层气探明储量为3315.54亿立方米,同比上升15.71%。
对于我国的煤层气资源,其分布可以划分为五大赋气区,按照资源量从少到多分别是青藏、东北、南方、西北和华北。
青藏赋气区仅占全国总量的万分之一左右,东北赋气区占全国的9.67%,南方赋气区占全国的18.18%,西北赋气区则大约占全国的四分之一,占比最大的华北赋气区,其资源最为丰富,约占全国的46.27%。
二、煤层气产量根据国家统计局数据显示,2015-2021年中国煤层气产量整体上呈上升趋势,到2021年中国煤层气产量达到104.7亿立方米,同比上升2.35%。
煤层气产量的增长主要是地面煤层气。
尽管行业发展还存在一些问题,但随着国家补贴的进行,以及各种问题的改善,煤层气的产能建设和实际产量都将迎来快速增长期,且抽采资源的利用率也将进一步提高。
分省市来看,中国煤层气主要产区在山西,2021年产量达到89.5亿立方米,占2021年煤层气总产量的85.48%。
三、煤层气标准现状截止我国煤层气行业发布国家标准与各类行业标准共87项,其中国家标准16项、行业标准71项。
各标准归口单位共17个,其中归口全国煤炭标准化技术委员会的国家标准与行业标准共17项,归口全国安全生产标准化技术委员会的行业标准7项,归口能源行业煤层气标准化技术委员会的行业标准43项。
对17个归口单位发布的87项标准进行了标准类别划分,其中基础类标准有14项,方法类标准有22项,管理类标准46项,产品类标准5项。
16项国家标准中,基础类标准5项、方法类标准7项、管理类标准2项、产品类标准2项。
煤层气开发——第6章 煤层气开采工程

(3)产水量
煤层水的产出体现在两个方面: ①煤层水的产出,给气体的解吸提供了一定的空间,保证了气体持续解吸;
②煤层水的产水降低了煤储层的孔隙压力,使之低于解吸压力,为气体解吸提供了先 天环境。
第一节 煤层气开采方法与原理
3.煤层气井排采类型划分
1)单井排采 单井开采的产气机理是:开井排水形成压降漏斗,在井底压力大于临界解吸 压力而小于原始地层压力时,只有水的单向流动。
第一节 煤层气开采方法与原理
(2)煤层气的排水降压 煤层气主要以吸附状态存在 于煤基质的微孔隙中,其生 产过程就是先排水,后采气。 煤层气的生产一般可分为 三个阶段:从煤基质孔隙的 表面解吸、通过基质和微孔 隙扩散到裂隙中、以达西流
方式通过裂隙流向井筒运移。 煤层气井周围气水分布及流动状 态径向剖面示意图
• 煤层的出水量和井口产水相平衡时,形成稳定的压力降落漏斗,降落漏 斗不再继续延伸和扩大,煤层各点储层压力也就不能得以进一步降低, 解吸停止,产气也就终止。
第一节 煤层气开采方法与原理
1、煤层气排采基本理论
(1)煤层气的储层特性
煤层气是一种介于常规天然气与煤层之间的非常规性天然气 资源,其主要成分是甲烷 。在地层压力作用下,煤层中的 甲烷分子大部分以单分子形式吸附于煤基质表面,只有很少 部分以游离气的形式存储于孔隙或裂隙中,或以溶解气的方 式存在于煤层水中。
第一节 煤层气开采方法与原理
• Ш饱和水单相流 压力在煤层和围岩共同传递阶段。排采继续进行,围岩中 压力影响半径增加,煤层中压力梯度逐渐等于甚至大于围岩中的压力梯度, 压力将在煤层和围岩中共同传递,直到煤层中排采影响半径范围内压力达到 临界解吸压力以下时,气体开始解吸,即进入非饱和两相流阶段。 • Ⅳ非饱和流阶段 排采继续进行,当煤层排采影响范围内压力达到临界解吸 压力以下时,一定数量的煤层气开始解吸,并形成气泡,阻碍水的流动,水 的相对惨透率开始下降,但此时气体的量较小,无论在基质孔隙中还是在裂 隙系统中,气水都是孤立的,没有互相连接,不能流动,此阶段称为非饱和 单相流阶段。
煤层气井排采过程中储层渗透率动态变化简析

均 割 理 压缩 系数 为 :
=
2 . 1初 始 割理 压 缩 系数 及 其 降低 率 煤 层气井排 采过程 中, 有 效 应 力 的 增
( 1 _ e - a h a ) =
a AG
( 1 _ e - a a v ) 加 是 导 致 储 层 渗 透 率 降 低 的 一 个 主 要 因 a A p、
( 2 )
素。 孟 召平 和 侯 泉 林 实验 表 明, 有效 应 力小
