焦坪区块煤层气水平井井型优化研究

摘要

焦坪矿区属于我国西北侏罗纪低煤级、低气含量区域，具有低压、低渗、低气含量的特点。在生产过程中，随着生产规模、开采深度和开采范围的不断增大，瓦斯灾害问题日益严重，如何高效地进行地面抽采瓦斯（煤层气），降低煤层瓦斯含量，减少煤矿瓦斯灾害威胁，成了进一步研究的主要目标。水平井技术作为煤层气开采最重要的增产手段之一，对进一步加快焦坪矿区煤层气规模化开发利用的步伐，实现瓦斯利用与煤炭安全开采具有十分重要的意义。
　　本文通过对焦坪矿区地质条件和储层特征的认识，主要做了以下几个方面的研究:
　　①分析论证了水平井开发技术在该区块的适用性;
　　②通过数值模拟的方法计算出了最佳的水平段长度、分支夹角、分支间距，并且利用优选的参数设计了U型井、V型井和多分支井三种水平井井型;
　　③对三种水平井井型分别进行经济评价，优选出最具开发潜力的一种井型。
　　最后通过对比技术指标和经济指标可以得出:
　　①U型井所得税后财务内部收益率低于行业标准，其它指标都能满足投资要求。
　　②V型井和多分支水平井的技术指标和经济指标都能满足投资要求。
　　根据以上研究，推荐多分支水平井作为焦坪矿区水平井的开发井型。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本论文研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本论文研究内容

1．4 本论文创新点

第二章 研究区地质条件和煤储层特征分析

2．1 区域地质概况

2．2 构造特征

2．3 地层特征

2．4 煤系及煤层发育特征

2．4．1 煤系发育特征

2．4．2 煤层发育特征

2．5 水文地质特征

2．5．1 含水层

2．5．2 地下水的补给、迳流和排泄条件

2．6 煤岩特征

2．7 煤的吸附性

2．7．1 储层温度和压力

2．7．2 煤的等温吸附特征

2．7．3 含气饱和度

2．8 煤的解吸特征

2．8．1 解吸率和临界解吸压力

2．8．2 吸附时间

2．9 煤的含气性特征

2．10 煤储层渗透性特征

2．11 研究区敏感性研究

2．11．1 煤成分分析

2．11．2 水敏实验研究

2．11．3 应力敏感实验研究

2．12 本章小结

第三章 研究区水平井开发技术可行性分析

3．1 水平井开发对地质条件的要求

3．2 研究区块水平井开发技术可行性

3．3 本章小结

第四章 研究区数值模拟地质模型的建立

4．1 研究区数值模拟地质模型的建立

4．2 数值模拟参数的设置

4．3 动态历史拟合

4．3．1 历史拟合的步骤

4．3．2 研究区历史动态指标的拟合

4．4 本章小结

第五章 研究区煤层气水平井井型优化研究

5．1 煤层气水平井基本参数优化

5．1．1 水平段长度

5．1．2 分支夹角

5．1．3 分支间距

5．2 井型优化

5．2．1 U型井的优化

5．2．2 V型井的优化

5．2．3 多分支水平井的优化

5．3 本章小结

第六章 水平井井型的经济评价

6．1 投资和采气成本估算方法

6．2 产品收入和税金测算方法

6．3 经济评价指标

6．4 水平井井型经济评价

6．4．1 U型井经济评价

6．4．2 V型井经济评价

6．4．3 多分支水平井经济评价

6．5 本章小结

第七章 结论与建议

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文、参加的学术大赛和学术会议