多储层产量伤害物理模拟系统及其在煤系气合采中的应用

摘要

煤系层薄叠置,压裂作业客观上无法规避合采.作业者主观上希望合采解决单一产层、单井产量低的难题.但是,导致这一难题的内外部因素十分复杂.传统方法中无法使用渗透率定量评价合采储层损害程度,因此,提出用合采产量评价储层伤害的思路.引入以"等当气井产量"为测试基准的多储层产量伤害物理模拟系统,在储层压力温度下测试煤系气开采过程中任意层位、开采方式的产量和压力.应用表明:①合采产层组合中任一储层伤害前后的气体流量伤害程度均可以很好地符合渗透率伤害程度,由此提出储层伤害流量法替代渗透率法评价合采产量伤害,解决了以往煤系气合采时产层长度和过流面积无法选择而无法获得渗透率的难题;②以合采测试的流量压力为边界条件,数值模拟不同产层天然气在井筒内混合后的流动状态,从能量角度建立了煤系气合采时地层与井筒中熵产计算模型,发现气体混合能量损耗致使煤系气产量降低,提出了"气体混合伤害"的产量伤害新类型;③利用该系统模拟评价地层压力恒定条件下工作液伤害前后气井流量变化率,优选出了适合临兴区块煤系气合采的钻完井流体.研究结果显示,多储层产量伤害物理模拟系统能够较为系统地支撑煤系天然气开采过程储层敏感类型和程度分析、机理研究以及工作流体优选,为煤系气合采技术优化及增产措施制定提供了方法和依据.