煤层和相邻砂层煤层气藏同射同压同采分析研究.docVIP

煤层和相邻砂层煤层气藏同射同压同采分析研究 　　该文通过分析煤层气的成因及形成条件，结合部分地区合采实例，对煤层气和相邻砂层煤层气特征进行了分析和研究，并对类似条件下的天然气开采提出了合理建议。 　　煤层；砂层；同射同压同采；研究 　　辽宁阜新主要是由热力作用、构造作用、盖层性质等几个因素影响着煤层气的富集，并且具有煤层厚、岩浆岩发育的特点，这些条件为煤层气在砂层中聚集并成藏奠定了基础[1]。 　　1.砂层煤层气的成因分析 　　1.1岩浆作用:当稳定煤层受到岩浆侵入时，岩浆所带来的高温、高压以及挥发性气体使含煤层系发生变质作用，提高了煤层变质程度。阜新地区由于受到多期的岩浆侵入活动，形成了富集的煤层气，据统计，所生成的煤层气量与天然焦的关系为500/1（m3/t），而能储集在煤层气中的气体和运移气体的关系为1∶9，由此可见，受到上述热力作用时，含煤层系只能容纳所生烃类的10%。约90%的气体能够运移，为在相邻砂层中储集形成了良好的条件[3，4]。 　　1.2构造作用:当煤层形成后，由于构造作用使地层结构发生变化，地层内部压力也会随之发生相应变化，当压力降低时，含煤层系中的烃类会逐步转移至相邻砂层中，形成煤层气。 　　2.煤层气藏的形成 　　2.1储层:能够储存和渗滤流体的岩层成为储层。它之所以能够储集油气，是由于这些岩层具有相对较高的渗透率和孔隙度。根据实际录井资料，阜新煤田的煤层砂岩岩性为细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩组合，孔隙度约为10%，渗透率约为50mD，为低孔低渗储层。所以，单靠储层的孔隙度和渗透条件，要通过压裂作业改变储层性质，使其达到开采条件[2]。 　　2.2盖层:盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层使其中的油气免于向上逸散的保护层，与储层作用相反，盖层发生作用时阻碍油气的逸散。储层是成藏条件之一，另外还需要发育良好的盖层才能使含煤层系中的烃类富集并保存。根据录井资料显示，该区盖层主要以致密的泥岩和粉砂质泥岩为主，为煤层气的富集提供了良好的封闭条件。 　　2.3赋存状态:砂岩中煤层气与煤层中煤层气的贮存方式不同，煤层中煤层气主要以吸附于煤层孔隙的方式存在，而砂岩中煤层气主要以游离在砂层孔隙间的方式存在，由于其贮存方式不同，开采方式也不一样，含煤层系中的煤层气需要通过排水降低地层压力，使煤层中烃类解吸，而砂层中煤层气不同于煤层煤层气，砂层中只要存在地层压差，并且气水的二次运移通道通畅，砂层煤层气就会被开采利用。 　　3.合采特征 　　3.1合采条件 　　3.1.1砂层要具备发育良好的盖层 　　砂层首先要具备发育良好的盖层，使得通过二次运移至砂层中的煤层气富集成藏。因此，要进行煤层气与相邻砂层中煤层气的合采，需要对相邻砂岩储层的盖层进行详细研究，较好的盖层是进行煤层气与相邻砂层中的煤层气合采的必要条件。 　　3.1.2合采的砂层与煤层要相邻 　　之所以选择将煤层气与相邻的砂层煤层气合采，主要有三个原因：第一：由于受到岩浆和构造作用的影响，使煤层中煤层气的生成量提高，当煤层中储层的气量大于其储纳能力时，煤层气会首先通过游离气的形式运移至与煤层相邻的砂岩体中，更容易使煤层气在砂层中富集成藏；第二，从工艺角度考虑，可通过煤层与砂层共同压裂达到共同开采目的；第三，由于煤层的渗透率和孔隙度相对较低，相邻的砂层压裂后可以提供煤层气的有利运移通道[5，6]。 　　3.1.3选择不含水的砂层 　　若要进行煤层的煤层气与邻体砂层煤层气合采，一个重要条件就是所选择的砂层不能含水。原因有两点：第一，因为煤层气在砂体中是以游离态贮存的，而煤层气在水中的溶解度有限，如果砂层含水量较高，则会降低砂体的含气饱和度；第二，煤层中的煤层气是通过排水降压生产的，若砂层中含水量较高，就会造成砂层中的渗入煤层，影响开发效果，阜新煤田的煤层邻体砂层均不含水。 　　3.1.4砂层不应该同开启性断层相连 　　作为一个气藏圈闭，应该具备三个特点：储集层，盖层，阻止气体继续运移，造成油气聚集的遮挡物。可以看出，如果在气藏圈闭中存在烃类分散的，就不能形成气体富集的有效空间。若断层通过砂体或者与砂体相连，则会造成气体在原始状态下发生逸散或者在压裂改造后气体通过断层逸散，因此，选择砂层时要保证不能与开启性断层相连接。 　　3.2煤层与砂层合并开采特征 　　自2006年3月份至今，辽河油田在阜新地区分三个区块先后投产煤层气井28口，这其中包括第一批17口单一煤层开采的煤层气井，另外11口均为煤层与砂层合采的煤层气井，通过对五年来的数据进行分析后发现，合采的煤层气井具有砂层气的起压快、产量高、产量稳的特点，部分井在开采的开始阶段存在自喷现象。 　　3.2.1起压快 　　第一批的17口煤层气井井口起压的平均时间为31天；而第二批的