煤層氣藏工程

前言

　　煤層氣俗稱煤層瓦斯氣，以游離自由態(tài)、溶解態(tài)和吸附態(tài)三種狀態(tài)賦存于煤層，現(xiàn)今主要以吸附態(tài)吸附在煤的微孔隙壁表面上。煤成氣俗稱常規(guī)天然氣（游離氣），由過量的游離自由態(tài)煤層氣運移到煤層以外的其他儲集層中富集成藏。煤層氣與煤成氣是完全不同的：①儲氣機理不同。煤層氣以吸附態(tài)吸附在煤的微孔隙壁表面上；煤成氣以游離態(tài)儲集在其他巖石的孔隙中。②產(chǎn)氣機理不同。煤層氣的產(chǎn)氣機理是排水降壓，當?shù)貙訅毫ο陆档浇馕鼔毫σ韵潞笮纬山馕鼔航德┒?，在解吸壓降漏斗內解吸一擴散一滲流一產(chǎn)氣，煤層氣幾乎是在一個大氣壓力或以下生產(chǎn)的，因此只有解吸以后才能產(chǎn)氣；煤成氣一開井就形成生產(chǎn)壓差，只要生產(chǎn)壓差大于啟動壓差就可以產(chǎn)氣，因此煤成氣不解吸就可以生產(chǎn)。③儲集巖石物性不同。煤層氣儲集在煤系巖石的微孔隙壁面上；煤成氣儲集在煤系巖石以外的沉積巖石的孔隙中。④開采的流體性質不同。煤層氣是在低溫低壓條件下開采；淺層的煤成氣也是在低溫低壓條件下開采，其壓力和溫度都比煤層氣高，而深層的煤成氣則是在高溫高壓（如大于150℃，大于50MPa）條件下開采。⑤驅替機理不同。煤層氣的驅替機理是氣驅水；煤成氣的驅替機理是水驅氣。　　煤成氣開采是按油氣藏工程的理論進行的；煤層氣開采則不同。煤層氣只有通過相變才能開采，必須首先將吸附態(tài)的煤層氣變?yōu)橛坞x態(tài)的煤層氣才能開采。一部分油氣藏工程的理論和方法可借鑒、促進形成煤層氣工程理論和方法，但不能簡單替代。困難的是，熟悉油氣藏工程開采的人往往按油氣藏工程的原理和方法（如布井和開發(fā)方案等）來處理煤層氣的開采?！　∶簩託獠毓こ淌且婚T待創(chuàng)建的嶄新的學科。煤層氣是一種潔凈的新能源，其儲量與天然氣儲量相當。煤層氣開采既增加能源的種類和數(shù)量，又提高煤礦開采的安全性。對這門新學科應該重點研究解吸壓降漏斗的形成、演化，以提高體積解吸速度和提高產(chǎn)能為宗旨，創(chuàng)建煤層氣藏工程的新原理和新方法。我國目前煤層氣的開采情況很不樂觀，悲觀論調占上風。關鍵問題在于，很多人仍然將常規(guī)天然氣的勘探、布井、開采、開發(fā)方法照搬到煤層氣藏的勘探、布井、開采、開發(fā)中，致使煤層氣井產(chǎn)氣量低、遞減快。因此，創(chuàng)建煤層氣藏工程這門新學科的新原理和新方法，尤為迫切。油氣藏工程的觀念根深蒂固，專業(yè)觀念的轉變需要時間，需要經(jīng)過反復實踐。本書全面總結煤層氣的生成、儲集機理，煤的物性、吸附性、電性及水文特征，提出采收率曲線。對注水、注水關井、產(chǎn)水、產(chǎn)水關井、產(chǎn)氣、產(chǎn)氣關井的試井進行全面論證。

內容概要

　　本書介紹煤層氣藏基本理論和基本應用?；纠碚摪簩託獠氐撵o態(tài)儲層評價、動態(tài)儲層評價和數(shù)值模擬。基本應用包括高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井位的最佳確定、最佳井網(wǎng)、最佳井距、數(shù)值模擬、試井、整體和單井提高解吸速度、提高產(chǎn)能等煤層氣工業(yè)化開采的方法。本書特別提出可燃冰氣藏的工業(yè)化開采方法。本書對煤層氣藏和可燃冰氣藏工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導作用?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｊ凸こ?、石油地質、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學專業(yè)研究生的教材或參考書；也可供油氣田開發(fā)、石油地質、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學的工程師參考。

