煤層氣藏工程

前言

　　煤層氣俗稱(chēng)煤層瓦斯氣，以游離自由態(tài)、溶解態(tài)和吸附態(tài)三種狀態(tài)賦存于煤層，現(xiàn)今主要以吸附態(tài)吸附在煤的微孔隙壁表面上。煤成氣俗稱(chēng)常規(guī)天然氣（游離氣），由過(guò)量的游離自由態(tài)煤層氣運(yùn)移到煤層以外的其他儲(chǔ)集層中富集成藏。煤層氣與煤成氣是完全不同的：①儲(chǔ)氣機(jī)理不同。煤層氣以吸附態(tài)吸附在煤的微孔隙壁表面上；煤成氣以游離態(tài)儲(chǔ)集在其他巖石的孔隙中。②產(chǎn)氣機(jī)理不同。煤層氣的產(chǎn)氣機(jī)理是排水降壓，當(dāng)?shù)貙訅毫ο陆档浇馕鼔毫σ韵潞笮纬山馕鼔航德┒?，在解吸壓降漏斗?nèi)解吸一擴(kuò)散一滲流一產(chǎn)氣，煤層氣幾乎是在一個(gè)大氣壓力或以下生產(chǎn)的，因此只有解吸以后才能產(chǎn)氣；煤成氣一開(kāi)井就形成生產(chǎn)壓差，只要生產(chǎn)壓差大于啟動(dòng)壓差就可以產(chǎn)氣，因此煤成氣不解吸就可以生產(chǎn)。③儲(chǔ)集巖石物性不同。煤層氣儲(chǔ)集在煤系巖石的微孔隙壁面上；煤成氣儲(chǔ)集在煤系巖石以外的沉積巖石的孔隙中。④開(kāi)采的流體性質(zhì)不同。煤層氣是在低溫低壓條件下開(kāi)采；淺層的煤成氣也是在低溫低壓條件下開(kāi)采，其壓力和溫度都比煤層氣高，而深層的煤成氣則是在高溫高壓（如大于150℃，大于50MPa）條件下開(kāi)采。⑤驅(qū)替機(jī)理不同。煤層氣的驅(qū)替機(jī)理是氣驅(qū)水；煤成氣的驅(qū)替機(jī)理是水驅(qū)氣。　　煤成氣開(kāi)采是按油氣藏工程的理論進(jìn)行的；煤層氣開(kāi)采則不同。煤層氣只有通過(guò)相變才能開(kāi)采，必須首先將吸附態(tài)的煤層氣變?yōu)橛坞x態(tài)的煤層氣才能開(kāi)采。一部分油氣藏工程的理論和方法可借鑒、促進(jìn)形成煤層氣工程理論和方法，但不能簡(jiǎn)單替代。困難的是，熟悉油氣藏工程開(kāi)采的人往往按油氣藏工程的原理和方法（如布井和開(kāi)發(fā)方案等）來(lái)處理煤層氣的開(kāi)采?！　∶簩託獠毓こ淌且婚T(mén)待創(chuàng)建的嶄新的學(xué)科。煤層氣是一種潔凈的新能源，其儲(chǔ)量與天然氣儲(chǔ)量相當(dāng)。煤層氣開(kāi)采既增加能源的種類(lèi)和數(shù)量，又提高煤礦開(kāi)采的安全性。對(duì)這門(mén)新學(xué)科應(yīng)該重點(diǎn)研究解吸壓降漏斗的形成、演化，以提高體積解吸速度和提高產(chǎn)能為宗旨，創(chuàng)建煤層氣藏工程的新原理和新方法。我國(guó)目前煤層氣的開(kāi)采情況很不樂(lè)觀，悲觀論調(diào)占上風(fēng)。關(guān)鍵問(wèn)題在于，很多人仍然將常規(guī)天然氣的勘探、布井、開(kāi)采、開(kāi)發(fā)方法照搬到煤層氣藏的勘探、布井、開(kāi)采、開(kāi)發(fā)中，致使煤層氣井產(chǎn)氣量低、遞減快。因此，創(chuàng)建煤層氣藏工程這門(mén)新學(xué)科的新原理和新方法，尤為迫切。油氣藏工程的觀念根深蒂固，專(zhuān)業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變需要時(shí)間，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐。本書(shū)全面總結(jié)煤層氣的生成、儲(chǔ)集機(jī)理，煤的物性、吸附性、電性及水文特征，提出采收率曲線。對(duì)注水、注水關(guān)井、產(chǎn)水、產(chǎn)水關(guān)井、產(chǎn)氣、產(chǎn)氣關(guān)井的試井進(jìn)行全面論證。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)介紹煤層氣藏基本理論和基本應(yīng)用。基本理論包括煤層氣藏的靜態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和數(shù)值模擬?；緫?yīng)用包括高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井位的最佳確定、最佳井網(wǎng)、最佳井距、數(shù)值模擬、試井、整體和單井提高解吸速度、提高產(chǎn)能等煤層氣工業(yè)化開(kāi)采的方法。本書(shū)特別提出可燃冰氣藏的工業(yè)化開(kāi)采方法。本書(shū)對(duì)煤層氣藏和可燃冰氣藏工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)作用?！　”緯?shū)可作為高等院校石油工程、石油地質(zhì)、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生的教材或參考書(shū)；也可供油氣田開(kāi)發(fā)、石油地質(zhì)、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學(xué)的工程師參考。