于5 MP a 时, 煤 储 层 应 力敏 感 性 最 强 ; 有 效 式 中, C r为 平 均 割 理 压 缩 系 数 , 即 应 力在 5 —1 0 M Pa时,应 力 敏 感 性 较 强 ; 有 为 式 ( 1 ) 中 的C , M P a ~。 C f o 为 初始 割 理 压 来, 形 成 不连 续 气 泡 , 不 饱 和水 单 相 流 阶 段 效 应力大于1 0 MP a 时, 渗 透 率 下 降 速 度 明 MP a ~; A d为 有 效 应 力增 加 量 , 显减 弱。 开 始 出现 ; 随 着 解 吸 气体 量 逐 渐 增 多, 出现 缩 系 数 , 通 过 煤 岩 割 理 压 缩 系 数可 反应 煤 a ; o 【 为割 理 压 缩 系数 降低 率 。 连续 气流, 即 进 入气一水 两 相 流 阶 段 。 在 不 MP 渗 透 率 对 有 效 应 力的 敏 感 性 。 在 其 他 条 件 时, 煤 层 气体 开始 从 煤 基质 内表 面上 解 吸 出
饱 和 水 单 相 流 和 气一水 两相 流 阶 段 , 煤储 层 渗 透 率 的 变 化受 基质 收 缩 和 有 效 应 力增 加
煤层气井排采初期井底流压动态模型及应用分析

煤层气井排采初期井底流压动态模型及应用分析摘要本文对煤层气井排采初期井底流压动态模型及应用分析进行了探讨,主要考虑了煤层气井排采过程中井底压力时间变化特征,提出了一种井底压力动态模型,应用于煤层气井排采初期,以研究介质流动特性。
实验数据的分析表明,在煤层气井排采初期,井底流压会受制外因素影响后随时间逐步恢复,时间恢复过程以指数或谐函数拟合最好。
关键词:煤层气井排采,井底流压动态模型,应用分析,介质流动特性正文煤层气井排采初期,井底流压受外部环境因素影响,其变化有其特殊性质,因此,提出一种井底流压动态模型,以便更加有效地研究其变化特性。
在煤层气井排采初期,流体的流量受到外界环境的影响,流体的物理特性发生改变。
该过程牵涉面较广,包括井身周围环境、井口泄漏压力以及井口外部环境(例如水深、山谷、地形等)等多因素。
在此基础上,开发出一种模型,以研究煤层气井排采初期井底流压动态变化,从而更好地发现介质流动特性并做出相应运行调节措施。
该模型可分为三大模块:一是介质储量动态变化模型,二是井底压力动态变化模型,三是介质渗流动能变化模型。
首先,建立一个反映煤层气井排采初期储量动态变化的井底压力模型,通过计算机模拟来验证该模型的准确性和可靠性。
其次,建立一个介质渗流动能变化模型,以确定不同环境下介质渗流动能的变化规律。
最后,实施煤层气井排采初期井底流压动态模型,模拟井底压力及流体流量动态变化,并分析其变化特性。
该模型应用于煤层气井排采初期,结果表明,在此时期,井底流压会受外部环境因素影响而发生变化,时间恢复过程以指数或谐函数拟合最好。
从实验数据分析可以看出,在煤层气井排采初期,井底流压会随着时间的推移变化产生相应的变化规律,因此在实际工程中,该模型可以用来更好地控制煤层气井排采过程中井底压力的变化,优化煤层气排采技术。
在煤层气井排采初期,由于井底流压的变化,可能会影响气井的开发量,因此,该模型可以用来预测井底流压的变化趋势,从而进一步改善排采方案,提高开发效益。
煤层气排采动态参数及其相互关系

文献标 识码 :A 中图分 类号 :P 1 .1 6 81
Dy m i r m e e so na cpa a t r fCBM l a n ea ea i ns p we l dr i ag nd r l to hi amo he ng t m
排采 是煤 层气 井开发 的重 要环 节 ,煤层气 井 的 生产 实际 上是排 水 降压采 气 的过程 ,煤层 气井 产量 则直 接受 控于排 采制 度 的调整 。对 于不 同的煤 层气 地质 、储 层条件 和排 采 阶段 ,需要 制定 不 同的排采 制度 。 因此在排 采过 程 中 ,必须 测 定各项 排采 动态
摘 要:排采 制度 是保证 煤 层 气井生产 排 采成 功 的关键要 素 。 以煤 层 气开发 潘 河试验 区生 产资料 为
依托 ,利用统计、对 比的方法,对试验 区排采过程 中的产气量、产水量、套压和动液面等参数进 行综合研究。 结果表明,区内煤层气排采过程及其动态参数具有 明显的阶段性特征;排采过程中, 动液面深度和套压为正相 关关系,二者可通过相互调整控制井底压 力。根据各阶段排采动态参数
