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摘 要:近几年,人们越来越重视煤层气的开采,因为煤层气试井能够为了解煤储层提供重要参考数据。煤层气试井是一个全新的概念,它与常规的油气田试井有着很大的区别,文章着重阐述了关于煤层气试井技术上的一些特点和观念,并引进了部分国外对煤层气试井的看法,因此研究煤层气井试井技术有着重要的意义,具体表现在可以通过了解到煤层储层特征和煤层的动态变化来制定措施,然后通过比较这些措施择优,同时我们应该清楚的认识到,煤层试井技术本身存在着一些缺陷。
关键词:煤层气;试井;分析方法;研究
中图分类号:TE353 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)3-0169-01
进入新世纪以后,全球经济迅猛发展,这就需要更多的能源,导致常规能源的需求越来越大,但是新型的能源少之又少,故全球越来越重视非常规能源的开发,而作为高效清洁能源的煤层气,它具有开发和应用上的优势,因此深入研究分析煤层气试井具有重要的现实意义的。
另外煤层气除了是一种新型能源之外,它还可以是了解煤储层情况的一种重要方法,它也是合理开采煤碳资源的前提,因此,我国甚至全球未来能源的发展趋势将会是对于煤层气的勘探开发。如果我国能够合理的开发出煤层气,那么煤矿的生产时其安全性问题可以得到保障,大气的环境也会越来越好,全球的能源会得到大量的补充,可以缓解一下能源危机。我国在20世纪80年代末都采用的是煤层气的井下抽采,但是之后发现在地面甲烷的浓度远远高于井下,甲烷的回收率也要大于井下的回收率,因此在80年代末,煤层气的地面开发的速度开始迅速增加。目前我国煤层气商业性进入了启动阶段,生产能力已初步形成。
1 异煤层气试井问题
煤层气试井与常规油气田试井是有很大的差别的,现有阶段煤层气试井获得的煤层参数才是有效。虽然我国已经熟练的掌握了常规油气田试井方面的技术,但在煤层气试井方面也才刚刚入门,一般通过试井去分析出煤储层的特性,从而了解煤储层,之后对煤层气的开采才会是准确的。煤层气层的构造以及渗流机理都比较特殊,煤岩层的结构是具裂缝孔隙和基质孔隙组成的天然双重空隙。割理系统一般是指裂缝网格,割理系统通常又分为面割理和端割理,煤基质就利用这种割理系统进行切割。
煤储层与常规油气储层的区别在于:
①煤层孔隙系统和双重孔隙系统都是由基质孔隙和裂缝孔隙构成,但是煤岩有一个缺陷——其胶结性非常差,割理跟裂隙迅速变大,慢慢的形成了一个复杂的割理裂隙系统,这个系统降低了煤储层的强度,使其容易破碎跟坍塌。
②煤储层中的压力情况通常分为欠压、常压、超压,在我国煤储层中压力情况通常处于欠压的状态。
③非均质性、应力敏感性强,同一块地层有着特征不一样的储层跟地质,如果在煤储层中裂缝系统和割理都发育得很好的情况下,一旦应力发生轻微的变化,该煤储层的渗透率就会发生巨大的变化。
上文分析出了煤储层的一些不同于常规油气储层的特征,我们可以从这些特征中发现要想开发煤层气,所需要的技术开发出来还存在着很多难点,开发煤层气所采取的方法跟技术措施都是由这些特征所决定的,另外煤岩取芯难度大、伤害程度评价困难都是因为煤岩的机械强度低、易破碎的特征。
2 煤层气试井的分析方法研究
煤层甲烷气试井有着很多的方法可以运用,其中水罐测试和注入压降测试方法是所有方法中最普遍的两种方法。
水罐测试有着它自己的优缺点,优点是如果压力比较小的情况,并且地层的渗透性确保是好的前提下,这时水罐测试的成本会相对其他方法要小很多,测试成功的概率也会提高,准确率上升,同时地层压裂的情况将不会再出现。同时它也有着自己得到缺陷——在压力较大时,由于它的测试时间较长,导致测试的成本就会上升,在这种情况下,该方法是不太适合的。
