煤炭学报

作者：郗兆栋, 唐书恒, 段利江, 张松航, 王之朕,

关键词：深层, 煤层气, 鄂尔多斯盆地, 游离气, 含气饱和度, 产能,

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气资源丰富，开发过程中气井见气时间差异显著，且缺乏针对性的排采制度指导，尤其对游离气富集程度与见气过程的定量关系认识不足，制约了产能高效释放。旨在阐明深部煤层气井见气时间主控机理，并建立以缩短见气时间、提升产能为目标的排采制度优化方法。以鄂尔多斯盆地东缘北部为研究区，系统收集了百余口井的地质与生产动态数据，提出了“见气饱和度”的概念，并构建了融合气体状态方程、Langmuir吸附理论与气水两相渗流机制的定量计算模型，实现了对见气饱和度的理论估算。结合实验测试与生产动态数据，分析了见气饱和度与游离气富集程度的耦合关系。进一步，针对单相排水阶段，采用理论计算与COMET3数值模拟相结合的手段，对排采制度进行了优化分析。结果显示：深部煤层气井存在“开井即见气”“短时排水见气”和“长时排水见气”3类生产模式，见气时间分布范围为0～276 d，平均值为30.6 d。见气时间主要受控于初始游离气饱和度与见气饱和度的相对关系，且与见气前的平均压降速率和解吸效率协同相关。理论计算与数值模拟表明，深部煤层气井单相排水阶段排采制度优化的关键在于合理控制压降速率，研究区该阶段合理压降速率区间为0.10～0.25 MPa/d。以此优化典型井排采制度，可使见气时间缩短8%～80%，平均日产气量提升5.9%～11.8%。本研究定义的“见气饱和度”概念及构建的定量计算模型，实现了对深部煤层游离气富集程度和见气时间的定量关联。所提出的单相排水阶段排采制度优化方法，为深部高饱和煤层气井实现早见气、提产能提供了差异化排采技术对策，为深部煤层气高效开发提供了理论支撑。

来源：2026年第2期

《煤炭学报》期刊编辑部

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