煤層氣井產(chǎn)量影響因素及提高產(chǎn)量措施研究

馬馳原

摘 要：煤層氣井產(chǎn)量高低會直接影響國民生產(chǎn)和生活水平，為了更好地滿足各個行業(yè)的生產(chǎn)需求，保證國民的日常生活水平能夠得到保障，相關(guān)部門就應(yīng)該重視我國煤層氣井產(chǎn)量影響因素的探究以及提升產(chǎn)量措施的相關(guān)分析工作，只有從根本上掌握煤層氣井產(chǎn)量影響因素，才能夠作出正確的措施，從而提升產(chǎn)量，以保證社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作穩(wěn)定持久地進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：煤層氣井；產(chǎn)量影響；因素；措施

隨著科技的進(jìn)步以及我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的開展，發(fā)展煤層氣井工作項目事關(guān)重要，與此同時，相關(guān)部門對于開發(fā)煤層氣的熱情也在持續(xù)不斷地提升，正是如此，重視煤層氣井的建設(shè)，保證煤層氣產(chǎn)量，才能夠從根本上提升我國商業(yè)化建設(shè)水平，確保我國未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有更高的動力。但是目前我國在開發(fā)煤層氣工作過程中還是存在一定問題以及局限性的，導(dǎo)致限制我國煤層氣井產(chǎn)量的提升。希望通過全文論述能夠給相關(guān)部門提出指導(dǎo)。

一、產(chǎn)量影響因素分析

（一）投產(chǎn)層厚度對產(chǎn)量的影響

之所以應(yīng)該重視投產(chǎn)層厚度，是由于投產(chǎn)層厚度會直接影響到富集煤層氣以及煤層氣產(chǎn)量，如果投產(chǎn)層厚度越厚，那么氣源也就越豐富，這樣一來就能夠提供大量的煤層氣，從而提升煤層氣井產(chǎn)量，而以上計算都是建立在含氣量相同的基礎(chǔ)上進(jìn)行推算的。但是將我國與國外的投產(chǎn)層厚度相比較，結(jié)果表明我國的投產(chǎn)層厚度比較小。目前利用相應(yīng)的方式能夠統(tǒng)計處射孔厚度和產(chǎn)量之間的關(guān)系，最終統(tǒng)計的結(jié)果是日產(chǎn)氣量隨著厚度的增大而升高。而在統(tǒng)計過程中，根據(jù)不同的煤層氣井實際情況進(jìn)行最標(biāo)準(zhǔn)的分類，從而在分類中指出不同類型氣井占據(jù)的比例。所以，最終得出的結(jié)論就是要想保證煤層氣井合理，就應(yīng)該保證煤層氣井的生產(chǎn)產(chǎn)層厚度一定要比5m大，只有這樣才能夠保證煤層氣產(chǎn)量得到提升。

（二）煤儲層物性對產(chǎn)量的影響

在分析煤儲層物性對于煤層氣產(chǎn)量的影響因素的時候，最主要的就是不能忽略裂縫滲透率的影響作用。為了能夠更加精確地說明裂縫滲透率對于煤層氣井產(chǎn)量是如何作用，相關(guān)部門作出深入研究，希望通過全面的分析和探究能夠得出兩者之間的關(guān)系，一般來說，如果滲透率過于低，就會不利于煤層氣井的解吸，從而降低煤層氣井的產(chǎn)量。根據(jù)資料分析得知，滲透率高會提升煤層氣井產(chǎn)量。所以，相關(guān)部門應(yīng)該重視煤儲層物的滲透率變化。

（三）水文地質(zhì)條件對產(chǎn)量的影響

（1）補(bǔ)給邊界類型：補(bǔ)給邊界類型顧名思義就是當(dāng)利用壓降漏斗實施排采工作的時候，一旦在底層中發(fā)生不斷擴(kuò)張的情況，就會出現(xiàn)漏斗的邊緣和張性斷層遇到這種情況，這個時候，斷層的水與其他形式的水相互聯(lián)通并且在水量充足的情況下，出現(xiàn)水資源補(bǔ)給煤層的現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象就是補(bǔ)給邊界類型。這個時候，如果能夠確保抽出的量和補(bǔ)給的量是一樣的，那么壓降漏斗狀態(tài)就是平穩(wěn)的，也就不會再出現(xiàn)擴(kuò)張的情況，與此同時，導(dǎo)致儲層的壓力不會發(fā)生變化，久而久之，解吸甲烷工作就不能夠持續(xù)，也就不能繼續(xù)保證煤層氣井產(chǎn)氣，從而降低煤層氣井產(chǎn)量。這種情況一般發(fā)生在高產(chǎn)水井或者低產(chǎn)氣井和不產(chǎn)氣井。

（2）井間干擾邊界類型：之所以會出現(xiàn)井間干擾邊界的情況，多是在兩個距離比較近的煤層氣井之間發(fā)生的，當(dāng)抽水時間不斷延長，最平常的現(xiàn)象就是導(dǎo)致壓力降落漏斗出現(xiàn)擴(kuò)展的情況，一旦降落漏斗擴(kuò)增到一定程度，就會出現(xiàn)兩個相互鄰近的煤層氣井之間形成漏斗的疊加，這樣一來，就會使得降落漏斗又持續(xù)不斷地擴(kuò)大，最終影響煤儲層壓力，從而導(dǎo)致甲烷出現(xiàn)大量解吸的現(xiàn)象，久而久之就會提升煤層氣井的產(chǎn)量。這種情況多是發(fā)生在高產(chǎn)氣井。

