前言 1
第一章 煤层气的成因及地球化学特征 1
第一节 煤的成烃机理 1
一、煤成烃的物质基础 1
二、煤的化学结构与双组分模式 2
三、煤化作用的化学过程 3
第二节 煤层气的成因 5
一、煤层气的成因类型 5
二、煤层气的储存与运移 8
第三节 煤层气的地球化学特征 9
一、煤层气的成分及同位素特征 9
二、煤层气地球化学特征的影响因素 12
三、煤层气对环境的影响 13
第二章 煤层气储集层 15
第一节 储集层的孔隙与裂隙特征 16
一、基质孔隙 17
二、煤的裂隙特征 22
三、煤层气储层几何模型 30
第二节 储层的渗透性 31
一、基本概念 31
二、渗透率的影响因素 32
三、渗透率参数的获得 36
三、储层的力学性质 37
二、储层温度 37
第三节 储层的其它性质 37
一、原应力、井底压力和储层压力 37
第四节 储集层的分级与分类 38
一、分级 38
二、分类 38
三、储层评价与有利区块选择 40
第五节 煤层气的封存机制 40
一、封存机理 40
二、影响盖层有效性的因素 41
一、储层内流体的粘度 43
第一节 储层内流体的性质 43
第三章 储层中的流体 43
二、流体地层体积系数 44
三、流体的饱和度 44
第二节 储层内的气体--煤层气的赋存状态 45
一、溶解态 45
二、游离态 46
三、吸附态 47
第三节 含气量及其控制因素 54
一、含气量的构成 54
二、含气量的测试方法 55
三、含气量的表达基准 59
四、吸附时间 60
五、解吸速率 61
六、含气量的控制因素 61
第四节 煤层气的运移和产出机制 63
一、煤层气的运移机制 63
二、煤层气的产出机制 65
第四章 储层数值模拟 66
第一节 概述 66
第二节 储层模拟模型综述 68
一、国外有关模型综述 68
二、中国煤层气运移研究现状 78
第三节 流体-固体耦合模型 80
一、基本思路 80
二、流体-固体耦合模型 81
第五章 煤层气综合地质评价 84
第一节 煤层气地质评价的主要内容 84
一、地质背景 84
二、煤的资源量计算 85
三、煤层气资源量计算 86
四、储层描述 92
一、区域地质评价的内容 93
二、区域评价原则和标准 93
第二节 区域地质评价的内容和原则 93
第三节 勘探阶段地质评价 94
第四节 初期开发试验阶段地质评价 95
第六章 钻井 97
第一节 概述 97
第二节 确定井类 98
第三节 钻井设计 99
一、钻井设计前的资料准备和地层评价 99
二、钻井设计 100
第四节 钻井 104
一、钻井设备的选择 104
二、钻井液的选择 105
三、钻井钻进 106
第五节 取心 107
一、煤层气井的取心目的及要求 107
二、煤层气井的取心方法与取心技术 107
第六节 钻井过程对储层的伤害问题 111
一、钻井液对储层的伤害 111
二、钻井压力对储层的伤害 112
三、降低储层伤害应采取的措施 113
第七章 测井 114
第一节 测井方法及其对煤的响应 116
一、电阻率测井 116
三、自然伽马测井 118
二、自然电位测井 118
四、密度测井(伽马伽马测井) 119
五、声波测井和中子测井 120
六、自然伽马射线能谱测井和诱导伽马射线能谱测井 121
七、地球化学测井和碳/氧测井 121
第二节 裸眼井、下套管井和生产井的测井组合选择 122
一、裸眼井测井方法 122
二、下套管井测井方法 123
三、生产井测井方法 123
第三节 从测井资料获得的储层特性 124
一、煤层厚度 124
二、煤的工业分析 125
三、含气量 126
四、吸附等温线 127
五、渗透率 128
第四节 测井资料的计算机模拟 130
第八章 完井与固井 134
第一节 完井目的 134
第二节 完井方法 134
一、裸眼完井 135
二、套管完井 136
三、套管-裸眼完井 137
第三节 套管固井 138
第四节 地层进入 139
一、地层进入方法 140
二、地层进入方法的选择 143
第五节 完井方法选择 144
第九章 试井分析的原理和方法 149
第一节 概述 149
第二节 试井的基本原理 150
一、压力不稳定渗流理论 150
二、连续方程的解 151
三、井筒污染 153
四、井筒储存效应 153
五、多相流总淌度、储存系数与总流动速率 154
六、多相流条件下有关公式的变化 155
第三节 钻杆测试(DST) 156
一、钻杆测试过程 156
二、钻杆测试设计 157
三、钻杆测试试井分析 158
四、钻杆测试用于煤层气井的局限性 159
第四节 段塞试井 159
一、概述 159
二、段塞测试设计 160
三、段塞试井分析 161
四、改进的段塞试井分析方法 162
二、试井分析 166
第五节 注水-压降试井 166
一、注水-压降试井设计 166
三、垂直裂缝分析 168
第六节 干扰试井 169
一、干扰试井设计 169
二、试井分析 169
第七节 压力恢复试井 170
一、概述 171
二、裸眼洞穴法完井工艺 171
第一节 裸眼洞穴法完井 171
第十章 煤层气储层强化 171
三、储层强化机制 173
四、裂隙扰动的控制因素 176
五、裸眼洞穴法完井数值模拟 177
第二节 煤层压裂 178
一、概述 178
二、水力压裂模型 179
三、小型压裂 186
四、压裂设计 188
五、实施压裂 190
六、压裂效果评价 191
一、顶板强化 192
第三节 特殊强化工艺 192
二、酸化处理 194
第十一章 煤层气生产技术 195
第一节 煤层气生产的特点 195
一、煤层气的地下运移 195
二、产气量的变化规律 195
三、煤层气生产工艺特点 196
第二节 排采方法 197
一、梁式泵 197
二、螺杆泵 198
三、气举 199
一、地面气水分离 200
四、电潜水泵 200
第三节 气水地面集输与处理 200
二、集输系统 201
三、流体计量系统 202
四、气体处理与压缩 203
第四节 生产优化与储层管理 207
一、产前准备 207
二、检修 208
三、减少故障的方法 208
四、生产管理 209
参考文献 210