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Chapter1第一章 绪论1

第一节 研究意义2

第二节 研究现状4

一、煤储层富集高渗的研究现状5

二、煤储层几何模型研究现状7

三、煤层气产气潜力评价研究现状10

四、煤层气井排采过程物性参数变化研究现状11

五、煤层气垂直井排采控制研究现状13

第三节 研究方案15

一、主要研究内容16

二、研究方法与技术路线16

三、预期目标17

Chapter2 第二章 沁东南地区煤层气富集特征及其控制作用19

第一节 沁东南地区地层与含煤地层19

一、沁东南地区主要地层19

二、沁东南地区含煤地层与煤层22

第二节 沁东南地区3#煤层含气性特征24

一、沁东南地区3#煤层埋深变化特征24

二、沁东南地区3#煤层变质程度分布特征25

三、沁东南地区3#煤层厚度分布特征25

四、沁东南地区3#煤层含气量分布特征25

五、沁东南地区3#煤层资源丰度分布特征27

第三节 沁东南地区3#煤层煤层气富集的控制作用及富集模式27

一、埋藏史、热史及构造演化史对含气总格局的控制作用28

二、水动力环境对煤层气富集的再分配作用33

三、沁东南地区煤层气富集模式36

Chapter3第三章 沁东南地区煤储层渗透率特征及其控制作用39

第一节 沁东南地区煤储层孔隙结构特征39

一、煤储层孔隙结构研究的主要方法39

二、沁东南地区孔隙结构特征44

三、沁东南地区孔径分布的分形特征50

第二节 沁东南地区煤储层裂隙结构特征52

一、煤储层裂隙结构研究的常用方法52

二、沁东南地区煤储层裂隙结构特征53

第三节 沁东南地区煤储层渗透性特征59

一、沁东南地区煤体结构分布特征59

二、沁东南地区煤储层渗透率特征68

第四节 沁东南地区煤储层渗透率的主控因素70

一、埋藏史、构造史对煤储层渗透率的影响70

二、应力-应变-渗透率与煤体结构的关系73

三、沁东南地区煤储层渗透率的主控因素78

Chapter4第四章 沁东南地区煤储层排采潜力类型及排采阶段划分79

第一节 煤储层排采潜力等级划分思路及指标确定79

一、煤储层排采潜力类型划分的基本思路79

二、煤储层排采潜力类型划分关键指标的确定80

第二节 研究区煤储层排采潜力类型划分81

一、研究区煤层气富集等级划分82

二、研究区煤储层能量等级划分83

三、研究区煤储层导流能力强弱等级划分86

四、研究区煤储层排采潜力类型划分87

五、研究区煤储层改造工艺选型88

第三节 煤层气的产出过程89

第四节 煤层气井排采阶段划分91

一、基于流态的煤层气直井排采阶段划分92

二、基于现场生产特点的煤层气直井排采阶段划分93

第五节 煤层气井排采过程中压力传播变化规律94

一、煤层气井排采时边界确定原则95

二、水力压裂时的裂缝形态96

三、排采过程中压力传递变化规律99

Chapter5第五章 煤层气直井产出过程有效应力变化规律108

第一节 原始状态下煤储层有效应力变化的数理模型108

一、煤储层几何概念模型109

二、煤储层有效应力系数的表征109

三、原始状态下煤储层有效应力变化的数理模型111

第二节 排采过程中煤储层有效应力变化的数理模型113

一、单相水流阶段煤储层有效应力变化的数理模型114

二、气/水两相流阶段煤储层有效应力变化的数理模型118

第三节 沁东南地区煤层气直井产出过程储层有效应力变化规律122

一、煤储层所受有效应力数理模型验算122

二、不同煤储层参数下有效应力变化规律124

三、产出过程储层所受有效应力的变化规律129

Chapter6第六章 沁东南地区煤层气直井排采过程煤储层基质应变特征135

第一节 排采过程煤基质应变变化数理模型构建的基本思路135

第二节 排采过程中煤体力学主要参数变化规律136

一、排采过程中煤体、基质弹性模量变化的数理模型136

二、煤储层力学性质变化验算137

三、原始状态下煤体力学主要参数变化规律138

四、排采过程中煤体力学主要参数的变化规律145

第三节 排采过程中煤体基质变形数理模型148

一、单相水流阶段煤基质变形的数理模型148

二、气/水两相流阶段基质变形数理模型151

第四节 沁东南地区煤层气井产出过程煤储层应变特征156

一、煤体基质变形数理模型验算156

二、不同煤储层参数下解吸变形变化规律157

三、沁东南地区煤层气井产出过程储层变形特征161

Chapter7第七章 沁东南地区煤层气直井产出过程储层渗透率变化规律168

第一节 排采过程中煤储层渗透率变化数理模型168

一、单相水流阶段煤储层渗透率变化数理模型169

二、气/水两相流阶段煤储层渗透率变化数理模型170

第二节 沁东南地区煤层气井产出过程储层渗透率变化规律171

一、煤储层渗透率变化数理模型验算171

二、原始状态下不同储层参数下渗透率变化规律173

三、排采过程中煤储层渗透率的动态变化规律182

四、不同储层条件下渗透率变化规律的差异185

Chapter8第八章 沁东南地区煤层气直井的排采控制195

第一节 煤层气直井的排采特点195

第二节 煤层气直井的排采系统及施工196

第三节 煤层气直井排采对产能的影响及控制参数200

一、排采工作制度制定的基本原则200

二、排采效果的主要影响因素201

三、排采时需要控制的参数202

第四节 不同排采储层类型煤层气直井排采工作制度制定203

一、中-高渗中硬煤层状储层排采工作制度制定203

二、低渗软煤层状储层排采动态变化特征217

三、中-高渗中硬块状储层排采动态变化特征223

四、低渗软煤块状储层排采动态变化特征227

第五节 不同排采储层类型煤层气直井典型排采曲线228

一、中-高渗中硬煤层状储层典型排采曲线分析228

二、低渗软煤层状储层典型排采曲线分析232

三、中-高渗中硬煤块状储层典型排采曲线分析236

四、低渗软煤块状储层典型排采曲线分析241

参考文献247