r l to s i a s d t o t o o l p e s r .An a a tv r d c i n s se t i e e t p o u t n e a i n h p c n be u e o c n r l d wn we l r s u e d p e p o u to y t m o d f r n r d ci i o sa e sp i t d o t b s d o h r c e so y a cp r me e s a v r tg . t g swa o n e u , a e n c a a t r fd n mi a a t r te e y s a e
沁水煤层气田樊庄区块直井产出特征及排采控制方法

t n d t ,a db k n t o s e t n te c aa tr t so a rs r or n t i ae . h rd cin p i a o a n y t ig i oc n i r i h r ce s c f o l e e v i i s r a T e p o u t m- a n da o h i i c h o
c s fCBM l i ii e n o f e sa e ,a d c re p n ig p o u to o to t o s ae fr ltd, e so wel s dvd d it v tg s n o rs o dn rd cin c nr lmeh d l omu ae i whc rvd e r t a rtra frc nr lo l p o u t n i a z ua g B o k. ih p ie t oe il c e o o to fwel rd ci n F n h n lc o h c i i o
( 国石 油 华 北 油 田煤 层 勘 探 开 发分 公 司 ,山 西 中 O8O ) 4OO
摘
要 :沁水 盆地 樊庄 区块煤 层 气开采 已初 具规模 , 目前 最早 投产 的煤层 气井 生产 时 间 已接 近 4
年 。通过 生产 动 态数 据 的跟踪 分析 ,结合本 区煤 层储 层特征 ,对该 区煤层 气井的排 采特 点有 了一
层 以西 为郑庄 区块 ,以东 为樊庄 区块 ,总 体构 造形
山西 组 为 主 要 含 煤 地 层 。 3 煤 为 开 发 主 要 煤 层 。
沁水 盆地 樊庄 区块 3 煤厚 度 比较稳定 ,一般 在 5 0 .
~
7O .m之 间 ;埋 深 相 对 较 浅 ,大 部 分 地 区 埋 深介
高煤阶煤层气储层动态渗透率特征及其对煤层气产量的影响

ise f c n t e c a be e ha u pu t f e to h o l d m t ne o t t
CHEN h n o g CH EN n e g YANG io h n DE Z eh n Ya p n Ja s e g NG e ZHAO h n W ANG Yi i g Z Yu o g bn
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_ 一
口同Βιβλιοθήκη 煤 阶煤 层 气 储 层 动 态 渗 透 率 特 征 及 其对 煤 层 气 产 量 的 影 响
陈 振 宏 陈 艳 鹏 杨 焦 生 邓 泽 赵 玉 红 王 一 兵
( 国石 油 勘探 开发 研 究 院 廊 坊分 院 中 河北廊坊 050) 6 0 7
摘 要 :通 过 开展 干样 煤 储 层 地 质 效 应 实 验 , 合 数 值 模 拟 方 法 , 究 了煤 储 层 渗 透 率 动 态 变 化 特 征 及 其对 煤 层 气 井 产 能 的 影 响 结 研
wasdo i n tt e b gini ndt e m a rx s i ka e e fc n r as d gr du ly a hede eo m na ta h e n ng a h t i hrn g fe tic e e a a l st v lpm e oc e e ntpr e d d Theg s p r e bi — a em a l i
煤层气勘探开发现状、问题及其建议

煤层气勘探开发现状、问题及其建议我国煤层气产业开发较晚,目前还处于起步阶段,各个方面还不成熟,依然面临着很多的困难。
