目錄
叢書序
前言
第1章 煤層氣儲層特征及流體賦存機理 1
1.1 煤層氣儲層基質孔隙類型及特征 1
1.1.1 儲層基質孔隙分類 1
1.1.2 儲層孔隙特征 2
1.2 煤層氣儲層變質孔隙形成及其特征 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 煤層氣儲層割理類型及特征 24
1.3.1 割理的定義與分類 25
1.3.2 割理的特征 26
1.3.3 割理特征對開發的影響 29
1.4 煤層氣儲層的界面性質 31
1.4.1 煤巖組成及結構 31
1.4.2 煤層水的類型 32
1.4.3 潤濕性及潤濕角模型 33
1.4.4 煤巖界面潤濕性及測量方法 36
1.4.5 煤巖潤濕性影響因素 37
1.4.6 煤巖潤濕性滲流與吸附特征不一致性 39
1.5 不同儲集特征煤巖氣水分布方式 39
1.5.1 儲層局部生烴吸附與聚集 39
1.5.2 富集甲烷溶解擴散異地吸附 41
1.5.3 過量生成甲烷成泡形成自由氣 43
1.5.4 煤儲層三類儲集特征的劃分及其氣水分布特征 48
1.6 煤層氣儲層的吸附特征 53
1.6.1 吸附概念 53
1.6.2 煤層氣儲層固氣界面吸附 54
1.6.3 煤層氣儲層固液界面吸附 57
第2章 煤儲層產氣機理及產能評價模型 61
2.1 煤層氣解吸機理、實驗方法及解吸模型 61
2.1.1 煤層氣解吸機理 61
2.1.2 煤層氣吸附解吸實驗方法 68
2.1.3 甲烷在液態水環境中吸附-解吸模型 85
2.2 煤層氣滲流機理及模型 95
2.2.1 多孔介質中滲流的基本概念 95
2.2.2 煤基質孔隙中的滲流機理及模型 97
2.2.3 煤儲層割理中的滲流機理及實驗 119
2.2.4 游離態煤層氣在基質孔隙與割理之間冰融化方式傳遞機理 131
2.3 煤層氣藏產氣模型 137
2.3.1 煤層氣藏現有的產氣模型 137
2.3.2 煤層氣藏雙孔雙滲產氣模型建立 141
2.4 煤層氣藏排采控制方法研究 158
2.4.1 現有煤層氣藏開采階段劃分 158
2.4.2 穩套壓提產-降流壓套壓穩產開采控制方法 162
第3章 煤層氣藏生產過程中壓力傳播規律 165
3.1 煤儲層各生產階段流體相態分布特征 165
3.1.1 儲層單相水流動階段 166
3.1.2 近井地帶非飽和單相流動階段 167
3.1.3 近井地帶氣、水兩相流動階段 167
3.1.4 儲層單相氣流動階段 167
3.2 煤層氣不同生產階段壓力傳播機理及影響因素 168
3.2.1 單相水流動階段壓力傳播機理 168
3.2.2 近井地帶非飽和單相流動階段壓力傳播機理 169
3.2.3 近井地帶氣水兩相流階段壓力傳播機理 170
3.2.4 單相氣階段儲層壓力變化特征 172
3.2.5 煤層氣壓力傳播影響因素分析 173
3.3 煤層氣藏單井開發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 181
3.3.3 排水速率對煤層氣壓力傳播的影響 183
3.4 煤層氣藏多井開發條件下壓力傳播特征 184
3.4.1 煤層氣藏多井生產時壓力傳遞特征 184
3.4.2 煤層氣藏多井開發條件下排采技術對策 189
3.5 基于壓力傳播機理的排液制度與解吸區擴展模型 190
3.5.1 煤層氣開發初期排液制度確定 190
3.5.2 煤層氣井解吸區擴展及預測 200
第4章 煤層氣生產過程中動態評價方法 212
4.1 典型曲線產能預測方法 212
4.1.1 典型曲線法理論基礎 212
4.1.2 煤層氣產能預測方法 214
4.1.3 方法應用 216
4.2 數值模擬產能預測方法 217
4.2.1 平面網格步長對產氣影響 217
4.2.2 平面網格步長敏感性分析 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 煤層氣常用測試方法評價及應用 224
4.3.4 煤層氣兩相流試井 225
4.4 煤層氣開發動態滲透率變化規律 231
4.4.1 壓力拱效應與應力敏感 231
4.4.2 煤基質收縮效應 241
4.5 使用生產動態數據估算儲層滲透率的方法 243
4.5.1 模型建立 244
4.5.2 模型驗證 246
4.5.3 方法應用 252
4.6 靜態儲量評估方法 254
4.6.1 體積法的基本原理 254
4.6.2 參數確定 255
4.7 動態儲量計算方法 257
4.7.1 物質平衡法 258
4.7.2 流動物質平衡方程 269
第5章 煤層氣開發方案設計及優化方法 274
5.1 煤層氣開發井型優選 274
5.1.1 不同井型對產能的影響機理 274
5.1.2 不同煤階煤層氣井型選擇 278
5.2 煤層氣開發井網優化 294
5.2.1 不同煤儲層的煤層氣井網適應性圖版 294
5.2.2 基于均衡降壓的煤層氣井網優化方法 298
5.2.3 考慮壓裂裂縫的煤層氣井網優化方法 305
5.3 煤層氣多層合采適應性評價 310
5.3.1 多層合采的優點 311
5.3.2 影響煤層氣多層合采效果的因素 311
5.3.3 對煤層氣藏多層合采的新認識 315
5.4 煤層氣井合理排采方案設計 318
5.4.1 煤層氣井排采過程需要考慮的問題及對策 318
5.4.2 煤層氣井排采強度定量化控制理論及模型 320
5.4.3 實例分析 323
第6章 煤層氣水平井煤粉遷移特征 326
6.1 煤粉顆粒遷移的運動學特征 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 327
6.2 水平井筒液固兩相流煤粉遷移規律 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
結束語 354
參考文獻 355