正因为水罐测试有着自己的局限性,因此在开采煤层气的过程中注入压降测试方法是最普遍采用的试井方法。该方法的具体做法是:先在地层中加入一定量的水,大约一段时间后,将试井关闭进行压力恢复测试,由于地层的压力比注入水之前的压力变大了,确保了在测试过程中的单向流通性,所得结果经过标准的试井分析方法分析后证明,该方法所得结果是非常可靠的,而且这种方法最大的优点就是操作简单。
煤层中孔隙压力时刻影响着有效应力,如果有效应力变大,煤层中的割理渗透率就会变小,因此,煤层中的孔隙压力也时刻影响着割理渗透率。张公社等人首次认识到了这个重要关系,而他们所用的新试井解释方法是由Puri和Seidle试验相关式导出,该方法可以确定渗透率以及煤层的原始压力。
从图1可以看出,在时间为10左右时,(b)中两条曲线都有一段直线段的斜率为0.5,这表明在煤层中存在着线性流和垂直裂缝,根据这个结果可以大胆预测出煤层气压裂后的产量以及压裂时的有效时间。开发煤层气分为很多阶段,每个阶段煤层中会有不同的流体分布,因此需要根据每个阶段不同的流体分布制定不同的试井模型,才能对测试资料进行有效的分析。
3 结 论
在煤层气开发中试井分析起着重要的作用,目前虽然煤层气试井正在蓬勃发展着,通过分析本身还是存在着一些需要解决的问题,主要有以下几方面的表现:
目前我国大部分的试井方法都是从国外的技术学习借鉴过来的,但是国外的煤层构造与我国的都不一样,复杂程度也不一样,因此我们应该加强研究出属于我们自己国家的试井方法;煤层气渗流机理是研究煤层气试井的基础,同时还应该加强数学模型的建立,因为数学模型的准确性直接关系到现实情况的真实性,尤其是要加强研究煤层气试井的数学模型;在我们运用试井方法去测试时,首先应该弄清楚该方法适用的范围以及它们各自的优缺点,取长补短,在不同的阶段采用最合适的试井方法进行测试。
参考文献:
[1] 王华.煤层气试井分析方法研究[D].西安:西安石油大学,2012.
[2] 张翼,吴小庆,何吉祥,等.我国煤层气试井研究进展[J].煤, 2010,(12).
[3] 赵培华,刘日武.煤层气井试井研究的意义[J].油气井测试, 2010,(6).
关键词:煤层气;试井;分析方法;研究
中图分类号:TE353 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)3-0169-01
进入新世纪以后,全球经济迅猛发展,这就需要更多的能源,导致常规能源的需求越来越大,但是新型的能源少之又少,故全球越来越重视非常规能源的开发,而作为高效清洁能源的煤层气,它具有开发和应用上的优势,因此深入研究分析煤层气试井具有重要的现实意义的。
另外煤层气除了是一种新型能源之外,它还可以是了解煤储层情况的一种重要方法,它也是合理开采煤碳资源的前提,因此,我国甚至全球未来能源的发展趋势将会是对于煤层气的勘探开发。如果我国能够合理的开发出煤层气,那么煤矿的生产时其安全性问题可以得到保障,大气的环境也会越来越好,全球的能源会得到大量的补充,可以缓解一下能源危机。我国在20世纪80年代末都采用的是煤层气的井下抽采,但是之后发现在地面甲烷的浓度远远高于井下,甲烷的回收率也要大于井下的回收率,因此在80年代末,煤层气的地面开发的速度开始迅速增加。目前我国煤层气商业性进入了启动阶段,生产能力已初步形成。
1 异煤层气试井问题
煤层气试井与常规油气田试井是有很大的差别的,现有阶段煤层气试井获得的煤层参数才是有效。虽然我国已经熟练的掌握了常规油气田试井方面的技术,但在煤层气试井方面也才刚刚入门,一般通过试井去分析出煤储层的特性,从而了解煤储层,之后对煤层气的开采才会是准确的。煤层气层的构造以及渗流机理都比较特殊,煤岩层的结构是具裂缝孔隙和基质孔隙组成的天然双重空隙。割理系统一般是指裂缝网格,割理系统通常又分为面割理和端割理,煤基质就利用这种割理系统进行切割。
