[发明专利]一种基于压力传播的煤层气开发初期排采速度确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种排采速度确定方法，特别是关于一种基于压力传播的煤层气开发初期排采速度确定方法。

背景技术

目前煤层气主要通过排水降压采气进行开发，煤层一般都是饱和水的，要使煤层中吸附气解吸产出，开发初期需进行排水降压。排水有快慢的问题，从缩短开发周期角度来说，初期排采速度越快，气井见气越快，但排采速度过快，一方面会造成煤层激动，使得煤粉产出，堵塞渗流通道；另一方面，排采速度过快会使得煤层气井过早出现气液两相流，使得压降漏斗小，泄气面积小。目前煤层气排采制度的确定主要考虑控制煤粉产出和减小应力敏感效应，排采速度均来自现场经验积累，缺乏理论基础，在不同煤层气田适用性差。对煤层气开发过程中相态变化对压降漏斗及井间压力干扰的影响方面，目前还停留在定性认识上，缺乏定量确定方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以定量确定煤层气开发初期排采速度且适用范围广的基于压力传播的煤层气开发初期排采速度确定方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于压力传播的煤层气开发初期排采速度确定方法，包括以下步骤：1)根据压力传播距离与时间的关系，确定给定井网井距条件下井间压力发生干扰所需时间；2)根据步骤1)得到的井间压力发生干扰所需时间，按照均衡降压的理念，确定降压速率：

△p/△t≤[p_i-p_d]/t_int(1)

其中：△p/△t为降压速率，MPa/d；p_i为原始煤层压力，MPa；p_d为临界解吸压力，MPa；t_int为井间压力发生干扰所需时间，d；3)根据步骤2)得到的降压速率，确定煤层气开发初期井筒液面降低速率：

其中：△h/△t为井筒液面降低速率，m/d；ρ_w为水的密度，kg/m³；g为重力加速度，等于9.8m/s²。

所述步骤1)中井间压力发生干扰所需时间t_int依据直井单相水压力传播距离公式确定；对于直井未压裂情况，压力传播在平面上以圆形向外扩展，压力传播半径满足：

其中：r_inv为圆形传播半径，m；t为生产时间，d；k为割理渗透率,mD；φ为煤层割理孔隙度；μ为地层水粘度，mPa·s；C_t为割理系统综合压缩系数，1/MPa；当r_inv等于井距一半时，求得井间压力发生干扰所需时间t_int；对于压裂直井，压力传播在平面上以椭圆形态向外扩展，椭圆的长短半轴分别满足：

其中：a_i、b_i分别为椭圆的长半轴和短半轴，m；ξ_i为中间参数，m；L_f为压裂直井裂缝半长，m；根据实际井距分别求得椭圆长、短半轴方向的井间压力干扰时间，取二者间的最大值为最终井间压力发生干扰所需时间t_int。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于依据压力传播模型确定出给定井距条件下井间压力发生干扰所需时间，并由该时间确定出合理液面下降速率，因此实现了定量确定煤层气开发初期排采速度。2、本发明由于是基于不同开发阶段压力传播规律而建立起来的，因此具有理论基础。3、本发明由于建立了合理的液面下降速率模型，因此适合不同储层物性条件时排采速度的确定。本发明可以广泛应用于不同储层物性条件煤层气田的煤层气开发初期排采速度的定量确定。

附图说明

图1是煤层气初期定排水而后定压生产时压降漏斗曲线示意图

图2是初期排采速度对压力传播距离影响示意图

图3为本发明的流程图

图4为井间压力干扰示意图

图5为井间干扰时间确定示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

在描述本发明的技术方案之前，首先简单说明一下本发明基于的原理，主要包括以下两点：

第一，煤层气开发过程气水两相压力传播速度显著小于初期单相水阶段：由图1可以看出，初期定排水时，压降速度快；随着压力降到解吸压力，形成气液两相流，压降主要消耗在气水两相区，两相区向外扩展速度很慢。