第一章 绪论 1
第一节 研究意义 1
第二节 研究现状 3
一、织纳煤田煤层气地质研究现状 3
二、多煤层含气系统 7
三、水力压裂技术 9
四、煤层气排采技术 22
五、煤层气储层数值模拟 29
第三节 存在问题 31
第四节 研究方案 32
一、研究思路与目标 32
二、研究内容 32
三、拟解决的关键问题 33
四、研究流程与技术方法 33
第二章 黔西织纳煤田煤层气地质背景 35
第一节 地理及交通位置 35
第二节 区域构造 36
一、主要褶曲 39
二、主干断裂 39
第三节 区域地层 41
一、石炭系 41
二、二叠系 41
三、三叠系 42
四、侏罗系 43
五、白垩系 43
六、古近系 44
七、第四系 44
第四节 含煤地层及煤层 44
一、龙潭组含煤性 44
二、长兴组含煤性 46
第五节 岩浆活动 48
第六节 水文地质特征 49
第三章 多层统一含气系统煤层气地质条件 51
第一节 文家坝井田地质概括 51
一、含煤地层 51
二、煤层分布特征 53
三、煤质与煤级特征 53
四、井田构造特征 55
五、水文地质条件 56
第二节 多层统一含气系统煤储层物性特征 56
一、煤岩力学性质 56
二、煤储层孔裂隙特征 59
三、煤储层渗透性特征 65
四、煤层气化学组分特征 68
五、煤储层含气量特征 70
六、储层压力特征 72
七、吸附性特征 76
第四章 多层独立含气系统煤层气地质条件 78
第一节 少普井田地质概括 78
一、含煤地层 78
二、煤层分布特征 78
三、煤质与煤级特征 81
四、井田构造特征 83
五、水文地质条件 84
第二节 各含气系统煤储层物性特征 85
一、煤岩力学性质 85
二、煤储层孔裂隙特征 88
三、煤储层渗透性特征 97
四、煤层气化学组分特征 99
五、煤储层含气量特征 101
六、煤储层压力特征 103
七、煤储层吸附/解吸特征 107
第五章 多煤层区单井水力压裂物理模拟及工艺优化 114
第一节 多煤层区水力压裂影响因素 114
一、煤储层物性特征的影响 114
二、压裂施工工艺参数的影响 118
第二节 水力压裂物理模拟实验 119
一、物理模拟理论基础 119
二、水力压裂物理模拟实验 122
三、压裂前后围岩及煤层中裂缝参数对比 139
四、水力压裂裂缝的主要影响因素 147
第三节 多煤层单井水力压裂工艺优化及模拟 152
一、压裂方法的选择 152
二、压裂层段的划分 153
三、射孔参数的优化 158
四、煤体及顶底板力学性质对研究区水力压裂的影响 161
五、地应力因素对研究区水力压裂的影响 167
六、水力压裂泵注参数对压裂效果的影响 170
七、参数优化后压裂模拟结果分析 174
第六章 多煤层区煤层气单井排采优化及模拟 183
第一节 单层排采与多层合采异同点 183
一、相同点 183
二、不同点 184
第二节 煤层气合层排采干扰机理 185
一渗透率对合采的影响 186
二、储层压力梯度对合采的影响 190
三、临储压力比对合采的影响 195
四、地层供液能力对合采的影响 199
五、煤层埋深差对合采的影响 204
六、煤层厚度对合采的影响 208
七、兰氏压力、兰氏体积对合采的影响 209
八、裂隙孔隙度对合采的影响 210
第三节 多层独立含气系统排采模拟及合采可行性 210
一、煤层气井排采特征分析 210
二、煤层气井排采历史拟合 213
三、不同含气系统的产能特征 216
四、不同含气系统合采可行性分析 224
第四节 多层统一含气系统排采模拟及合采可行性 227
一、煤层气井排采特征分析 227
二、煤层气井排采历史拟合 228
三、多层统一含气系统产能特征 229
四、多层统一含气系统合采可行性分析 234
第七章 多煤层区煤层气单井有序高效开发模式 237
第一节 多煤层区单井高效压裂模式 237
一、多层叠置独立含气系统单井高效压裂模式 237
二、多层统一含气系统单井高效压裂模式 239
第二节 多煤层区单井递进有序排采模式 242
一、不同含气系统递进有序排采模式 242
二、多层统一含气系统递进有序排采模式 252
第八章 结论 261
参考文献 265