書(shū)籍目錄

前言第1章　煤層氣藏靜態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)　1.1　煤層氣靜態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的基本理論與方法　1.2　煤層氣的生氣、儲(chǔ)氣機(jī)理　1.3　煤的物理性質(zhì)　1.4　煤層地球物理測(cè)井　1.5　煤層水水文特征　1.6　煤層氣藏的區(qū)域地質(zhì)特征第2章　煤層氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)　2.1　煤層氣的產(chǎn)出機(jī)理　2.2　產(chǎn)量預(yù)測(cè)　2.3　低產(chǎn)因素分析　2.4　提高煤層氣井產(chǎn)能的方法第3章　煤層氣藏?cái)?shù)值模擬　3.1　煤層氣藏開(kāi)采機(jī)理　3.2　煤層氣藏研究早期的數(shù)學(xué)模型　3.3　煤層氣藏解吸產(chǎn)氣的數(shù)學(xué)模型　3.4　最佳求解方法　3.5　煤層氣解吸的物質(zhì)平衡方程第4章　煤層氣藏試井分析　4.1　單一介質(zhì)注水試井分析　4.2　雙重介質(zhì)注水試井分析　4.3　單一介質(zhì)注水關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.4　雙重介質(zhì)注水關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.5　單一介質(zhì)排水過(guò)程的試井分析　4.6　雙重介質(zhì)排水試井分析　4.7　單一介質(zhì)排水關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.8　雙重介質(zhì)排水關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.9　單一介質(zhì)煤層氣產(chǎn)氣試井分析　4.10  雙重介質(zhì)煤層氣產(chǎn)氣過(guò)程試井分析　4.11  單一介質(zhì)煤層氣產(chǎn)氣關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.12　雙重介質(zhì)煤層氣產(chǎn)氣關(guān)井恢復(fù)過(guò)程的試井分析　4.13　壓裂裂縫試井　4.14　多流量試井　4.15　煤層氣藏試井分析實(shí)例第5章　煤層氣藏工業(yè)化開(kāi)采　5.1　煤層氣藏開(kāi)發(fā)方案的關(guān)鍵是提高解吸速度　5.2　排水采氣提高解吸速度　5.3　解吸壓降漏斗演變假說(shuō)　5.4　煤層氣藏的最佳井網(wǎng)　5.5　最佳井距　5.6　煤層氣藏工業(yè)化開(kāi)采的關(guān)鍵第6章　可燃冰的工業(yè)化開(kāi)采　6.1　天然氣水合物及分布　6.2　天然氣水合物的形成條件與機(jī)制　6.3　可燃冰氣藏開(kāi)采　6.4　采用CNG、ANG技術(shù)銷(xiāo)售可燃冰符號(hào)說(shuō)明主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　煤層氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)　　煤層氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)是從常規(guī)油氣藏動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)概念和方法引申而來(lái)的?！　?duì)于常規(guī)天然氣藏和油藏，作者首先提出了動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的概念和方法，動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)是在靜態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上根據(jù)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、試井、試采、數(shù)值模擬分析，進(jìn)行多學(xué)科動(dòng)、靜結(jié)合評(píng)價(jià)，是儲(chǔ)層動(dòng)靜精細(xì)描述的有效工具?！　