沁水盆地南部高煤阶煤层气水平井地质适应性探讨

沁水盆地南部煤层气水平井开发10 a实践表明,相同地质条件下不同类型水平井开发效果存在较大差异,亟需就水平井开发地质适应性进行深入研究。基于樊庄一郑庄区块水平井开发现状,通过生产数据统计分析,结合煤矿井下观察和室内实验,研究了水平井完井方式、储层改造方式的地质适应性。结果表明,地应力大小、方向和煤体结构决定水平井完井方式。水平井完井方式主要包括裸眼完井、套管或筛管完井等,在保证水平井井眼稳定的前提下采用裸眼完井经济效益最好。但埋深超过600 m时,煤岩承受的垂向应力大于抗压强度,裸眼水平井易垮塌,应使用筛管、套管完井;当埋深为600～700 m时,筛管水平井产量可达3 000 m~3/d以上,可用筛管完井;当埋深大于700 m,需要进行压裂,用套管完井。水平井井眼走向与煤层最大水平主应力方向之间夹角越小,井眼受到的有效应力越大,裸眼井眼越容易变形垮塌,应采用筛管、套管完井,当水平井井眼走向垂直于煤层最大水平主应力方向时,裸眼水平井产量最高,可以采用裸眼水平井完井。水平井井眼穿过碎粒、糜棱煤发育区,裸眼井眼易垮塌,裸眼水平井平均单井产气量仅1 000 m~3/d左右,而筛管水平井可以达到4 500 m~3/d左右,应采用筛管完井。煤层微观裂缝发育程度和垂向非均质性决定水平井是否需要压裂,微观裂缝发育程度可以用裂缝指数定量表征。当裂缝指数高于100时,筛管水平井产量一般高于3 000 m~3/d,开发效果较好;当裂缝指数低于100时,储层渗透性差,单井控制面积小,筛管水平井产量低于1 000 m~3/d,分段压裂后储层渗透率提高,产量达到7 000 m~3/d以上。煤层垂向上存在局部裂缝指数小于100的低渗层时,气体垂向渗流阻力大,筛管井产气效果差,需进行分段压裂,分段压裂水平井产量可达到8 000 m~3/d以上。     

煤层气井示功图影响因素、异常类型及治理技术研究

通过对樊庄区块500口单井示功图与生产状况研究,分析了煤层气井示功图影响因素,总结了主要示功图异常类型,并分别提供了治理技术。通过现场实例分析可知,文章归类的示功图类型具有代表性,提供的治理技术对其它区块煤层气不正常井治理具有借鉴意义。     

河南省崤山东部银多金属矿集区深部三维可视化找矿预测

河南省崤山东部银多金属矿集区位于豫西崤山黄土覆盖区,目前已发现中河和老里湾两处大型隐伏银多金属矿床,具有较好的找矿前景。近几年,河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院在该区相继开展了大量的地质和物化探工作,但由于大面积的厚黄土覆盖,对区内的成矿条件、控矿因素、成矿规律及找矿预测等方面的研究较少,对该区的下一步找矿方向及工作带来了一定的困难。本文通过分析区域成矿地质条件,根据已有的地质、物探和化探等资料,结合已发现的两处银多金属矿床特征,优选出对本区找矿有重要指示意义的4类控矿要素,即构造、岩体、物探和化探异常区。利用Surpac三维建模软件,建立了各控矿地质要素的三维实体模型,并运用三维信息量法提取三维成矿有利信息,根据成矿有利信息的大小,在已知矿区的深部和外围覆盖区圈定了9个找矿靶区,为下一步矿产勘查工作提供了有力的依据。     

课程思政下新形态教材质量评价体系研究与实践

以IMET教材评价体系和“十四五”教材建设实施方案为基础,结合我国的教材应用实际,构建课程思政下新形态教材质量评价体系的理论框架。进一步将该质量评价体系应用到MIS课程教学实践评价,并采用问卷和访谈的形式展开实证研究。研究证实,提出的课程思政下新形态教材质量评价体系具有可行性和科学性,以此深化教材改革,持续推进新形态教材对教学的积极影响。     

河南淇县小柏峪—柳林矿区冶镁用白云岩矿地质特征及找矿前景

矿区地处太行山隆起的东段,是白云岩类矿产和灰岩类矿产的主要赋矿岩层,优势矿产主要为冶镁用白云岩矿,具有十分重要的找矿潜力。本文研究河南省淇县冶镁用白云岩矿区,从区域地质、矿区地质、矿体特征、矿物化学成分等方面入手,分析成矿原因及找矿前景,为后续鹤壁冶镁矿业建设提供理论依据。     

