煤層氣開發(fā)地質學

第一章 煤層氣系統(tǒng)
第一節(jié) 含油氣系統(tǒng)簡介1
一、含油氣系統(tǒng)研究歷史1
二、含油氣系統(tǒng)研究內容與方法3
三、含油氣系統(tǒng)分類3
第二節(jié) 煤層氣系統(tǒng)4
一、煤層氣系統(tǒng)的概念4
二、煤層氣系統(tǒng)基本內容5
第三節(jié) 沁水盆地煤層氣系統(tǒng)9
一、區(qū)域地質背景10
二、煤層氣的成因13
三、煤層氣含量與封閉19
四、水動力學特征21
五、煤層氣儲層特征22
六、區(qū)域對比25
第二章 煤儲層的原始滲透率
第一節(jié) 煤體結構與滲透率的關系27
一、煤體結構27
二、煤體結構與滲透率的關系30
第二節(jié) 滲透率預測方法31
一、HoekBrown破裂準則31
二、煤巖體強度因子的建立33
三、煤巖體分形維數(shù)35
第三節(jié) 沁水盆地東南部煤體變形特征36
一、煤體變形特征36
二、煤體變形空間展布38
三、強度因子與分形維數(shù)39
四、強度因子、分形維數(shù)與構造的關系39
五、強度因子、分形維數(shù)與煤體變形的關系40
六、斷層對煤體變形的影響41
七、煤體變形與高滲區(qū)的展布44
第四節(jié) 地應力對滲透率的影響44
一、地應力參數(shù)的獲取45
二、沁水盆地東南部現(xiàn)今地應力狀態(tài)46
三、地應力與煤層氣井產量關系分析48
四、沁水盆地東南部高滲高產區(qū)預測50
第三章 煤層氣開發(fā)井型選擇及井網布置
第一節(jié) 煤層氣開發(fā)井型概況52
一、中國煤層氣鉆完井工藝發(fā)展歷程52
二、垂直壓裂井井身結構54
三、多分支水平井井身結構55
第二節(jié) 煤層氣井型選擇56
一、兩種煤層氣井的異同56
二、井型選擇的影響因素57
三、煤層氣井型選擇評判體系58
四、煤層氣開發(fā)井型選擇60
第三節(jié) 煤層氣開發(fā)井網布置60
一、井網布置的一般流程61
二、垂直壓裂井井網優(yōu)化61
三、多分支水平井井網優(yōu)化72
第四節(jié) 沁水盆地東南部井型選擇及井網布置79
一、沁水盆地東南部井型選擇79
二、沁水盆地東南部井網布置81
第四章 水力壓裂基本原理及壓裂后煤儲層的滲透率
第一節(jié) 煤層氣垂直井的水力壓裂機理88
一、煤層氣垂直井水力壓裂的目的88
二、煤層氣垂直井水力壓裂的原理89
三、水力壓裂的主要設備及施工工序89
四、水力壓裂效果的影響因素93
五、水力壓裂施工工藝參數(shù)優(yōu)化95
第二節(jié) 煤層氣垂直井水力壓裂裂縫形態(tài)的主控因素105
一、地應力對裂縫形態(tài)的影響105
二、上下圍巖與煤層組合關系對裂縫形態(tài)的影響105
三、煤巖性質對裂縫形態(tài)的影響106
四、壓裂施工作業(yè)對裂縫形態(tài)的影響106
五、不同煤體結構水力壓裂后主裂縫方位107
第三節(jié) 煤層氣垂直井水力壓裂后煤儲層的滲透率112
一、壓裂后煤儲層滲透率的預測模型建立思路112
二、水力壓裂測量地應力原理及計算方法112
三、水力壓裂后滲透率預測模型113
第四節(jié) 沁水盆地東南部水力壓裂后滲透率預測115
一、沁水盆地東南部地區(qū)地應力計算115
二、沁水盆地東南部地區(qū)水力壓裂后滲透率預測116
第五章 煤層氣井的產氣機理及產能的主控因素
第一節(jié) 煤層氣運移產出機理119
一、煤儲層孔隙結構模型119
二、煤層氣賦存狀態(tài)120
