煤层气产出过程渗透率变化与排采控制
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我国煤层气资源丰富,全国埋深2000m以浅煤层气资源量为36.81万亿立方米。开发利用我国丰富的煤层气资源,可有效地增加高效洁净能源供给,减少煤矿甲烷直接排放量,有效缓解温室效应,同时有望从根本上遏止矿井瓦斯灾害、改善煤矿安全生产条件。

我国经过30多年的煤层气勘探开发,消化、借鉴国外成功经验,充分考虑我国煤储层特殊性,初步形成了针对不同煤储层类型的开发技术体系。2014年,全国地面煤层气产气总量为36亿m3,是2010年产气总量的2.3倍。但不同地域、不同层位、同一地区的不同井型、相同井型之间产气量差异较大。究其原因,煤层气产出是地质属性与工程诱导耦合作用的结果。我国多期构造叠加、构造热事件的耦合作用造成煤层气生成环境、储集空间的特殊性,昭示着我国煤层气开发的地质属性在小范围内也可能存在较明显的差异。我国不同矿区之间和同一矿区内部煤层气资源时空匹配的复杂性、多解性决定了仅从宏观、中观角度研究煤层气开发地质属性的局限性。煤层气产出过程是在人为干预下的诱导作用,地质属性的差异性、人为干预方式及时间等的不同引起诱导过程煤层气产出的关键参数主控因素的变化,最终导致煤层气井产气量的明显差异。进行小范围内煤层气开发地质属性的精细诊断,查明小范围内煤层气产出过程煤储层参数的变化规律,制定出针对不同产气特征的合理的排采工作制度是煤层气井产气最大化的重要保障。

本书正是基于此种状况,既考虑煤储层地质属性的差异性,同时更注重排采过程煤储层关键参数的动态变化。作者以影响煤层气直井产气量的主要参数之一——渗透率为主线,以沁东南地区为研究对象,系统分析了研究区富集高渗的控制因素,划分了排采储层类型潜力,得出了不同储层属性下排采过程煤储层基质、有效应力、渗透率的动态变化规律,提出了不同储层类型下的排采工作制度。

该书以沁东南地区煤储层富集渗透特征为基础,分析不同储层地质属性下关键参数的动态变化规律。紧密结合现场生产实际,提出了排采过程中“回升系数”、“层状储层和块状储层”等概念,量化了不同煤层属性下渗透率变化差异,提出了具有可操作性的不同排采阶段的排采工作制度。本书内容丰富,数据翔实,深信本书的出版对我国煤储层参数的动态变化及排采工艺深入研究将起到积极的推动作用,对从事煤层气地质及勘探开发的科技工作者及现场工作人员具有很高的参考价值。

中国工程院院士

2015年2月