芳48非均质断块油藏二氧化碳驱油效果研究

为研究芳48断块非均质性对CO2驱油效果的影响,在模拟实际油藏条件下,采用天然岩心进行室内物理模拟实验。结果表明:在相同实验条件下,与均质岩心相比非均质岩心CO2驱最终采收率低16.28个百分点以上,且气体突破快,注入压力高;3种非均质地层中,正韵律地层和层内非均质地层CO2驱油效果较好,反韵律地层最差,且反韵律地层气体突破快、注入压力高;非均质岩心高渗层对最终采收率的贡献率高于97.90%,高渗层的吸气量占99.59%以上,低渗层几乎没有启动。因此,储层非均质性是导致芳48断块CO2开发效果不理想的主要原因。借鉴国内类似油田开发经验,建议结合压裂进行单井CO2吞吐。     

一种煤层气藏相渗的获得方法及曲线形态讨论

煤层气的相渗曲线通常采用气–水两相驱替实验获得,实验认为煤岩割理的两相流动区域较小,且临界流动含水饱和度较高。然而,煤层中的流体运移是一种耦合基质解吸和割理两相流动的过程。基质中解吸出的气体汇聚在割理后,与水相共同参与流动,并非简单的单向驱替过程,这导致生产过程中气驱波及效率远好于实验得到的结果。为获得煤层中的相渗规律,本文建立考虑基质解吸作用的煤层气流动拟稳态产能模型,通过联立煤层气的物质平衡方程,获得一种基于生产历史的煤层气–水相渗曲线的反演方法。同时,研究分析实验得到与反演得到的相渗曲线之间的差异,认为差异主要源于实验室单向驱替过程中较小的波及系数。最后,研究通过数值模拟分析两种相渗曲线对产气动态的影响。     

高煤阶煤层气井单相流段流压精细控制方法——以沁水盆地樊庄—郑庄区块为例

目前已有的煤层气井排采控制技术未考虑煤层供水量变化的影响,抽油机冲次调节有效性差,调节频繁且容易造成流压波动,使储层受到伤害。为此,针对沁水盆地樊庄—郑庄区块下二叠统山西组3号煤层,基于煤层产水规律的井底流压控制方法理论推导,通过研究煤层气井处于单相流段时煤层的产水规律,以及煤层气井抽油机系统的排水规律,确定了井底流压的精细控制方法,并进行了现场试验。结果表明:(1)煤层气井在单相流段,随着井底流压的降低,日产水量呈线性增加,其斜率由于储层物性存在差异而有所不同;(2)研究区新投产井抽油机系统理论排水量与实际排水量呈线性关系,排量系数为0.888,单相流段煤层气井日产水量与抽油机冲次呈正比;(3)通过现场试验确定合理的日降压幅度下抽油机冲次与累积生产时间趋势线的斜率和截距,在气井排采时只要确保抽油机冲次随着累积生产时间的增加严格按该斜率线性增加,就可以保证实际日降压幅度等于合理的日降压幅度。结论认为,该方法实现了煤层气井处于单相流段时对井底流压的精细控制,对于煤层气井实现高产具有指导作用。     

煤岩孔隙结构分形特征表征方法研究

煤岩孔隙结构对煤层气解吸、扩散、渗流具有重要影响。分形理论为孔隙结构研究提供了有效的方法,但目前对煤岩孔隙分形特征的表征方法尚未形成统一认识,需要进一步研究。从分形定义出发,建立了新的煤岩孔隙结构分形特征表征方法,然后通过煤岩压汞实验对分形定义法和文章新建方法进行对比评价,最后对煤岩分形区间和分形维数进行了探讨。结果表明,通过文章提出的毛管压力法确定的分形区间和分形维数与通过分形定义法得到的结果非常接近,是表征煤岩孔隙结构分形特征的有效方法;煤岩在整个孔隙空间上具有分形特征,且其分形维数能够有效表征煤储层非均质性,分形维数越大,煤储层物性越差,非均质性越强。     

基于超圆颗粒模型的二维离散元法计算方法

采用超圆方程建立复杂形状颗粒的二维离散元法分析模型,提出采用外接矩形进行初步的接触检测,采用牛顿下山法进行精确的接触检测、接触点求解和接触叠合量的计算,建立了基于超圆方程的颗粒二维离散元法计算方法。实例验证证明了所建立方法的正确性和有效性,为复杂形状颗粒运动的离散元法仿真分析提供了一种可行的方法。