[发明专利]一种煤层气储层分层同采高温高压排采动态评价仪

说明书

技术领域

本发明属于煤层气勘探与开发技术领域，尤其涉及一种煤层气储层分层同采高温高压排采动态评价仪。

背景技术

根据我国新近出台的天然气发展规划，到2015年全国天然气需求量将达到2600×10⁸m³，其中国内天然气产量1700×10⁸m³，进口900×10⁸m³。国土资源部最新一轮资源评价数据显示，到2015年我国常规天然气产量预计可达1200×10⁸～1300×10⁸m³，这一产量水平距离1700×10⁸m³的目标尚有400×10⁸～500×10⁸m³的缺口。事实上我国已进入天然气需求快速增长阶段。2011年国内天然气消费总量接近1300×10⁸m³，对外依存度超过20％。1300×10⁸m³这一消费量已经接近我国2015年国内常规天然气预测产量。从目前的资源和技术水平看，要弥补这一缺口只能依靠煤层气和页岩气等非常规天然气产量。在国内常规天然气资源无法满足快速增长需求的形势下，非常规天然气有效开发利用被提升至空前高度，煤层气是非常规天然气极其重要组成部分。我国是继俄罗斯、加拿大之后的世界第三大煤层气资源大国，最新一轮的煤层气资源评价结果显示，2000m以浅的资源量约为36.81×10¹²m³，可采资源量约为10.87×10¹²m³。因此，开发利用煤层气对于提高国家能源安全保障、促进节能减排和煤矿安全都有极为重要的意义。

2012年国家出台的《煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十二五”规划》指出，到2015年我国煤层气新增探明储量1.0×10¹²m³，产量将达到300×10⁸m³，其中地面钻采160×10⁸m³，建设沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地。但我国煤层气存在地质赋存条件异常复杂、资源探明率低、开发难度大等特点，使得开采煤层气对开采技术要求极高。目前我国煤层气存在两大主要问题：采收率低和利用率低，两大问题严重制约了煤层气高效合理开发利用，为了提高煤层气采收率国内外研究人员开展了很多研究工作，提出了分层压裂、水平井及羽状井技术，合理的排采制度等相关技术，但目前井下采收率只有23％左右，而美国煤层气的平均采收率为50％。

对于储层间渗透率差异大、临界解析压力差别大、供液差别大、储层压力差异大的煤层，不适合采用合采技术单井提高采收率，而采用单层排水采气产量低，不能最大限度提升动用程度，利用有效资源，而且单井投资又大，投资与回报比太大，为了提升单井煤层气产量，加大非主力产层的动用程度，进一步挖潜，提高煤层气井下采收率，我们提出分层同采技术提高煤层气井单井产量思路。

分层同采是指将多个煤层生产层通过井下技术，将不同的生产层压力系统通过坐压分割器分割开来，在井底通过不同类型的泵分别对各个产层开展排水降低储层压力，进而达到采气的目的。分层同采工艺技术的实施，可有效避免供液能力差异大、渗透率非均质性差异性强开采时造成的层间干扰，可以封堵强含水层，避免强含水层对产层造成影响，充分发挥各含层系的潜力，提高了动用程度，增加了单井产气量，对非主力气层的进一步挖潜具有重要意义。

分层同采技术对排水采气参数影响如何？分层同采条件下，排水采气制度如何优化？不同的排水采气制度对分层同采技术的影响如何？如何在分层同采条件下获取最大的采收率？国内外还缺乏一套实验设备，专门用于评价煤层气分层同采各自储层内临界解吸压力、储层压差、渗透率差异、供液能力差异对排采参数的影响，探索分层同采技术下最优排采制度以达到提高产层动用程度，提升煤层单井采气量，实现合理、长期、高效开发，提高煤层气采收率，促进煤层气开采技术发展。

发明内容