煤炭学报

作者：陈明, 王大猛, 余莉珠, 孙俊义, 冯鑫, 张康, 古现锋, 王立伟, 尹泽松, 张欢,

关键词：深部煤层气, 排采制度, 含气量, 生产动态, 储层保护,

与中浅层煤层气相比，深部煤层气在赋存方式、产气机理、举升工艺等方面存在较大不同。排采作为煤层气开发过程中的重要一环，直接影响投产后深部煤层气井的产气效果，探究与其相适应的精细化排采制度十分必要。基于大宁−吉县区块地质条件与储层物性分析，针对主力产层8号煤开展等温吸附试验，分析深部煤层气含气性和赋存方式；考虑气井生产规律和配套采气工艺，分析先导试验29口深部煤层气井生产动态数据，初步划分深部煤层气井生产阶段，明确了不同阶段主要任务和生产特征；结合“人造气藏”开发理论和气井全生命周期生产制度设计理念，整体将气井全生命周期划分为5个生产阶段，探索形成了1套标准模板；开展现场试验，按照设计的精细化排采制度进行生产，评价深部煤层气井排采制度适用性。研究结果表明：① 8号煤层整体发育稳定，煤体结构为原生结构煤，等温吸附试验显示兰氏体积普遍大于20 m3/t，兰氏压力大于2.8 MPa，深部煤层气储层含气饱和度较中浅层增加29.6%，以饱和−过饱和赋存状态为主，游离气占比可达20%～30%；② 利用煤岩兰氏曲线及曲率变化、弯曲情况，得到大宁−吉县区块8号煤启动压力、转折压力、敏感压力分别为8～10、5～7和2～3 MPa，进一步通过29口气井生产动态数据生产时间与水平段长归一化处理，初步认定深部煤层气井目前经历了4个生产阶段，第Ⅰ阶段为压后放喷返排，第Ⅱ阶段主要表现为投产初期快速上产，第Ⅲ阶段主要任务是摸索合理配产，第Ⅳ阶段为产气递减阶段，圈定气井各阶段压力、产气量、产液量、返排率等参数变化范围；③ 依托气井全生命周期生产的客观规律，以控压开采为核心，将深部煤层气井生产阶段划分为5个阶段，分别为返排阶段、上产阶段、稳产阶段、递减阶段和低产阶段，同时量化了各阶段的控制指标与技术界限，因尚未有气井进入低产阶段，低产阶段有待进一步验证；④ 4口试验井平均稳产时间已达360 d，远超先导试验井平均水平，首年平均单井产气量增加71.35%，精细化排采制度初步显示出较好的适应性。

来源：2025年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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