以黔西織納煤田比德-三塘盆地少普井田和文家壩井田為研究對(duì)象，從煤儲(chǔ)層力學(xué)性質(zhì)、含氣性、儲(chǔ)層物性以及能量特征方面，闡明了多層疊置獨(dú)立含氣系統(tǒng)與多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)中煤層氣地質(zhì)特征的層域變化規(guī)律以及主要控制因素；結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，合理優(yōu)化了多煤層條件下不同含氣系統(tǒng)壓裂方式及工藝參數(shù)，探討了不同含氣系統(tǒng)煤層氣排采的層間干擾機(jī)理，厘定了多煤層區(qū)煤層氣單井壓裂/排采次序，最終建立了多煤層區(qū)煤層氣單井高效有序開采模式。
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目錄
前言
第一章緒論1
第一節(jié)研究意義1
第二節(jié)研究現(xiàn)狀3
一、織納煤田煤層氣地質(zhì)研究現(xiàn)狀3
二、多煤層含氣系統(tǒng)7
三、水力壓裂技術(shù)9
四、煤層氣排采技術(shù)22
五、煤層氣儲(chǔ)層數(shù)值模擬29
第三節(jié)存在問題31
第四節(jié)研究方案32
一、研究思路與目標(biāo)32
二、研究?jī)?nèi)容32
三、擬解決的關(guān)鍵問題33
四、研究流程與技術(shù)方法33
第二章黔西織納煤田煤層氣地質(zhì)背景35
第一節(jié)地理及交通位置35
第二節(jié)區(qū)域構(gòu)造36
一、主要褶曲39
二、主干斷裂39
第三節(jié)區(qū)域地層41
一、石炭系41
二、二疊系41
三、三疊系42
四、侏羅系43
五、白堊系43
六、古近系44
七、第四系44
第四節(jié)含煤地層及煤層44
一、龍?zhí)督M含煤性44
二、長(zhǎng)興組含煤性46
第五節(jié)巖漿活動(dòng)48
第六節(jié)水文地質(zhì)特征49
第三章多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)煤層氣地質(zhì)條件51
第一節(jié)文家壩井田地質(zhì)概括51
一、含煤地層51
二、煤層分布特征53
三、煤質(zhì)與煤級(jí)特征53
四、井田構(gòu)造特征55
五、水文地質(zhì)條件56
第二節(jié)多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)煤儲(chǔ)層物性特征56
一、煤巖力學(xué)性質(zhì)56
二、煤儲(chǔ)層孔裂隙特征59
三、煤儲(chǔ)層滲透性特征65
四、煤層氣化學(xué)組分特征68
五、煤儲(chǔ)層含氣量特征70
六、儲(chǔ)層壓力特征72
七、吸附性特征76
第四章多層獨(dú)立含氣系統(tǒng)煤層氣地質(zhì)條件78
第一節(jié)少普井田地質(zhì)概括78
一、含煤地層78
二、煤層分布特征78
三、煤質(zhì)與煤級(jí)特征81
四、井田構(gòu)造特征83
五、水文地質(zhì)條件84
第二節(jié)各含氣系統(tǒng)煤儲(chǔ)層物性特征85
一、煤巖力學(xué)性質(zhì)85
二、煤儲(chǔ)層孔裂隙特征88
三、煤儲(chǔ)層滲透性特征97
四、煤層氣化學(xué)組分特征99
五、煤儲(chǔ)層含氣量特征101
六、煤儲(chǔ)層壓力特征103
七、煤儲(chǔ)層吸附/解吸特征107
第五章多煤層區(qū)單井水力壓裂物理模擬及工藝優(yōu)化114
第一節(jié)多煤層區(qū)水力壓裂影響因素114
一、煤儲(chǔ)層物性特征的影響114
二、壓裂施工工藝參數(shù)的影響118
第二節(jié)水力壓裂物理模擬實(shí)驗(yàn)119
一、物理模擬理論基礎(chǔ)119
二、水力壓裂物理模擬實(shí)驗(yàn)122
三、壓裂前后圍巖及煤層中裂縫參數(shù)對(duì)比139
四、水力壓裂裂縫的主要影響因素147
第三節(jié)多煤層單井水力壓裂工藝優(yōu)化及模擬152
一、壓裂方法的選擇152
二、壓裂層段的劃分153
三、射孔參數(shù)的優(yōu)化158
四、煤體及頂?shù)装辶W(xué)性質(zhì)對(duì)研究區(qū)水力壓裂的影響161
五、地應(yīng)力因素對(duì)研究區(qū)水力壓裂的影響167
六、水力壓裂泵注參數(shù)對(duì)壓裂效果的影響170
七、參數(shù)優(yōu)化后壓裂模擬結(jié)果分析174
第六章多煤層區(qū)煤層氣單井排采優(yōu)化及模擬183
第一節(jié)單層排采與多層合采異同點(diǎn)183
一、相同點(diǎn)183
二、不同點(diǎn)184
第二節(jié)煤層氣合層排采干擾機(jī)理185
一、滲透率對(duì)合采的影響186
二、儲(chǔ)層壓力梯度對(duì)合采的影響190
三、臨儲(chǔ)壓力比對(duì)合采的影響195
四、地層供液能力對(duì)合采的影響199
五、煤層埋深差對(duì)合采的影響204
六、煤層厚度對(duì)合采的影響208
七、蘭氏壓力、蘭氏體積對(duì)合采的影響209
八、裂隙孔隙度對(duì)合采的影響210
第三節(jié)多層獨(dú)立含氣系統(tǒng)排采模擬及合采可行性210
一、煤層氣井排采特征分析210
二、煤層氣井排采歷史擬合213
三、不同含氣系統(tǒng)的產(chǎn)能特征216
四、不同含氣系統(tǒng)合采可行性分析224
第四節(jié)多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)排采模擬及合采可行性227
一、煤層氣井排采特征分析227
二、煤層氣井排采歷史擬合228
三、多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)產(chǎn)能特征229
四、多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)合采可行性分析234
第七章多煤層區(qū)煤層氣單井有序高效開發(fā)模式237
第一節(jié)多煤層區(qū)單井高效壓裂模式237
一、多層疊置獨(dú)立含氣系統(tǒng)單井高效壓裂模式237
二、多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)單井高效壓裂模式239
第二節(jié)多煤層區(qū)單井遞進(jìn)有序排采模式242
一、不同含氣系統(tǒng)遞進(jìn)有序排采模式242
二、多層統(tǒng)一含氣系統(tǒng)遞進(jìn)有序排采模式252
第八章結(jié)論261
參考文獻(xiàn)265
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