煤储层与常规油气储层的区别在于:
①煤层孔隙系统和双重孔隙系统都是由基质孔隙和裂缝孔隙构成,但是煤岩有一个缺陷——其胶结性非常差,割理跟裂隙迅速变大,慢慢的形成了一个复杂的割理裂隙系统,这个系统降低了煤储层的强度,使其容易破碎跟坍塌。
②煤储层中的压力情况通常分为欠压、常压、超压,在我国煤储层中压力情况通常处于欠压的状态。
③非均质性、应力敏感性强,同一块地层有着特征不一样的储层跟地质,如果在煤储层中裂缝系统和割理都发育得很好的情况下,一旦应力发生轻微的变化,该煤储层的渗透率就会发生巨大的变化。
上文分析出了煤储层的一些不同于常规油气储层的特征,我们可以从这些特征中发现要想开发煤层气,所需要的技术开发出来还存在着很多难点,开发煤层气所采取的方法跟技术措施都是由这些特征所决定的,另外煤岩取芯难度大、伤害程度评价困难都是因为煤岩的机械强度低、易破碎的特征。
2 煤层气试井的分析方法研究
煤层甲烷气试井有着很多的方法可以运用,其中水罐测试和注入压降测试方法是所有方法中最普遍的两种方法。
水罐测试有着它自己的优缺点,优点是如果压力比较小的情况,并且地层的渗透性确保是好的前提下,这时水罐测试的成本会相对其他方法要小很多,测试成功的概率也会提高,准确率上升,同时地层压裂的情况将不会再出现。同时它也有着自己得到缺陷——在压力较大时,由于它的测试时间较长,导致测试的成本就会上升,在这种情况下,该方法是不太适合的。
正因为水罐测试有着自己的局限性,因此在开采煤层气的过程中注入压降测试方法是最普遍采用的试井方法。该方法的具体做法是:先在地层中加入一定量的水,大约一段时间后,将试井关闭进行压力恢复测试,由于地层的压力比注入水之前的压力变大了,确保了在测试过程中的单向流通性,所得结果经过标准的试井分析方法分析后证明,该方法所得结果是非常可靠的,而且这种方法最大的优点就是操作简单。
煤层中孔隙压力时刻影响着有效应力,如果有效应力变大,煤层中的割理渗透率就会变小,因此,煤层中的孔隙压力也时刻影响着割理渗透率。张公社等人首次认识到了这个重要关系,而他们所用的新试井解释方法是由Puri和Seidle试验相关式导出,该方法可以确定渗透率以及煤层的原始压力。
从图1可以看出,在时间为10左右时,(b)中两条曲线都有一段直线段的斜率为0.5,这表明在煤层中存在着线性流和垂直裂缝,根据这个结果可以大胆预测出煤层气压裂后的产量以及压裂时的有效时间。开发煤层气分为很多阶段,每个阶段煤层中会有不同的流体分布,因此需要根据每个阶段不同的流体分布制定不同的试井模型,才能对测试资料进行有效的分析。
3 结 论
在煤层气开发中试井分析起着重要的作用,目前虽然煤层气试井正在蓬勃发展着,通过分析本身还是存在着一些需要解决的问题,主要有以下几方面的表现:
目前我国大部分的试井方法都是从国外的技术学习借鉴过来的,但是国外的煤层构造与我国的都不一样,复杂程度也不一样,因此我们应该加强研究出属于我们自己国家的试井方法;煤层气渗流机理是研究煤层气试井的基础,同时还应该加强数学模型的建立,因为数学模型的准确性直接关系到现实情况的真实性,尤其是要加强研究煤层气试井的数学模型;在我们运用试井方法去测试时,首先应该弄清楚该方法适用的范围以及它们各自的优缺点,取长补短,在不同的阶段采用最合适的试井方法进行测试。
参考文献:
[1] 王华.煤层气试井分析方法研究[D].西安:西安石油大学,2012.
[2] 张翼,吴小庆,何吉祥,等.我国煤层气试井研究进展[J].煤, 2010,(12).
[3] 赵培华,刘日武.煤层气井试井研究的意义[J].油气井测试, 2010,(6).