書籍目錄

前言第1章　煤層氣藏靜態(tài)儲層評價　1.1　煤層氣靜態(tài)儲層評價的基本理論與方法　1.2　煤層氣的生氣、儲氣機理　1.3　煤的物理性質　1.4　煤層地球物理測井　1.5　煤層水水文特征　1.6　煤層氣藏的區(qū)域地質特征第2章　煤層氣藏動態(tài)儲層評價　2.1　煤層氣的產(chǎn)出機理　2.2　產(chǎn)量預測　2.3　低產(chǎn)因素分析　2.4　提高煤層氣井產(chǎn)能的方法第3章　煤層氣藏數(shù)值模擬　3.1　煤層氣藏開采機理　3.2　煤層氣藏研究早期的數(shù)學模型　3.3　煤層氣藏解吸產(chǎn)氣的數(shù)學模型　3.4　最佳求解方法　3.5　煤層氣解吸的物質平衡方程第4章　煤層氣藏試井分析　4.1　單一介質注水試井分析　4.2　雙重介質注水試井分析　4.3　單一介質注水關井恢復過程的試井分析　4.4　雙重介質注水關井恢復過程的試井分析　4.5　單一介質排水過程的試井分析　4.6　雙重介質排水試井分析　4.7　單一介質排水關井恢復過程的試井分析　4.8　雙重介質排水關井恢復過程的試井分析　4.9　單一介質煤層氣產(chǎn)氣試井分析　4.10  雙重介質煤層氣產(chǎn)氣過程試井分析　4.11  單一介質煤層氣產(chǎn)氣關井恢復過程的試井分析　4.12　雙重介質煤層氣產(chǎn)氣關井恢復過程的試井分析　4.13　壓裂裂縫試井　4.14　多流量試井　4.15　煤層氣藏試井分析實例第5章　煤層氣藏工業(yè)化開采　5.1　煤層氣藏開發(fā)方案的關鍵是提高解吸速度　5.2　排水采氣提高解吸速度　5.3　解吸壓降漏斗演變假說　5.4　煤層氣藏的最佳井網(wǎng)　5.5　最佳井距　5.6　煤層氣藏工業(yè)化開采的關鍵第6章　可燃冰的工業(yè)化開采　6.1　天然氣水合物及分布　6.2　天然氣水合物的形成條件與機制　6.3　可燃冰氣藏開采　6.4　采用CNG、ANG技術銷售可燃冰符號說明主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章　煤層氣藏動態(tài)儲層評價　　煤層氣藏動態(tài)儲層評價是從常規(guī)油氣藏動態(tài)儲層評價概念和方法引申而來的?！　τ诔Ｒ?guī)天然氣藏和油藏，作者首先提出了動態(tài)儲層評價的概念和方法，動態(tài)儲層評價是在靜態(tài)儲層評價的基礎上根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)、試井、試采、數(shù)值模擬分析，進行多學科動、靜結合評價，是儲層動靜精細描述的有效工具?！　討B(tài)特征是油氣藏各種地質因素、各種生產(chǎn)工藝措施的綜合的、真實的反映。它既反映了靜態(tài)地質特征，又反映了油藏工程動態(tài)特征；既是當前情況的顯示，又將預示將來的征兆。　　靜態(tài)地質特征主要研究儲集系數(shù)，分析是否能產(chǎn)油氣，對總產(chǎn)能的貢獻。油藏工程動態(tài)特征主要通過試井分析、生產(chǎn)動態(tài)資料獲得滲透率、傳導率、導壓系數(shù)、地層系數(shù)等動態(tài)特征獲得。結合動靜特征，可以進行低產(chǎn)能因素分析、污染檢測、產(chǎn)能預測。　　動態(tài)儲層評價研究的目的是盡可能根據(jù)動靜特征，采用最優(yōu)控制生產(chǎn)，使最終采收率最高，經(jīng)濟效益最佳?！　討B(tài)儲層評價，既為油氣勘探服務，為油氣勘探戰(zhàn)略方向、油氣勘探井位提供依據(jù)；又為油氣開發(fā)服務，是制定油氣田開發(fā)合理方案的工具?！　「鶕?jù)動態(tài)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以獲得動態(tài)的相對滲透率曲線、動態(tài)毛管壓力曲線，進行動態(tài)的真實儲層評價?！　討B(tài)儲層評價研究的方法，首先從靜態(tài)特征分析人手，其次進行動態(tài)特征分析，最后采用系統(tǒng)工程思想，動靜結合，為制定合理的開發(fā)方案提供依據(jù)。　　作者還通過開發(fā)模型（生命力模型或概率模型）對整個油田開發(fā)期間進行宏觀控制，再由油氣藏數(shù)值模擬對油氣開發(fā)進行微觀控制?！　⊙芯縿討B(tài)特征的主要工具有試井分析方法和氣藏數(shù)值模擬方法。

編輯推薦

　　《煤層氣藏工程》全面總結煤層氣的生成、儲集機理，煤的物性、吸附性、電性及水文特征，提出采收率曲線。對注水、注水關井、產(chǎn)水、產(chǎn)水關井、產(chǎn)氣、產(chǎn)氣關井的試井進行全面論證?！　≈攸c介紹煤層氣、可燃冰工業(yè)化生產(chǎn)的理論和生產(chǎn)技術。　　文字簡潔、內容豐富、通俗易懂、便于自學?！　【o密結合本學科國內外前沿性研究成果?！　】勺鳛楦叩仍盒Ｊ凸こ?、石油地質、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學專業(yè)研究生教材或參考書．同時也可供油氣田開發(fā)、石油地質、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學等領域的工程師參考。

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