?dòng)態(tài)特征是油氣藏各種地質(zhì)因素、各種生產(chǎn)工藝措施的綜合的、真實(shí)的反映。它既反映了靜態(tài)地質(zhì)特征，又反映了油藏工程動(dòng)態(tài)特征；既是當(dāng)前情況的顯示，又將預(yù)示將來(lái)的征兆?！　§o態(tài)地質(zhì)特征主要研究?jī)?chǔ)集系數(shù)，分析是否能產(chǎn)油氣，對(duì)總產(chǎn)能的貢獻(xiàn)。油藏工程動(dòng)態(tài)特征主要通過(guò)試井分析、生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料獲得滲透率、傳導(dǎo)率、導(dǎo)壓系數(shù)、地層系數(shù)等動(dòng)態(tài)特征獲得。結(jié)合動(dòng)靜特征，可以進(jìn)行低產(chǎn)能因素分析、污染檢測(cè)、產(chǎn)能預(yù)測(cè)?！　?dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究的目的是盡可能根據(jù)動(dòng)靜特征，采用最優(yōu)控制生產(chǎn)，使最終采收率最高，經(jīng)濟(jì)效益最佳。　　動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，既為油氣勘探服務(wù)，為油氣勘探戰(zhàn)略方向、油氣勘探井位提供依據(jù)；又為油氣開(kāi)發(fā)服務(wù)，是制定油氣田開(kāi)發(fā)合理方案的工具?！　「鶕?jù)動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以獲得動(dòng)態(tài)的相對(duì)滲透率曲線、動(dòng)態(tài)毛管壓力曲線，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的真實(shí)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)。　　動(dòng)態(tài)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究的方法，首先從靜態(tài)特征分析人手，其次進(jìn)行動(dòng)態(tài)特征分析，最后采用系統(tǒng)工程思想，動(dòng)靜結(jié)合，為制定合理的開(kāi)發(fā)方案提供依據(jù)?！　∽髡哌€通過(guò)開(kāi)發(fā)模型（生命力模型或概率模型）對(duì)整個(gè)油田開(kāi)發(fā)期間進(jìn)行宏觀控制，再由油氣藏?cái)?shù)值模擬對(duì)油氣開(kāi)發(fā)進(jìn)行微觀控制?！　⊙芯縿?dòng)態(tài)特征的主要工具有試井分析方法和氣藏?cái)?shù)值模擬方法。

編輯推薦

　　《煤層氣藏工程》全面總結(jié)煤層氣的生成、儲(chǔ)集機(jī)理，煤的物性、吸附性、電性及水文特征，提出采收率曲線。對(duì)注水、注水關(guān)井、產(chǎn)水、產(chǎn)水關(guān)井、產(chǎn)氣、產(chǎn)氣關(guān)井的試井進(jìn)行全面論證?！　≈攸c(diǎn)介紹煤層氣、可燃冰工業(yè)化生產(chǎn)的理論和生產(chǎn)技術(shù)。　　文字簡(jiǎn)潔、內(nèi)容豐富、通俗易懂、便于自學(xué)?！　【o密結(jié)合本學(xué)科國(guó)內(nèi)外前沿性研究成果?！　】勺鳛楦叩仍盒Ｊ凸こ?、石油地質(zhì)、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生教材或參考書(shū)．同時(shí)也可供油氣田開(kāi)發(fā)、石油地質(zhì)、煤炭工業(yè)、煤層氣工程、油田化學(xué)等領(lǐng)域的工程師參考。

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