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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