只有科学的解决这些难题才能促进煤层气产业更好地发展。
本文简要论述了现阶段我国在煤层气开采方面的现状及问题,并提出几条建议,以期促进我国煤层气产业的进步。
标签:煤层气勘探;开发现状;问题;建议煤层氣俗称瓦斯,是一种非常规气体能源,存在煤炭开采的过程中。
而且,这种能源危害性很大,当空气中煤层气的浓度达到一定的比例,遇火就会发生爆炸。
在煤炭开采中,富集的煤层气会发生喷出的危险,造成事故。
但同时,煤层气又是一种优质能源,含的热值非常高,可用来发电,也可以做燃料。
由于这种能源能够减少污染气体的排放,保护环境,因而受到很多国家的关注。
1我国煤层气勘探开发利用现状煤层气作为一种新型能源,受到很多国家的重视。
由于煤层气的成分与天然气相似,产物无污染,因而被看做优质能源。
我国对煤层气的勘探始于上世纪九十年代初,而且煤层气的含量居世界第三位,主要分布在陕西、山西、辽宁等地。
经勘探发现,仅辽宁省煤层气的产气量就已经很庞大,与澳大利亚全国的产气量相当,因此,加强对煤层气的勘探对我国经济的发展意义重大。
但是由于煤层气的潜在危险高,资金投入大,而且还需要高科技确保勘探的质量,所以,限制了煤层气产业的发展。
只有加大对煤层气勘探的研究,掌握煤层气勘探过程中的规律以及相关的开发技术,加大科研经费的投入,并确保专业人才的全面参与,解决相关的技术难题,才能确保煤层气的勘探量,而煤层气也将成为一种不可替代的优质能源,对保护环境意义重大,促进经济的全面发展。
2中国煤层气勘探开发中遇到的问题与障碍2.1技术与工艺无实质性进展中国煤层气有其自身的特殊性,比如“三低”现象以及地质变动性等,都增加了勘探的难度。
低压、低渗、低饱和的特殊性同时增加了勘探过程中的危险,生产技术没有得到突破性的提高。
如果在实际的勘探过程中,不能准确地测量压裂径长,就无法布置勘探井组,也就无法有效地进行开采。
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煤层气生产动态特征分析
发表时间:2018-06-25T14:58:12.400Z 来源:《基层建设》2018年第12期作者:王国华崔德广[导读] 摘要:由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响,同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。
新疆维吾尔自治区煤田地质局一五六煤田地质勘探队乌鲁木齐 830009 摘要:由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响,同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。
从区域上分析煤层气井的生产特征及规律,有利于了解本区煤层气井高产主控的因素,指导后期开发部署及工艺方案的优化。
关键词:产气量;正相关性;流体势;临储比;层系组合 The analysis of coalbed methane production dynamic characteristics (No.156 Coalfield Geological Exploration Team of Xinjiang Coalfield Geology Bureau , Urumqi 830009) Abstract: Because of the different Geological conditions of coal seam and the heterogeneous influence of reservoir, the production of coal seam and gas well in the same area will be different. It is helpful to understand the factors of high yield and main control of coal seam gas well from regional analysis, and guide the development and deployment of coal seam gas well and the optimization of process plan.
