一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法技术

本发明专利技术公布了一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，该方法与储层的实时动态变化及煤层气井的实际生产表现相适应，可有效避免前期排采方案中因排采强度设计不合理导致的严重的储层伤害，特别适用于基础资料有限或排采经验匮乏的开发新区，具有较强的针对性和普适性，操作简单、易于理解，可有效指导现场操作人员进行排采动态分析和排采生产管理，大大降低排采失误率及生产管理成本，延长作业周期，提高单井产气量。

【技术实现步骤摘要】
一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法
本专利技术属于煤层气开采
，具体涉及一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法。
技术介绍
煤层气俗称瓦斯，是一种存储于煤层中的，以甲烷为基本成分的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气。我国煤层气资源丰富，煤层气资源量居世界第三位，煤层气勘探开发符合国家大力发展清洁能源及绿色环保产业的政策导向，若能高效开发煤层气可有效缩小国家能源供需的缺口，有利于改善能源供给结构，缓解能源紧张的局面。排水采气是煤层气开发的一个重要环节，其技术管理直接影响产气的稳定性及连续性，不同的地质条件和排采阶段，需制定不同的排采制度。我国煤层气资源存储地质条件相对复杂、煤层气存储吸附条件差异性较大、分布非均一性明显，国外成熟的煤层气井排采工艺技术适应性差；测井及取心资料获取的煤储层结构、孔隙结构、渗透性、含气性、吸附/解吸特征等资料代表性差，排采方案设计难度较大，现场适应性差，因生产压差及排采强度控制不合理，频繁出现排采技术失误，导致压力降传播受阻，排水采气效率低，严重影响产气量，大大增加煤层气井的开发成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服目前排采设计的局限性和不确定性，提出一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，降低排采失误率及生产管理成本，提高单井产气量，本专利技术采用的技术方案如下：一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，将所述排采强度的确定分割为以下几个阶段：（1）单向流阶段，此时井内套压为零，地层内为单相水流，试抽结束后，逐渐调大工作制度，按增幅△P=10Kpa/d逐渐增大排采强度；（2）临界解吸阶段，此时套压>0，地层近井地带吸附气开始解吸，观察套压涨幅△P套，若套压涨幅△P套>0.1Mpa/d，假设当前流压降幅为△B（Kpa/d），则以30%△B的幅度逐渐降低排采强度，若0<△P套≤0.1Mpa/d，则维持当前工作制度继续排采；（3）初始产气阶段，此时Q地层气/Q地层水的比值由0增加至6，即10Qg/(Cp*H*Qw)≤6的阶段，假设当前流压降幅为△C，按10%△C的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，若产水量开始缓慢降低，即△Q水≤0，则维持当前工作制度继续排采，控制产气增幅△Qg≤a（m3/d）；（4）提产阶段，即Q地层气/Q地层水=6至Pw=P1/4的阶段，当Q地层气/Q地层水=6时，此阶段经历三个步骤，步骤一为提产，假设当前流压降幅为△D（Kpa/d），按20%△D的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，控制产气增幅△Qg≤a（m3/d），步骤二为稳产，当井底流压Pw=3/4P1时，假设此时产气量为Q1，则稳定该产量Q1排采，观察井底流压变化，当流压降幅介于0<△P<5Kpa/d，则稳定排采10天；步骤三为再提产，提产方法同步骤一；当井底流压Pw=1/2P1时，稳产气量排采，方法同步骤二，之后继续提产；当井底流压降至Pw=1/4P1时，开始稳定产气量排采；（5）稳产阶段，即Pw=P1/4至流压降幅△P≥15Kpa/d的阶段，此阶段稳定产气量排采，控制流压降幅0≤△P＜15Kpa/d；（6）衰减阶段，即流压降幅△P≤15Kpa/d至井底流压到达衰竭压力，即Pw=0.05Mpa的阶段，该阶段稳流压稳套压排采，产气量自然衰减。优选的，在单向流阶段，若井口无出砂、出煤粉情况，起初产水量随压差的增大逐渐升高，当产水量逐渐趋于稳定，甚至开始降低时，即△Q水≤0持续3-4天，则维持该强度排采。优选的，在单向流阶段，当井底流压降至Pw=1.1P临时，假设当前流压降幅为△a（Kpa/d），流压降幅按一定比例逐渐降低，设该比例为m，共需n天井底流压降至临界解吸压力，则其后每天的流压降幅依次为m△a、m2△a、m3△a、m4△a.....mn△a（0<k<1），m与n满足计算公式：（1-m）△a（1-（1-m）n）/（1-（1-m））=0.1P临。优选的，若储层原始渗透率K=0.01-0.1mD时，n=15；若K=0.1-1mD，n=10。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的煤层气排采制度的确定方法与储层的实时动态变化及煤层气井的实际生产表现相适应，可有效避免前期排采方案中因排采强度设计不合理导致的严重的储层伤害，特别适用于基础资料有限或排采经验匮乏的开发新区，具有较强的针对性和普适性，操作简单、易于理解，可有效指导现场操作人员进行排采动态分析和排采生产管理，大大降低排采失误率及生产管理成本，延长作业周期，提高单井产气量。附图说明图1是本专利技术的地层至井口压力节点示意图；图中标记：P1—井口套压、P2—气柱压力、P3—液柱压力、Pw—井底流压、P5—地层吸附气开始大量解吸所对应的压力、P6—气体开始呈连续相参与流动时对应的压力、P临—临界解吸压力，P8—地层水的启动压力、P9—原始地层压力。具体实施方式下面结合图1对本专利技术作详细说明。一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，将所述排采强度的确定分割为以下几个阶段：（1）单向流阶段，此时井内套压为零，地层内为单相水流，由于单相流阶段储层能量充足，应力敏感伤害小，适当增大排采强度可达到疏通渗流通道、提高返排率的作用，可有效扩大压降范围，为后期的高产稳产提供物质基础，因此试抽结束后，逐渐调大工作制度，按增幅△P=10Kpa/d逐渐增大排采强度；（2）临界解吸阶段，此时套压>0至最上部煤层液柱高度H液柱=50m或P套压达到井口安全套压上限的阶段，该阶段需要保证井口安全生产，同时维持煤层上部一定的液柱高度，避免煤层过早裸露，产生较为严重的速敏伤害。因此排采强度的确定为：观察套压涨幅△P套压，若套压涨幅△P套>0.1Mpa/d，假设当前流压降幅为△B（Kpa/d），则以30%△B的幅度逐渐降低排采强度，若0<△P套≤0.1Mpa/d，则维持当前工作制度继续排采，其目的是通过观察套压涨幅及调整排采强度来控制气体解吸速率，尽量较多的排出远井端的地层水，扩大降压范围，为后期高产、稳产提供物质基础；当产水量开始急剧下降时，说明目前的井底压差不足以克服远井端地层水的流动阻力，储层降压困难，储层产气量已严重制约地层水的产出，即可进入下一排采阶段。（3）初始产气阶段，此时Q地层气/Q地层水的比值由0增加至6，即10Qg/(Cp*H*Qw)≤6的阶段，此阶段近井地带储层流体由含气水流过渡为气水两相流。假设当前流压降幅为△C，按10%△C的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，若产水量开始缓慢降低，即△Q水≤0，则维持当前工作制度继续排采，控制产气增幅△Qg≤a（m3/d），该阶段的核心是控制气体产出速率，使得该阶段的产气规律与储层气体解吸速率相适应，一般情况，该阶段对应等温吸附曲线中的低效、缓慢解吸阶段。（4）提产阶段，即Q地层气/Q地层水=6至Pw=P1/4的阶段，当Q地层气/Q地层水=6时，此阶段经历三个步骤，步骤一为提产，假设当前流压降幅为△D（Kpa/d），按20%△D的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，控制产气增幅△Qg≤a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，其特征在于，将所述排采强度的确定分割为以下几个阶段：（1）单向流阶段，此时井内套压为零，地层内为单相水流，试抽结束后，逐渐调大工作制度，按增幅△P=10Kpa/d逐渐增大排采强度；（2）临界解吸阶段，此时套压>0，地层近井地带吸附气开始解吸，观察套压涨幅△P套，若套压涨幅△P套>0.1Mpa/d，假设当前流压降幅为△B（Kpa/d），则以30%△B的幅度逐渐降低排采强度，若0

