煤層氣井螺桿泵排采設計規(guī)范

中聯(lián)煤層氣國家工程研究中心有限責任公司、中石油煤層氣有限責任公司、中國石油天然氣股份有限公司華北油田分公司等。

黃紅星、王一兵、趙增平等。

本標準適用于煤層氣井地面驅(qū)動螺桿泵的排采設計。

本書以技術(shù)研究及科研攻關(guān)成果為基礎，結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)研究成果及方向，全面系統(tǒng)地介紹了水平氣井排水采氣新技術(shù)，展示了水平氣井排水采氣工程實用技術(shù)及發(fā)展方向。

本書可供天然氣田工程專業(yè)技術(shù)人員參考，也可作為相關(guān)院校油氣田開發(fā)等專業(yè)師生的參考教材。

對于煤層開采頂板破斷結(jié)構(gòu)演化與控制問題的研究較多， 但多側(cè)重于單層頂板結(jié)構(gòu)的破斷與控制方面的分析， 而對于多煤層開采條件下頂板破斷結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律和在空間上的發(fā)育尺度，以及煤層間距較大時，上煤層開采后的遺留煤柱對下煤層工作面支架壓力如何影響的研究則相對較少。深入研究以上問題， 對于煤層群開采頂板壓力控制，以及減少甚至消除因壓力集中而引發(fā)的強礦壓顯現(xiàn)等，具有重要作用。

多煤層開采時， 若煤層間距較近， 上、下煤層間隔層易破斷，上、下煤層已垮落和破斷的頂板結(jié)構(gòu)連接形成破斷頂板群結(jié)構(gòu)；隨著下部煤層的開采，破斷頂板群高度向上發(fā)育擴展。

在氣田開發(fā)過程中，準確預測氣井的產(chǎn)能和分析氣井的動態(tài)，并了解氣層及井筒的特性，是科學開發(fā)氣田的基礎。研究氣井產(chǎn)能就是為了得到適合氣藏的產(chǎn)能方程，對于指導氣田開發(fā)具有至關(guān)重要的作用。隨著開發(fā)的進行，地層壓力逐漸地降低，產(chǎn)能也逐漸遞減，其遞減特征就是隨著生產(chǎn)的進行氣井產(chǎn)能的變化規(guī)律。因此，可以利用氣井產(chǎn)能的變化規(guī)律對未來的產(chǎn)能進行預測，為油田的開采提供一定的理論依據(jù)。

1、研究內(nèi)容

針對不同的氣田，對氣井產(chǎn)能測試和分析方法的適應性進行研究，確定氣井產(chǎn)能分析的理論，對比各個地質(zhì)特征和開發(fā)特征不同的氣田，其所得到的方程的系數(shù)是否也會不同。

明確氣井產(chǎn)能遞減規(guī)律研究的現(xiàn)狀和重要意義，總結(jié)和論述產(chǎn)能遞減規(guī)律對氣藏開發(fā)認識的重要性，確定遞減規(guī)律分析方法，利用其研究的遞減規(guī)律方法分析典型氣井的遞減規(guī)律。

2、進行遞減分析的基本規(guī)律

遞減規(guī)律研究的主要理論依據(jù)是J．J．Arps于1945年提出的產(chǎn)量遞減規(guī)律方程式，即指數(shù)遞減規(guī)律、雙曲線遞減規(guī)律和調(diào)和遞減規(guī)律。這三種規(guī)律在氣井的產(chǎn)能遞減規(guī)律研究和預測工作中得到了廣泛的應用，現(xiàn)將這三種遞減規(guī)律的公式列于表1內(nèi)。

表1中符號的意義：n—遞減指數(shù)，無因次量；ai—初始遞減率；Qi—初始遞減時的產(chǎn)量；Qt—t時間的產(chǎn)量；t—時間。

由表1可以看出，當n=1時，雙曲線遞減規(guī)律即變?yōu)檎{(diào)和遞減規(guī)律，因而也可以說調(diào)和遞減規(guī)律是n=1時的雙曲線遞減規(guī)律，或雙曲線的特定變化規(guī)律。

在指數(shù)遞減規(guī)律、雙曲遞減規(guī)律和調(diào)和遞減規(guī)律三種遞減規(guī)律中，應用最多的還是雙曲遞減規(guī)律，因為指數(shù)遞減和調(diào)和遞減都是雙曲遞減在特定情況下的一種表達形式，因此雙曲遞減規(guī)律更具普遍性。 2100433B