国家科技重大专项(2011ZX05038-001) 作品数:73 被引量:706 H指数:18 相关作者: 邵先杰 汤达祯 许浩 曹代勇 刘升贵 更多>> 相关机构: 燕山大学 中国矿业大学(北京) 中国地质大学(北京) 更多>> 发文基金: 国家科技重大专项 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 天文地球 石油与天然气工程 矿业工程 经济管理 更多>>
单相流驱替物理模拟实验的煤粉产出规律研究 被引量:32 2013年 为研究煤层气井排采过程中煤粉的产出机理及其影响因素,开展了单相流驱替状态下煤粉产出物理模拟实验。通过改变单相流驱替流速及煤砖样品上、下围压的大小,分析不同实验条件下煤粉产出量、煤粉粒度分布特征以及裂隙导流系统的渗透率变化等参数,归纳煤粉的动态产出规律。实验结果表明:在围压稳定的实验条件下,煤粉的产出具有一定的启动运移速率;煤粉的产出量与驱替液流速呈正相关、与围压呈负相关;煤粉在裂隙系统中的存在与运移会对其渗透率产生显著的影响;间断后重启单相流驱替作用会使煤粉产出量瞬间剧增。根据模拟实验结果可以认为,优化煤层气井的排采制度、控制井底流压降压速率的变化、稳定控制排水强度,将会有效地控制煤粉的产出量。 曹代勇 姚征 李小明 魏迎春 胡爱梅 宋波关键词:煤层气井 物理模拟 临汾区块煤层气井排采中产出煤粉特征 被引量:14 2016年 基于煤层气井产出煤粉浓度的现场连续监测,采用煤粉浓度监测仪、激光粒度测试仪、反射偏光显微镜、X 射线衍射、电子扫描电镜带 X 射线能谱仪,研究了临汾区块煤层气井排采过程中产出煤粉的浓度、粒度、成分和表面特征,分析了煤粉特征的影响因素,探讨了煤粉产出机理。结果表明,临汾区块平均煤粉浓度随排采阶段的变化趋势是排水降压阶段〈憋压排采阶段〈气水合采阶段;不同开发层段产出的煤粉浓度变化趋势是单采5号煤〈合采5号和8号煤〈合采(4+5)号、(8+9)号煤。煤粉颗粒粒径分布范围广,为0.5~1000μm,多集中在100μm以下。煤粉成分以无机矿物和镜质组为主,无机矿物以硬石膏、黄铁矿和伊利石为主。将煤粉颗粒分为光滑表面和粗糙表面两种,光滑表面的煤粉颗粒以C元素为主,粗糙表面的煤粉颗粒以Fe、S、O元素为主。煤粉产出与煤中矿物含量、镜质组含量以及构造煤发育程度和排采阶段有关。 魏迎春 张傲翔 曹代勇 张晓玉 李小明关键词:煤层气 排采 韩城矿区煤层气中低产井治理技术与方法 被引量:14 2014年 韩城矿区的特点是煤层层数多,储量大,但断层发育,单层厚度薄,孔隙度和渗透率低。生产过程中表现出排水时间长,产量波动大,中低产井比例高的特点。如何提高单井产量是中国煤层气开发目前面临的一个重要课题。从地质和工程2个方面分析了中低产井的影响因素:①投产层厚度薄,单井控制储量有限;②储层物性差,产量低;③断层与压裂裂缝沟通,邻层水发生了窜流;④浅层没固井或固井质量差,表层水沿管外发生窜槽,排水量大;⑤压裂措施没有达到设计规模,有效渗流半径小,稳产时间短;⑥排采制度不合理,导致应力敏感,产量递减速度快。根据研究结果,提出了针对性的调整方案和措施:优化射孔层段,增加投产层厚度;在合适的生产阶段实施重复压裂,扩大渗流面积;管外窜槽井封堵修井;断层窜流井封井后钻侧钻水平井;建立合理的排采制度,通过渗透率的工程干预,延长稳产期。成果在实际应用中取得了比较好的效果,为同类型矿区的开发提供了借鉴依据。 邵先杰 董新秀 汤达祯 武泽 李士才 孙玉波 胥昊关键词:韩城矿区 煤层气井 应力敏感 压裂措施 潘庄区块煤层气井产气曲线特征及采收率的研究 被引量:22 2013年 为了揭示潘庄区块煤层气井产气曲线特征,采用理论分析和数值模拟方法,分析了潘庄区块煤层气含气量、渗透率、储层压力等储层参数特征。总结了潘庄区块气井产气曲线特征受控于高资源丰度、高储层压力梯度及高渗透率的规律。结果表明:气井产气曲线特征表现为产气峰值出现时间早、持续时间长的特点;直井采收率可达59%,水平井采收率可达67%,明显高于储量报告申报的采收率为55%的取值。 