阜康白杨河矿区煤炭资源丰富,煤变质程度中等,煤层气含量高,同时,煤储层物性较好,有利于煤层气的赋存和开发。
示范区主要含煤地层为八道湾组下段(J1b 1)和八道湾组中段(J1b 2)。
开发的3套主力煤层39#、41#、42#全部位于八道湾组下段。
由于煤层地质条件的差异以及储层的非均质性影响,同一区块的煤层气井生产情况也会各有差异。
从区域上分析煤层气井的生产特征及规律,有利于了解本区煤层气井高产主控的因素,指导后期开发部署及工艺方案的优化。
一、示范区生产特征
为分析示范区的生产特征与产气分布规律,将从本区的产气、产水规律,以及与煤层构造、煤层厚度、流体势、层系组合等方面关系入手,深入研究本示范区煤层气井的高产主控因素。
1、产气量与构造的关系
从示范区煤层气井2015年10月31日的产气现状与构造关系叠合图可以看出(见图1),示范区西部部署的两排煤层气井,构造深部位井的产气效果要好于浅部位的井;示范区东部部署了三排煤层气井,构造中部的井产气效果最好,深部位井的产气效果次之,而浅部井的产气效果最差。
总体来看,目前示范区全区浅部位井的产气效果都不理想,可能与浅部的井离火烧区较近,瓦斯风化带较深,浅部井的含气性较差等因素有关。
图1 示范区煤层气井产气现状与构造关系图
2、产气量与煤层厚度的关系
从示范区煤层气井产气现状与3套主力煤层厚度的叠合关系图可以看出(见图2),示范区煤层气井产气量与39#、42#煤层厚度大体上呈正相关性,即煤层厚度大的区域产气量高,而与41#煤层厚度的相关性不明显。
a.示范区煤层气井产气量与39#煤层厚度关系图
b.示范区煤层气井产气量与41#煤层厚度关系图
c.示范区煤层气井产气量与42#煤层厚度关系图
图2 示范区煤层气井产气量与厚度关系图
3、产气量与流体势的关系
从储层流体势的分布图可以看出,示范区流体势总体上呈东西两边高,中间转折部位低的特点。
另外,从示范区煤层气井产气现状与储层流体势的叠合图可以看出(见图3),大体而言,本区流体势相对较高部位井的产气效果比较好,而在流体势低部位的井,产气效果都不太好,甚至不产气。
分析认为,地层流体流动的趋势是从流体势高的地方向流体势低的地方流动,高势区的井容易降压,因此产气效果好,而低势区的井不容易降压,因此产气效果不好。
图3 示范区煤层气井产气量与流体势关系图
4、产气量随井底压力的变化关系
煤层气的产出机理是通过排水降压促使煤层气从煤层解吸,经过煤储层的渗流通道流动产出,通常而言,煤层气井从产气量与井底压力呈负相关性,即井底压力越低,井从产气量越高。
从示范区煤层气井产气情况随井底压力的变化关系图可以看出(见图4),总体上,随着时间推移,区域内井底流压降低范围的逐渐扩大,产气井数逐渐增多,产气范围从原先的小井网周围逐渐扩大至全区范围。
但同时,从图中也可看出,位于构造浅部的井,尽管井底压力也随着时间推移在不断降低,但是浅部井的产气效果并不理想,并没有出现像较深部位区域那样产气井逐渐增多,产气量逐渐上升的情况,这进一步说明浅部位井的含气性较差。
图4 示范区煤层气井产气量随井底压力变化关系图
5、产气量与临储比的关系
临储比是反映煤层气富集程度与保存情况以及储层压力情况的参数,通常与井的产气量有较好的正相关性。
从示范区煤层气井产气现状与临储比的叠合图可以看出(见图5),本区总体上处于临储比高值区域的煤层气井产气效果较好,而处于临储比低值区域的井产气效果不大理想。
本示范区煤层气井临储比在0.125-0.829之间,低于0.5的约占64%,总体偏低,可能会对区块的长期高产稳产造成一定的影响。
图5 示范区煤层气井产气量与临储比关系图
6、产气量与层系组合的关系
层系的组合对煤层气井的产量影响较大。
从开发的角度来说,合层开采的各产层必须属于同一个压力系统,具有相近的储层物性,才能合采开采,否则就会因层间差异产生层间干扰。
从示范区3套煤层的气藏地质特征参数看,39#、41#、42#煤层储层物性,特别是渗透性差异较大,合采开采可能会产生层间干扰。
由于没有更多的数据,也没有开展合层开采产出剖面测试,是否有层间干扰暂时无法证实,对于何种层系组合最产量最为有利,暂且只能通过统计数据进行分析判断。
通过对示范区煤层气井生产层位的统计,本区主要以39#+41#+42#三层合采为主,约占所有开发井数的74%,其次为41#+42#,所占比例为11%,再次为单采42#煤层,井数比例为9%,再其次为39#+41#合采,最后为合采42#+44#。
见图6。
图6 示范区煤层气井产气量与层系组合关系图
从示范区煤层气井产气现状与层系组合关系图、不同生产层位产气分布图和对不同层系组合见气情况与平均产气量的统计表可以看出(见图7、图8和表1),3层合采的见气率虽然不是最高,但是其1000m3/d以上的中高产井数最多,单井平均产气量也最高;41#+42#合采
中水平。
图7 示范区煤层气井产气量与层系组合关系图图8 不同层位产气分布统计图。