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申请/专利权人：贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心;中国矿业大学

摘要：本发明公开了一种原位煤层气井地面预抽瓦斯消突效果井上下联合评价的方法，属于煤层气开发与煤矿瓦斯预抽消突技术领域。在规划的采煤工作面内地面施工多口原位煤层气井，对工作面内开采煤层瓦斯进行长期预抽；构建工程尺度煤储层三维地质模型，结合水力压裂施工中微震监测结果，设定地质模型中压裂改造区煤储层渗透率；开展煤储层数值模拟，结合排采过程气、水产出数据拟合，反演平面上煤层含气量、储层压力变化。在采煤工作面顶抽巷内靠近原位煤层气井的位置，部署多个钻场，分别向原位煤层气井压裂缝网延伸优势方向、非优势方向各施工多个穿层瓦斯检查孔，测定预抽后开采煤层残余瓦斯含量、压力参数，并结合储层模拟结果确定瓦斯预抽消突范围。

主权项：1.一种原位煤层气井地面预抽瓦斯消突效果井上下联合评价的方法，其特征在于包括以下步骤：a在规划的采煤工作面1内安排间隔施工多口原位煤层气直井10，使原位煤层气井10与工作面回风顶抽巷5、工作面运输顶抽巷6的平面距离为60～70m；所述原位煤层气直井10为二开结构，一开完钻后下入表层套管18固井，形成表层套管固井水泥环19，二开完钻后下入生产套管20固井，形成生产套管固井水泥环21；对原位煤层气直井10开采煤层22段射孔后进行水力压裂，使井筒周围形成水力压裂裂缝11，根据地面或井中微震监测确定压裂缝网延伸优势方向12与压裂缝网延伸非优势方向13；在地面安装游梁式抽油机17开展长期排水采气作业，使原位煤层气直井10周围煤储层含气量、储层压力不断降低，逐渐扩大地面瓦斯预抽的消突范围；b利用采煤工作面1及周边区域煤炭地质勘查、煤层气勘查工作所获取包括开采煤层22发育、赋存、含气性、储层物性及煤层气藏温压条件等数据，构建采煤工作面及周边区域开采煤层22精细三维地质模型；c结合原位煤层气直井10水力压裂施工过程中微震监测结果，设定原位煤层气直井10周边压裂改造区范围，设置压裂改造区内开采煤层22渗透率，根据负指数函数设置，通过拟合原位煤层气直井10稳产前的日产水量、日产气量数据，对压裂改造区内开采煤层21渗透率进行优化调整；d利用所构建的开采煤层22中多物理场耦合条件下气-水两相渗流数学模型，开展煤储层数值模拟，基于原位煤层气直井10排采过程中实际井底流压变化条件下日产水量、日产气量拟合，重点对压裂改造区周边开采煤层22储层参数进行优化调整；在完成开采煤层22储层参数的优化调整后，需要对储层参数调整效果进行评估，如果优化后的模拟结果与实际数据更为吻合，则认为优化调整有效；e在原位煤层气直井10日产水量、日产气量拟合与开采煤层22孔隙度、渗透率、含气饱和度的储层参数优化调整基础上，采用储层数值模拟方法反演原位煤层气直井10井控范围内开采煤层22含气量、储层压力变化历史，预测长期排采过程中原位煤层气直井22井控范围内开采煤层22含气量、储层压力变化趋势，并以此将开采煤层22储层数值模拟预测结果作为地面预抽瓦斯消突效果评价的间接依据；f在包括工作面回风顶抽巷5、工作面运输顶抽巷6和工作面切眼顶抽巷7的采煤工作面顶抽巷内靠近原位煤层气直井10的位置，部署多个采煤工作面顶抽巷钻场14，从顶抽巷钻场14处岩壁开孔，分别向原位煤层气直井10压裂缝网延伸优势方向12、压裂缝网延伸非优势方向13各施工多个穿层瓦斯检查孔15，并施工相邻两个穿层瓦斯检查孔15入开采煤层22靶点；g钻取开采煤层22，获取煤样后测试残余瓦斯含量，钻孔压力及孔口瓦斯浓度均无变化时，测试穿层瓦斯检查孔15封孔后的残余瓦斯压力，并以此确定井下穿层瓦斯检查孔15残余瓦斯含量、残余瓦斯压力实测结果作为地面预抽瓦斯消突效果评价的直接依据；h综合记录包括开采煤层22孔隙度、渗透率、含气饱和度的储层数值，模拟煤层含气量、储层压力预测与井下穿层瓦斯检查孔15残余瓦斯含量、残余瓦斯压力实测结果，建立规划采煤工作面1所在瓦斯地质单元内煤层含气量与残余瓦斯的含量、煤储层压力与残余瓦斯压力之间的定量关系，通过矿井上下联合评价原位煤层气井地面预抽瓦斯消突效果。

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