【技术特征摘要】
1.一种能提高煤层气排采效率的排采强度确定方法，其特征在于，将所述排采强度的确定分割为以下几个阶段：（1）单向流阶段，此时井内套压为零，地层内为单相水流，试抽结束后，逐渐调大工作制度，按增幅△P=10Kpa/d逐渐增大排采强度；（2）临界解吸阶段，此时套压>0，地层近井地带吸附气开始解吸，观察套压涨幅△P套，若套压涨幅△P套>0.1Mpa/d，假设当前流压降幅为△B（Kpa/d），则以30%△B的幅度逐渐降低排采强度，若0<△P套≤0.1Mpa/d，则维持当前工作制度继续排采；（3）初始产气阶段，此时Q地层气/Q地层水的比值由0增加至6，即10Qg/(Cp*H*Qw)≤6的阶段，假设当前流压降幅为△C，按10%△C的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，若产水量开始缓慢降低，即△Q水≤0，则维持当前工作制度继续排采，控制产气增幅△Qg≤a（m3/d）；（4）提产阶段，即Q地层气/Q地层水=6至Pw=P1/4的阶段，当Q地层气/Q地层水=6时，此阶段经历三个步骤，步骤一为提产，假设当前流压降幅为△D（Kpa/d），按20%△D的幅度缓慢提高排采强度，观察产气增幅及产水变化，控制产气增幅△Qg≤a（m3/d），步骤二为稳产，当井底流压Pw=3/4P1时，假设此时产气量为Q1，则稳定该产量Q1排采，观察井底流压变化，当流压降幅介于0<△P<5Kpa/d，则稳定排采10天；步骤三为再...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓盈，杨镇宇，王理国，喻生锋，冉富强，周剑飞，李臣臣，唐兆清，葛瑞全，李特社，
申请(专利权)人：贵州省非常规天然气勘探开发利用工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52