韩城煤层气田11号煤层越流补给水控制因素分析

"韩城煤层气田11号煤层产出水越流补给主控因素研究 (2014年)"\n\n在韩城煤层气田的开发过程中，二叠系太原组11号煤层的开采面临一个显著问题：大约14%的煤层气井在排采时日产水量超过25立方米，而且这些井的动液面并未下降。这表明存在高产水现象，而水主要来源于下伏的含水砂岩层，通过人工裂缝与煤层之间形成越流补给。这种现象对煤层气的高效开采构成了挑战，因为大量水分的排放阻碍了煤层气的有效降压和稳定高产。\n\n研究人员首次提出，11号煤层越流补给水的主要控制因素是关键层的厚度和净压力。关键层是指介于煤层和含水砂岩层之间的薄层，它的厚度和上方的压力状况直接影响着裂缝的形成和下伏含水层的连通性。当关键层较薄且净压力较大时，更容易形成贯穿裂缝，使下部的高含水砂岩层与煤层连通，进而导致排采过程中的产水量增加，无法有效地排空煤层内的水分，进而影响煤层气的产量和压力稳定。\n\n为了解决这一问题，研究人员引入了越流补给的双因素模型，该模型强调了关键层厚度和净压力在水越流过程中的联合作用。他们还结合井温测试数据，利用灰色系统理论中的GM(1,N)模型对裂缝高度进行模拟校核，以更准确地评估和预测裂缝的形成情况。通过这种方式，他们建立了一个最终的校核公式，用于指导现场的封堵操作。\n\n在实际操作中，选取了10口11号煤层的井进行人工隔板封堵下伏含水砂体的试验。结果显示，封堵效率达到了100%，证明了所提出的封堵技术在抑制越流补给水方面具有良好的应用效果。这种方法有助于改善煤层气井的排采性能，降低产水量，从而提高煤层气的开采效率和经济效益。\n\n总结起来，这项研究揭示了韩城煤层气田11号煤层产出水越流补给的关键因素，提出了新的控制模型和封堵技术，对于优化煤层气田的开发策略、减少水产出、提升气产量具有重要意义。同时，这也为类似地质条件下的煤层气田开发提供了科学依据和技术参考。