目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 煤層氣儲(chǔ)層特征及流體賦存機(jī)理 1
1.1 煤層氣儲(chǔ)層基質(zhì)孔隙類(lèi)型及特征 1
1.1.1 儲(chǔ)層基質(zhì)孔隙分類(lèi) 1
1.1.2 儲(chǔ)層孔隙特征 2
1.2 煤層氣儲(chǔ)層變質(zhì)孔隙形成及其特征 4
1.2.1 干酪根的基本概念 4
1.2.2 低演化階段煤巖流體生成及孔隙形成特征 13
1.2.3 中演化階段煤巖流體生成及孔隙形成特征 16
1.2.4 高演化階段煤巖流體生成及孔隙形成特征 20
1.3 煤層氣儲(chǔ)層割理類(lèi)型及特征 24
1.3.1 割理的定義與分類(lèi) 25
1.3.2 割理的特征 26
1.3.3 割理特征對(duì)開(kāi)發(fā)的影響 29
1.4 煤層氣儲(chǔ)層的界面性質(zhì) 31
1.4.1 煤巖組成及結(jié)構(gòu) 31
1.4.2 煤層水的類(lèi)型 32
1.4.3 潤(rùn)濕性及潤(rùn)濕角模型 33
1.4.4 煤巖界面潤(rùn)濕性及測(cè)量方法 36
1.4.5 煤巖潤(rùn)濕性影響因素 37
1.4.6 煤巖潤(rùn)濕性滲流與吸附特征不一致性 39
1.5 不同儲(chǔ)集特征煤巖氣水分布方式 39
1.5.1 儲(chǔ)層局部生烴吸附與聚集 39
1.5.2 富集甲烷溶解擴(kuò)散異地吸附 41
1.5.3 過(guò)量生成甲烷成泡形成自由氣 43
1.5.4 煤儲(chǔ)層三類(lèi)儲(chǔ)集特征的劃分及其氣水分布特征 48
1.6 煤層氣儲(chǔ)層的吸附特征 53
1.6.1 吸附概念 53
1.6.2 煤層氣儲(chǔ)層固氣界面吸附 54
1.6.3 煤層氣儲(chǔ)層固液界面吸附 57
第2章 煤儲(chǔ)層產(chǎn)氣機(jī)理及產(chǎn)能評(píng)價(jià)模型 61
2.1 煤層氣解吸機(jī)理、實(shí)驗(yàn)方法及解吸模型 61
2.1.1 煤層氣解吸機(jī)理 61
2.1.2 煤層氣吸附解吸實(shí)驗(yàn)方法 68
2.1.3 甲烷在液態(tài)水環(huán)境中吸附-解吸模型 85
2.2 煤層氣滲流機(jī)理及模型 95
2.2.1 多孔介質(zhì)中滲流的基本概念 95
2.2.2 煤基質(zhì)孔隙中的滲流機(jī)理及模型 97
2.2.3 煤儲(chǔ)層割理中的滲流機(jī)理及實(shí)驗(yàn) 119
2.2.4 游離態(tài)煤層氣在基質(zhì)孔隙與割理之間冰融化方式傳遞機(jī)理 131
2.3 煤層氣藏產(chǎn)氣模型 137
2.3.1 煤層氣藏現(xiàn)有的產(chǎn)氣模型 137
2.3.2 煤層氣藏雙孔雙滲產(chǎn)氣模型建立 141
2.4 煤層氣藏排采控制方法研究 158
2.4.1 現(xiàn)有煤層氣藏開(kāi)采階段劃分 158
2.4.2 穩(wěn)套壓提產(chǎn)-降流壓套壓穩(wěn)產(chǎn)開(kāi)采控制方法 162
第3章 煤層氣藏生產(chǎn)過(guò)程中壓力傳播規(guī)律 165
3.1 煤儲(chǔ)層各生產(chǎn)階段流體相態(tài)分布特征 165
3.1.1 儲(chǔ)層單相水流動(dòng)階段 166
3.1.2 近井地帶非飽和單相流動(dòng)階段 167
3.1.3 近井地帶氣、水兩相流動(dòng)階段 167
3.1.4 儲(chǔ)層單相氣流動(dòng)階段 167
3.2 煤層氣不同生產(chǎn)階段壓力傳播機(jī)理及影響因素 168
3.2.1 單相水流動(dòng)階段壓力傳播機(jī)理 168
3.2.2 近井地帶非飽和單相流動(dòng)階段壓力傳播機(jī)理 169
3.2.3 近井地帶氣水兩相流階段壓力傳播機(jī)理 170
3.2.4 單相氣階段儲(chǔ)層壓力變化特征 172
3.2.5 煤層氣壓力傳播影響因素分析 173
3.3 煤層氣藏單井開(kāi)發(fā)條件下壓力傳播特征 176
3.3.1 階段性壓降速度變化 177
3.3.2 不同井型壓力傳播形態(tài) 181
3.3.3 排水速率對(duì)煤層氣壓力傳播的影響 183
3.4 煤層氣藏多井開(kāi)發(fā)條件下壓力傳播特征 184
3.4.1 煤層氣藏多井生產(chǎn)時(shí)壓力傳遞特征 184
3.4.2 煤層氣藏多井開(kāi)發(fā)條件下排采技術(shù)對(duì)策 189
