煤层气注入／压降试井分析中几个问题的探讨讲解

1、作者简介：岑明峰（1984-），男，贵州贵阳人，助理工程师，中国矿业大学 资源学院在读工程硕士研究生，就职于贵州煤田地质局一一三队，从事煤层气试井 研究.Tel: E-mail:peakcen煤层气注入/压降试井分析中几个问题的探讨岑明峰（贵州煤田地质局一一三队，贵州 贵阳550001）摘要：本篇文章对压降试井和油藏的压力恢复进行了比较和分析，推出了煤层 气注入/压降试井的理论公式，并且探究和讨论了在实际资料中的分析及应用，以 封闭型储层作为例子对比分析了封闭型煤层注入/压降曲线后期资料与封闭油藏的 压降和压恢曲线后期压力响应特征的异同，并对得出曲线图进行了探究。关键

2、词：煤层气井；注入/压降试井；封闭储层；压力响应特征DESIGN OF INJECTION/PRESSURE DROP COAL BED METHANE WELL TESTCEN Mingfeng（1. 113 Coal Geology Team, Coal Mi ne Exploration of GuiZhou Provin ce,Guiyang， 550001,China）1、前言近几年广泛应用煤层注入/压降试井的办法，对煤层气注入/压降探查中求取煤 层的储层压力和煤层渗透率，煤层气注入/压降试井的理论来源于油气井的压恢或 者压降，然而对煤层的测试区别于油气井的测试方式，在这样的情况下煤

3、层气注入 /压降试井的分析探究的方法也区别于油气井的分析探究的方法。2、注入/压降试井理论推导2.1油藏试井压力恢复公式的推导为了分析和对比油藏的压力，首先推导油藏压力的公式，如果油藏的储层是均 质、无限大、各向同质，然而地层中的流体不随压力的改变而改变，保持在一个相 对恒定的状态，井壁层面上，聚集着井壁附近无限薄的污染，在地面测试的时候关 井传到油层面上的流量为零1 0根据以上的条件可以明白，在整个油藏的测试过程中无边界干扰，处在无穷大 的地层中，流体和地层又有恒定性，因此近似对数解和EI函数都可以运用。如4q.在这样的推论中可以进行直接运用。表一是测试的是煤层的流量特征，是在变流量的条件下

4、，表二是理论的恢复测 试的特性，可以依据叠加的办法推导出标准的恢复分析的等式。表一压力恢复测试流量图表二压力恢复测试压力变化图 依据表一、表二可以明白测试井是由两个部分组成:井底的压力特征用等式可以表示为可以得出以下结论:根据以上方程可以知道，当r=l趋于无穷大同时的时候，右侧等式的第二项等于零，同样的办法可以知道当趋 于无穷不成立的时候，2。 2.2煤层气注入/压降试井压降公式的推导与表一、二的假设条件一样，如煤层是均质、无限大、各向同性，地质中的流 体不随压力的改变而改变和微可压缩的单相液体，根据表三、四可以知道试井的压 降也是由两个部分组成。山At表三注入/压降试流量图表四注入/压降测试

5、压力变化图当时可以得到和对比可以知道7- 1井底的压降压力的特点可以表示成：当趋于无穷的时候同时Ar，右侧等式的第二项等于零，同样的道理可得到趋于无穷不能成立的时候， 推导出的等式在现实的生产中有着非常重要的意义，能够为生产起到指导性的作 用，在以往推导中得出实测的末点压力值小于储层压力，这是错误的，这样的理论 在现实的生产中是不可能实现的。3表五、表六是我国某一煤层气的参数井注入 /压降双对数分析图和实测曲线 图。依据双对数图的显示特点，相关人员取中间的水平直线段作为径向流段，得到 的结果是储层的压力远远的大于实测曲线的末点压力，相邻区块渗透率的值也相差 和大，对该井进行了拟合分析，得出的结

6、果是实测曲线的末点压力高于储层压力 值，渗透率的值可以和周围的井相比较，以此可以得出双对数中的直线段并不是径 向流段，可能是使用的软件存在一定变数或者存在问题，而导致伪径向流的情况。p嗎 gfDArPkd 鼻 pi表六实测压力曲线图3、注入/压降试井曲线分析油藏试的压恢曲线和典型压降及典型注入/压降曲线的中期段与早期段是相同 的，探究的方法也很类似，现在以封闭行储层为例子，分析对比封闭油藏的压降及 压恢后期与封闭型煤层压降后期有什么不相同。3.1封闭油藏生产过程中的压降测试在封闭的矩形油藏中，在稳定产量生产的前提下，压力下降的的过程里，压力 传送到所有边界的时候，储层的压力慢慢衰竭，这时流体也