（四）斷層對產(chǎn)量的影響

一般情況下，在分析斷層對產(chǎn)量的影響作用的時候，應(yīng)該以高角度斷層情況為主，而大部分的斷層多是貫穿至地表，所以說，斷層的附近出現(xiàn)井壓裂，之后就會和斷層出現(xiàn)聯(lián)通的狀態(tài)，久而久之就會造成淺層水，如果淺層水或者其他來源的水資源竄到煤層，就會直接影響排水效率以及煤層的開發(fā)，因此，這樣一來最終就會影響煤層氣井產(chǎn)量。

二、中低產(chǎn)井治理方法與提高產(chǎn)量措施

（一）優(yōu)化層系組合

對于投產(chǎn)層厚度薄的井，由于其潛能小，往往是產(chǎn)液量低，產(chǎn)氣量低。需要通過層系之間的優(yōu)化組合，提高產(chǎn)層厚度，來增加產(chǎn)量，其它措施是沒有效果的。這類井共18口。主要措施補(bǔ)補(bǔ)孔，射開3#、5#和11#煤層的同時，也補(bǔ)射開其間的差煤層和致密砂巖層，增加產(chǎn)層厚度，提高氣井產(chǎn)量。

（二）實施二次壓裂

由于物性差，產(chǎn)氣量低，產(chǎn)水量也不高，一般日產(chǎn)水量低于2.0m3/d，水中的Cl？含量一般800-1600mg/L，所產(chǎn)水為投產(chǎn)層段的水，說明大部分井沒有出現(xiàn)竄層和越流現(xiàn)象。產(chǎn)量低的主要原因是：煤層物性差，含氣量低；壓裂效果不理想，沒有達(dá)到設(shè)計要求。這類井共10口，主要措施是通過補(bǔ)孔，增加產(chǎn)層厚度，實施二次壓裂，改善煤儲層滲流條件，擴(kuò)大滲流面積，提高單井產(chǎn)氣量。

（三）鉆側(cè)鉆水平井

由于受斷層的影響，壓裂后氣井與斷層溝通，形成了竄流，水源補(bǔ)給充足，產(chǎn)水量大，壓降漏斗范圍很小，不產(chǎn)氣或產(chǎn)氣量很少。根據(jù)水中Cl離子的分析結(jié)果，這類井又可進(jìn)一步劃分為兩種情形，一類井的地層水中Cl離子含量低于目的層段的平均值，說明是從上部淺層水層竄流。另一類井的Cl離子含量遠(yuǎn)大于目的層段的平均值，說明是從下部水層竄流。這類井共32口，除了封堵老井井筒周圍裂縫和井眼，鉆側(cè)鉆水平井外，很難找到其他更好的辦法。

（四）在斷層附近適合鉆多分支水平井

實踐證明，斷層附近不適合鉆常規(guī)直井壓裂生產(chǎn)，可以選擇多分支水平井。多分支水平井在中國西北地區(qū)煤層氣開發(fā)區(qū)已經(jīng)較大規(guī)模的使用，并且取得了較好的效果。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果顯示，一般多分支水平井控制的滲流面積比直井大10-15倍。

（五）優(yōu)化排采制度

煤層氣在開發(fā)過程中主要表現(xiàn)出兩方面正反地質(zhì)效應(yīng)：一方面，隨著孔隙流體的排出，地層孔隙流體壓力不斷降低，而垂向上的有效應(yīng)力不變，造成割理、微裂隙和孔隙壓縮，產(chǎn)生應(yīng)力敏感，孔隙度和滲透率都降低；另一方面，吸附在煤基質(zhì)顆粒表面的甲烷呈凝聚態(tài)，當(dāng)?shù)貙訅毫档偷浇馕鼔毫?，通過解吸、擴(kuò)散、滲流，從煤層中排出，甲烷解吸排出后基質(zhì)的有效孔隙體積增大，滲透率增大。這兩種相反的地質(zhì)效應(yīng)在不同的排采階段表現(xiàn)的程度不同，對煤層氣井的產(chǎn)量影響比較明顯。

結(jié)語

通過全文的論述，我們能夠十分清楚地看出我國相關(guān)部門為了保證煤層氣的產(chǎn)量，保證對煤層氣能夠進(jìn)行高效研究和分析，已經(jīng)做出了非常多的努力，而要想保證我國未來的煤層氣井開發(fā)和建設(shè)水平都能夠得到提升，相關(guān)部門就應(yīng)該繼續(xù)對此作出不懈的努力，只有這樣才能夠在保證社會進(jìn)步的同時可以有效提升煤層氣井產(chǎn)能。隨著時代和技術(shù)的進(jìn)步，每一個煤層氣井的建設(shè)情況不同，就應(yīng)該利用相應(yīng)的技術(shù)對不同類型的煤層氣井進(jìn)行對應(yīng)的操作，這樣才能夠有針對性地提升我國煤層氣井的產(chǎn)量，從而促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龐濤.焦坪礦區(qū)煤層氣井排采工藝技術(shù)研究[D].煤炭科學(xué)研究總院2014.

[2] 王昕馨.煤層氣井固井超低密度水泥漿體系的研究[D].中國石油大學(xué)2010.