刘升贵 袁文峰 张新亮 陈含关键词:水平井 采收率 储层压力 基于流态物理模拟试验的煤粉排出机理研究 被引量:10 2015年 为研究煤层气排采过程中煤岩组分对煤粉产出的影响,开展了单相流驱替煤粉产出的流态物理模拟试验,通过改变单相流驱替流速及围压的大小,分析了型煤样品中不同煤岩组分条件下煤粉的动态产出规律。结果表明:随流速及围压的增加,煤粉产出均有增大的趋势;黏土含量越高,煤粉产出量越大,且产出煤粉受驱替流速变化的影响越大;镜质组含量越高,围压的增大会使煤粉的产出速率减小,且产出煤粉受围压变化的影响越大;围压不变,随驱替流速增大,煤岩渗透率有增大的趋势,且流速越大,不同煤样渗透率变化趋势越接近。煤中黏土矿物可显著影响渗透率,黏土矿物含量越高,渗透率提升速率越快;流速保持不变,随着围压的增大,煤岩渗透率有降低趋势;同时,较低的黏土矿物含量无法有效地聚合分散的煤粉颗粒,表现为渗透率持续降低。 李小明 曹代勇 姚征 王孝亮 魏迎春 向晓蕊关键词:煤层气 煤粉 煤岩组分 煤粉的成因机制-产出位置综合分类研究 被引量:39 2012年 基于我国煤层特性和煤层气井的排采工艺,分析了煤层气生产过程中产生煤粉的原因。综合考虑煤粉成因机制、产出来源、对生产的影响等因素,提出煤粉的成因机制-产出位置综合分类体系。煤层的自身性质是煤粉产出的基础,而工程扰动是煤粉产出的诱因。以煤粉综合分类体系为基础,讨论了合理控制煤层气排采过程中煤粉产出的措施。 曹代勇 袁远 魏迎春 刘升贵 李小明 王庆伟关键词:煤粉 韩城矿区煤层气井试井分析 被引量:2 2015年 注入/压降试井是确定中国中高煤阶煤层气渗透率的主要手段,具有重要意义。本文以无限大边界定产微分方程组为基础,在限定微分方程近似解所需要满足的假设条件基础上,详细推导了注入/压降试井求取渗透率等地层参数的公式。依据物质平衡原理,通过时间转化将多排量试井等效为单排量试井,使压力恢复试井法能够解决多排量试井问题,精度高。对韩城矿区试井资料、生产资料进行分析,求取了煤层的渗透率、原始地层压力、每米吸水指数等参数。煤层的渗透率普遍小于0.1×10-3μm2,含气饱和度低。把试井结果对比分析,吻合程度较高,试井结果可以作为求取煤层渗透率参数的一个重要依据。 李士才 邵先杰 乔雨朋 接敬涛 谢启红 张珉关键词:韩城矿区 甲烷在煤颗粒表面吸附势的影响因素研究 被引量:1 2015年 基于大量文献调研,从吸附势的推导公式出发,总结和分析了甲烷在煤颗粒表面吸附势的影响因素及其作用过程。研究发现吸附势主要受平衡压力、煤孔隙结构类型、吸附气体体积、煤阶等因素控制。平衡压力越小,吸附势越大;孔径越小和孔隙曲率越大,吸附势越大;吸附势随吸附气体体积减小而增大。吸附势随着煤阶的升高呈先增大后减小变化趋势。 谢启红 邵先杰 张珉 时培兵 李士才 接敬涛 乔雨朋关键词:影响因素 孔隙结构 浅埋煤层垂向重复采动下地表移动规律实测研究 被引量:18 2016年 为了研究重复采动下地表移动规律及其和常规工作面地表移动规律的差异性,通过对陕西煤业集团神木柠条塔煤矿N1200工作面地表移动规律的现场实测,对比该工作面覆岩中无采空区与有采空区的地表移动参数的不同之处,并利用相关岩层移动理论解释了重复采动下地表移动规律存在差异性的原因。结果表明:重复采动下该工作面地表下沉系数为0.877,超前影响角为49.4°,综合移动角60°,拐点偏移距12.5 m。相比较同条件下的常规工作面,重复采动影响下地表移动下沉系数较大;超前影响角、移动角、拐点偏移距较小;水平移动系数基本相同。 陈盼 谷拴成 张幼振关键词:地表移动 浅埋煤层 重复采动 近距离煤层 采空区 韩城煤层气田气井合采产能特征及其影响因素探析 针对韩城煤层气田多种组合开发方式并存的特点,通过对不同合采组合方式连续生产1.5年的气井产能进行对比分析,并从地质因素和排采参数系统地剖析该区煤层气井产能影响因素。对比表明多层合采井的气水产出效果明显较差,其中单采11煤... 吕玉民 汤达祯 许浩 陈同刚关键词:煤层气 合采 影响因素 文献传递