3.5 基于壓力傳播機(jī)理的排液制度與解吸區(qū)擴(kuò)展模型 190
3.5.1 煤層氣開(kāi)發(fā)初期排液制度確定 190
3.5.2 煤層氣井解吸區(qū)擴(kuò)展及預(yù)測(cè) 200
第4章 煤層氣生產(chǎn)過(guò)程中動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法 212
4.1 典型曲線產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法 212
4.1.1 典型曲線法理論基礎(chǔ) 212
4.1.2 煤層氣產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法 214
4.1.3 方法應(yīng)用 216
4.2 數(shù)值模擬產(chǎn)能預(yù)測(cè)方法 217
4.2.1 平面網(wǎng)格步長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)氣影響 217
4.2.2 平面網(wǎng)格步長(zhǎng)敏感性分析 218
4.3 煤層氣試井方法 221
4.3.1 煤層氣試井的作用 221
4.3.2 煤層氣常用試井方法 222
4.3.3 煤層氣常用測(cè)試方法評(píng)價(jià)及應(yīng)用 224
4.3.4 煤層氣兩相流試井 225
4.4 煤層氣開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)滲透率變化規(guī)律 231
4.4.1 壓力拱效應(yīng)與應(yīng)力敏感 231
4.4.2 煤基質(zhì)收縮效應(yīng) 241
4.5 使用生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)估算儲(chǔ)層滲透率的方法 243
4.5.1 模型建立 244
4.5.2 模型驗(yàn)證 246
4.5.3 方法應(yīng)用 252
4.6 靜態(tài)儲(chǔ)量評(píng)估方法 254
4.6.1 體積法的基本原理 254
4.6.2 參數(shù)確定 255
4.7 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量計(jì)算方法 257
4.7.1 物質(zhì)平衡法 258
4.7.2 流動(dòng)物質(zhì)平衡方程 269
第5章 煤層氣開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法 274
5.1 煤層氣開(kāi)發(fā)井型優(yōu)選 274
5.1.1 不同井型對(duì)產(chǎn)能的影響機(jī)理 274
5.1.2 不同煤階煤層氣井型選擇 278
5.2 煤層氣開(kāi)發(fā)井網(wǎng)優(yōu)化 294
5.2.1 不同煤儲(chǔ)層的煤層氣井網(wǎng)適應(yīng)性圖版 294
5.2.2 基于均衡降壓的煤層氣井網(wǎng)優(yōu)化方法 298
5.2.3 考慮壓裂裂縫的煤層氣井網(wǎng)優(yōu)化方法 305
5.3 煤層氣多層合采適應(yīng)性評(píng)價(jià) 310
5.3.1 多層合采的優(yōu)點(diǎn) 311
5.3.2 影響煤層氣多層合采效果的因素 311
5.3.3 對(duì)煤層氣藏多層合采的新認(rèn)識(shí) 315
5.4 煤層氣井合理排采方案設(shè)計(jì) 318
5.4.1 煤層氣井排采過(guò)程需要考慮的問(wèn)題及對(duì)策 318
5.4.2 煤層氣井排采強(qiáng)度定量化控制理論及模型 320
5.4.3 實(shí)例分析 323
第6章 煤層氣水平井煤粉遷移特征 326
6.1 煤粉顆粒遷移的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征 326
6.1.1 單顆粒煤粉受到的力 326
6.1.2 水平井筒煤粉遷移狀態(tài) 327
6.2 水平井筒液固兩相流煤粉遷移規(guī)律 328
6.2.1 液固兩相流煤粉遷移流型 329
6.2.2 液固兩相流煤粉遷移啟動(dòng)條件 336
6.2.3 液固兩相流煤粉遷移模型 342
6.3 水平井筒氣液固三相流煤粉遷移規(guī)律 346
6.3.1 氣液固三相流煤粉遷移流型研究 346
6.3.2 氣液固三相流煤粉遷移模型研究 351
結(jié)束語(yǔ) 354
參考文獻(xiàn) 355