[發明專利]一種煤層氣產量預測方法

有效

• 申請號: 201710372453.0
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107130959B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 竺彪;吳小軍;薄海江;盧道勝;肖增鵬;王洪斌;張海洋;左翼;朱志勇
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李紅爽;李丹

1.一種煤層氣產量預測方法，其特征在于，包括：

建立煤層氣儲集和運移的地質模型；

在所述地質模型中建立煤層氣儲層的數學模型，在所述數學模型中，假設p為儲層壓力，單位為MPa；pr為煤基質臨界解吸壓力，單位為MPa，當p＞p_r時：

其中：K為裂縫的動態絕對滲透率，單位為10^-3μm²；K_o為煤層的原始滲透率，單位為10^-3μm²；C_f為孔隙體積壓縮系數，單位為1/MPa；v為煤巖的泊松比；p₀為煤層原始地層壓力，單位為MPa；

當p≤p_r時，根據煤基質解吸相對收縮量和煤基質孔隙度的變化量得到煤層的動態滲透率；

所述煤基質解吸相對收縮量Δε為：

其中：ρ_c為煤基質密度，單位為t/m³；R為理想氣體常數，E為楊氏彈性模量，單位為MPa；V₀為氣體標準狀況下的摩爾體積；T為溫度，單位為K；

所述煤基質孔隙度的變化量為：

其中：φ為煤層的動態孔隙度；φ_o為煤層的原始孔隙度；M表示煤基質變性量的第一特性參數，單位為MPa；Ks表示煤基質變性量的第二特性參數，單位為MPa；

所述煤層的動態滲透率為：

其中，為初始孔隙體積壓縮系數；V_L為蘭氏體積；b＝1/P_L，P_L為蘭式壓力；

利用數值方法對所述數學模型進行求解，獲得數值模型；

求解所述數值模型，得到煤層氣產量及儲層壓力分布。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述數學模型中，將近井煤粉折算為煤粉污染表皮s_d，通過煤粉污染表皮s_d、壓裂表皮s_f和射孔表皮s_p之和計算表皮系數s_all，即：

s_all＝s_d+s_f+s_p；

其中，s_d為污染表皮；s_f為壓裂表皮；s_p為射孔表皮；x_f為裂縫半長，單位為m；r_w為井筒半徑，單位為m；K為裂縫的動態絕對滲透率，單位為10^-3μm²；K_s為受煤粉堵塞影響下的滲透率，單位為μm²；r_s為污染半徑，單位為m；ε_V為巖石體積應變系數；為原始孔隙度；R_c為單位體積煤巖中顆粒隨液體排出量，單位為kg/s；λ為煤巖液化系數；q為產液量，單位為kg/s；K_d1、K_d2為表面沉積速率常數；v_glj為煤粉顆粒發生滾動的臨界流速，單位為m/s。