三、煤儲層吸附性能的主要影響因素122
四、煤層氣產出的先決條件及控制因素124
五、煤層氣產出機理125
第二節(jié) 煤層氣垂直井產能主控因素131
一、儲層、資源狀況、地質、構造對煤層氣垂直井產能的影響131
二、鉆完井、壓裂工藝對煤層氣垂直井產能的附加影響135
三、排采工作制度對煤層氣垂直井產能的影響145
第三節(jié) 多分支水平井產氣產能的主控因素148
一、產氣機理148
二、儲層、資源狀況、地質、構造對多分支水平井產能的影響150
三、鉆完井、井身結構關鍵參數(shù)對多分支水平井產能的影響151
四、排采工作制度對多分支井產能的影響156
第六章 煤層氣井排采過程的物性參數(shù)變化
第一節(jié) 煤層氣垂直井壓降動態(tài)變化模型157
一、煤儲層孔裂隙體系及模型157
二、煤層氣垂直井排采過程壓力傳遞的影響因素158
三、不同滲透率條件下的壓力傳遞變化規(guī)律160
四、煤層氣垂直井排采階段重新劃分165
五、煤層氣垂直井壓降動態(tài)變化模型168
第二節(jié) 不同排采階段垂直井物性參數(shù)變化模型171
一、煤層氣井排采過程煤儲層滲透率的主要影響因素171
二、飽和水單相流階段物性參數(shù)變化模型172
三、氣水兩相流壓力平穩(wěn)傳遞階段物性參數(shù)變化模型175
四、兩相流壓力僅在某些方向傳遞階段物性參數(shù)變化模型180
第三節(jié) 煤層氣垂直井排采不同階段各物性參數(shù)變化的內在機理183
一、飽和水單相流階段各物性參數(shù)變化的內在機理183
二、兩相流壓力平穩(wěn)傳遞階段各物性參數(shù)變化的內在機理183
三、壓力僅在某些方向傳遞階段各物性參數(shù)變化的內在機理183
第四節(jié) 多分支水平井排采過程壓降動態(tài)變化模型184
第七章 煤層氣井的排采控制
第一節(jié) 煤層氣垂直井不同排采階段井底流壓的計算185
一、飽和水單相流態(tài)井底壓力計算模型185
二、氣水兩相流態(tài)井底壓力計算模型185
第二節(jié) 煤層氣垂直井不同排采階段產水量動態(tài)預測模型186
一、無越流補給不同排采階段產水量動態(tài)預測187
二、有越流補給不同排采階段產水量動態(tài)預測189
第三節(jié) 煤層氣垂直井排采控制理論及排采曲線191
一、各排采階段的劃分標識191
二、各排采階段的排采強度模型及產水量、產氣量變化193
三、煤儲層滲透率與垂直井排采曲線關系217
第四節(jié) 沁水盆地東南部煤層氣垂直井排采控制217
一、理論解吸壓力與實測解吸壓力對比218
二、不同排采階段過渡處產水量預測結果與實際結果對比219
三、儲層改造前后不同情況下典型實測產氣量曲線對比220
四、不同排采階段排采控制預測結果與實際結果對比222
第五節(jié) 多分支水平井排采控制224
第八章 煤層氣開發(fā)過程的動態(tài)監(jiān)測及生產管理
一、煤層氣有利選區(qū)評價階段227
二、小型井網試采階段227
三、滾動開發(fā)并調整管理階段227
第一節(jié) 煤層氣井資料的錄取228
一、排液數(shù)據(jù)的錄取228
二、產氣數(shù)據(jù)的錄取232
第二節(jié) 煤層氣井動態(tài)監(jiān)測232
一、煤層氣井自動監(jiān)控系統(tǒng)總體結構232
二、煤層氣井自動監(jiān)控系統(tǒng)各部分主要功能233
第三節(jié) 煤層氣生產井的管理238
一、排采作業(yè)生產管理238
二、排采設備管理240
參考文獻243