层气又称煤层甲烷气,煤炭工业称之为煤层瓦斯,是在成煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规的天然气。这种天然气大部分(70%-90%)以吸附状态赋存在煤岩基质中,少量成游离状态存在于煤的割理和其它孔隙、裂隙中,还有少许溶解在煤层水中。煤的吸附性导致煤层气成藏机制和开发技术与常规天然气截然不同。第一章:煤层气井生产特征1.2煤层气井的采气机理煤层气井的生产是通过抽排煤储层中的承压水,使得煤层压力降至煤的解吸压力以下,吸附态的甲烷解吸为大量游离态甲烷,并通过扩散和流动两种不同的机制运移到井筒。第一章:煤层气井生产特征从煤表面解吸通过煤基质和微孔隙扩散通过割理系统的达西流动1.2煤层气井的采气机理煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之间不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态;当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压力差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断地流向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水的延续该压降漏斗不断扩大和加深;当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能进一步降低,解吸停止,煤层气井采气也就终止。第一章:煤层气井生产特征随着排采的进行,围岩中压力梯度逐渐大于煤层中的压力梯?度,压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中,压力将仅在围岩中?传递,开始排采围岩中的水,此时,煤层中压力几乎不再发?生变化。1.3煤层气井的生产过程1.3.1煤层气的产出过程根据煤层气储层流体的地下流动,可将煤层气的产出过程分为三个阶段:第一阶段:单相流阶段。随着井筒附近地层压力降低,首先只有水产出,因为压力降低较小,煤层气尚未开始解吸,井筒附近只有单相流动。第一章:煤层气井生产特征
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