7、得不到补充，在这样的 情况下会出现拟稳定流动的特点，这时油藏中的每一个压力点随着时间的变化率是 相同的，非常容易的推导出，现阶段的导数曲线和压力曲线，斜率全都表现为1,4如表七表七导数曲线和油藏压降后期的响应特点3.2封闭油藏的压力恢复测试一个封闭的矩形油藏中，经过一段时间的生产后，关井并且开始压力恢复测 试，当压力波触到一条边界时就会上升一个阶梯，在这样的条件下，再次触到一 条边界就会再次上升一个阶梯，持续的触到边界就会使曲线持续的上升，在测试时间足够长的情况下， 压力波触碰完所有的边界后，压力波会逐渐的慢慢变得平 衡，不在发生太大的变化， 在这个时候油藏中的每一个压力都会保持在一个常数 上

8、，不在随着时间的改变而发生变化，从而达到相对的稳定。此时。能够推导出压力曲线为一条水平的直线， 这时压力的变化率的导数曲线突然间变 为了零，如 表八所示表八封闭煤储层注入/压降后期压力导数的响应特点 虽然后期的资料是 稳定流的特点，但是这时候的平衡是因为储层能量没有得到及时的补充而造成的 恢复平衡，这时的原始储层压力高于井底压力。5 3.3封闭煤储层的注入/压降测试一个封闭的储层中，注入测试后期的资料后，与封闭油藏中的恢复压力测试非常类似，表现出的现象也很类似，不同的地方在于这时达到的平衡，导数曲线迅速变为零的原因是由于边界存在，此时的压力没有办法向外传输出去，这时原始储层的压力低于井底压力

9、。在以往的许多学术文章中对煤层注入/压降的阐释 中，认为当出现导数曲线 斜率靠近1的时候，往往解释为是封闭储层的特点，这 样的解释是错误的。出现 这样的现象原因是在井口关井的时候压力的曲线值经过 平衡点的压力时，根据超低渗储层或在变井储效应中， 如表九所示，又因为存储 在启动压力里的流体流动不能够满足达西渗流而形成，如表十所示表九变井储效应造成曲线的持续上翘 表十非达西流造成曲线的持续上翘 结 论：1、通过对煤层气注入/压降试井分析中几个问题的探讨，推导出了井底压力的公式是：并且还推导出了，当 趋于无穷大的时 候当趋于无穷大不成立的时 候，这个公式在现实的生产中有 非常重要的意义，能够对煤层气

10、注入/压降起 到指导性作用，因此对煤层气注入/压降试井分析中几个问题的探讨非常的重 要，能够加快我国煤层方面的发展，为煤层的发展提供理论依据和创造了基础条件7。在过去推导出的试井资料中，有出现一些了错误，认为实测的末点压力值小于储层压力，这样的理论是不 正确的，在现实生产过程中发现，这是不可能出现的，这样的资料不但不能帮助 人们对煤层的研究，还误导了学者们的探究。2、封闭储层的测试中，封闭油藏中的压力恢复测试和煤层注入/压降测试 在测试的后期导数曲线出现的持续上翘， 注入/压降测试中是因为井口关井时压降的 由超低渗透层或者在变井储效应中，依据 的达西渗流而行成的，然而完全不同于油的后期非常的类

11、似，但也存在不同点， 最终造成斜率为1的原因不同，煤层气曲线值经过井口的平衡点压力的时候，存在里面的启动压力，不满足流体流动藏的压降测试。参考文献：1 刘能强，实用现代试井解释方法M 北京：石油工业出版社，2002，5 8. 2刘日 武，张大为等.线性组合边界中煤层气井的不稳定压力数值分析 J.天然气工 业，2005, 25(8: 90 93. 3韩永新，庄惠农.煤层气井注入/压降试井测评分 析J.油气井测试，2009，8(1： 50 56. 4孙万禄等中国煤层气盆地 M 北京：地质出版社，2005. 24(5: 17 20孙斌.鄂尔多斯盆地大宁一吉 县地区煤层气分布特征J.天然气工业，2004，24(5: 17 20.