[發明專利]一種煤層原位關鍵參數的觀察井液面測試方法

有效

• 申請號: 201110008157.5
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102587899A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙培華;韓軍;劉曰武;周曉紅;張均峰;蘇中良;歐陽偉平
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中石油煤層氣有限責任公司;中國科學院力學研究所
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B47/047;E21B47/07;E21B47/135
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 張正星

技術領域

本發明涉及采油氣工程技術領域，尤其涉及一種煤層原位關鍵參數的觀察井液面測試方法，通過在煤層氣井周圍設置觀察井，并測量觀察井內的液面變化，可方便、準確的獲得煤層中的參數，解決了現有技術中為了獲得這些參數進行的試井技術困難，消除了其他試井方法帶來的不確定性及其危害性。

背景技術

煤層氣是一種高效清潔非常規天然氣資源，目前國內外積極進行煤層氣資源開發以緩解能源危機，并在保護環境的前提下進行能源可持續化發展。我國煤層氣大規模商業性開發迫在眉睫。合理高效開發煤層資源，必須依賴于煤層氣的動態監測，而煤層氣井測試技術是煤層氣藏開發方案制定和調整的動態數據的主要來源，堪稱為煤層氣藏工程師的“眼睛”。然而由于煤層氣屬于非常規氣藏，其開采過程中的解吸附機制和煤層的變形機制使得常規油氣藏的測試手段如壓力恢復測試、壓力降落測試等很難準確的應用于煤層氣藏。因此，得到煤層氣的原位關鍵參數是至關重要的，這些關鍵參數包括煤層原位滲透率、原位臨界解吸壓力、解吸范圍、煤層壓力、裂縫方位及長度等，這些參數是保證煤層氣連續穩定排采的關鍵參數。

煤層氣是非常規天然氣，因此開采方式與常規天然氣有著根本的區別，因此常規油氣的液面測試方法幾乎無法用于煤層氣的液面測試。開采方式的根本區別主要包括以下兩個方面：

(1)常規油氣是游離在油氣儲層中的，直接通過滲流進入井底產出。而煤層氣在每儲層中95％以上是吸附在煤層上的，煤層氣的開采要采用排水降壓的方式，煤層氣在壓力低于臨界解吸壓力以后才能從煤層上解吸下來，然后擴散到孔隙中，再通過滲流流向井筒，同水一起進入井底然后產出。從而導致了生產機制上的根本不同。

(2)煤層氣的排采井身結構與常規油氣的井身結構不同，常規油氣是從生產油管中生產出來的，而煤層氣是從油管和套管的環形空間中生產出來的，油管只是用來排水的。

由此導致了煤層氣的液面測試方法與常規油井的液面測試方法存在根本的不同，以至于常規油井的液面測試方法幾乎無法用于煤層氣井的液面測試。

中國專利CN?201010162046.5公開了一種煤層氣觀察井永久式壓力計測試技術，具體為：在煤層氣井周圍設定的距離內設置一口或若干口觀察井，在觀察井中下放永久式電子壓力計來進行無干擾原位測試，獲得觀察井井點處的臨界解吸壓力值以及達到臨界解吸壓力的時間，從而得到煤層氣解吸擴散范圍拓展速度。通過分析測得觀察井井點的壓力，可以得到煤層氣井周圍的壓力分布。通過分析觀察井測試資料，可以得到煤層氣井開采煤層的儲層參數、壓裂井的裂縫方向，其通過在煤層氣井的周圍設置觀察井，并在其中設置永久式電子壓力計，可方便的監控煤層氣井周圍的壓力變化，將壓力分布可視化，而能有效可靠的得到煤層氣井內的煤層氣儲層參數，提高了煤層氣開發的數據準確性。但上述專利直接采用壓力測試，在測試過程中需要將永久式壓力計設備下入至所測的觀察井中獲得井底壓力數據。雖然該測試方法的精度較高，但也存在較多實用性問題。

(1)測試成本高，需要高精度壓力，較難適應煤層氣低成本開發的要求。

(2)施工復雜，需要壓力計下入井底，并配置電纜供電。

(3)維修困難，一旦井底壓力計出現問題，必須進行起下管柱作業。

(4)此直接使用永久壓力計的方法只能在一口井中使用，而液面測試方法，可以在多口井中使用，且操作方便簡單成本較低。

發明內容

為了保證煤層氣井連續穩定排采，本發明的目的在于提供一種可將煤層氣井周圍的壓力分布可視化，同時又可以確定觀察井井點臨界解吸壓力的煤層氣觀察井液面測試方法，其測試方法簡單，通過將測得的液面數據經計算機計算后即可得出煤層氣井的井底壓力，施工簡單、測試成本較低。

為實現上述技術目的，本發明實施例提供了一種煤層原位關鍵參數的觀察井液面測試方法，根據煤層氣井的地質資料在其周圍設置至少一口觀察井，并獲取所述觀察井的基礎數據，利用光纖液面探測儀器對所述觀察井的液面進行測試，獲得觀察井不同時間點的液面數據；將所獲取的液面數據和觀察井基礎數據通過計算轉換為所測觀察井的井底壓力數據，根據所測觀察井的井底壓力分布得出煤層氣井開采煤層的儲層參數。通過對多口觀察井的井底壓力數據進行分析，可以獲得煤層氣井周圍的壓力分布。

所述觀察井設置多口，各觀察井同所述煤層氣井之間的間距不同或部分相同。

所述觀察井為裸眼井或正常完井煤層氣生產井。

所述液面探測儀器為光纖液面測試儀，通過光纖液面測試得到的井筒中液面深度、各點的溫度、含氣飽和度，并通過計算轉化為井底壓力。