闫霞
- 作品数：35 被引量：475H指数：13
- 供职机构：国家工程研究中心更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中国石油天然气集团公司科技项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球矿业工程自动化与计算机技术更多>>
- 深层煤岩微构造对现今地应力的控制机理
- 2024年
- 深部煤层气的勘探开发不能简单套用浅部煤层气的勘探开发理论,原因之一在于深煤层地应力制约了煤层气的吸附/解析、渗流等过程,决定了煤层裂隙的有效性,并影响着水平井轨迹设计。因此,开展深部地应力变化规律研究对煤层气的勘探开发具有重要意义。本文以鄂尔多斯盆地大吉区块为例,利用阵列声波测井、微地震监测数据和岩心测试等资料,综合考虑深层煤岩微构造类型与产状、边界应力条件和顶底板岩石力学性质组合等因素,利用ANSYS有限元软件,建立微构造三维地质力学模型,全面分析了微构造的类型、产状和对煤层应力的控制机理。研究结果表明:煤层微构造越平缓,应力分布越均匀,反之应力越容易集中;煤层微构造产状对煤层应力的影响主要为:随着煤层微构造曲率的增大,挠曲处水平应力差会随之增大,且挠曲处周缘水平最小主应力也会越集中。由微构造类型与煤层力学性质、顶底板岩性、边界应力条件等因素交叉模拟得到,正向微构造下的煤层应力与泊松比呈正相关,与杨氏模量呈负相关,而负向微构造则相反。当顶板为灰岩时,煤层应力大小受微构造类型变化影响比顶板为砂岩时更显著。区域应力大小对深部煤层应力的影响相对较小。论文研究成果可为深部煤层地应力成因机制分析、煤层气高效开发和地质工程一体化实践提供有益的参考。
- 唐志潭刘敬寿闫霞冯延青蒋恕张滨鑫张冠杰付一鸣
- 关键词：微构造地应力有限元模拟
- 深部煤层气多要素耦合控制机理、解吸规律与开发效果剖析被引量：18
- 2023年
- 深部煤层气(埋深大于2000 m)是煤层气勘探开发的重要领域,不同于以吸附气为主的中—浅部煤层气,其赋存状态以游离气与吸附气共存为特征。目前,深部煤层气的解吸规律尚不明确,游离气与解吸气的转换时机、开发效果差异的原因尚不清楚。以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例,由于其关键地质参数的分布规律与构造趋势具有一致性,根据微构造形态可将该区块划分为负向微构造区、构造平缓区、正向微构造区和构造抬升区4个开发单元,并明确其地质特征。提出决定深部煤层气开发效果的关键要素可归纳为“五大必要条件”和“一个程度”,并对这些关键要素在深部煤层气开发中的耦合控制机理进行了剖析。“五大必要条件”包括保存条件、资源条件、解吸条件、渗流条件、可改造条件,是地质基础;“一个程度”指压裂改造程度,在开发过程中需要根据“五大必要条件”对其进行差异化调整。基于“五大必要条件”(25项地质参数),系统归纳了4个开发单元的煤层气开发评价结果、综合生产特征和典型生产曲线,并给出了相应的工程技术对策建议。以煤层气评价中一直被忽视的解吸条件为研究内容,通过等温吸附实验,明确了影响深部煤层气等温吸附特征的主控因素。深部煤岩的吸附能力随着温度、灰分含量和水分含量的升高而减弱,随着有机质热演化程度的升高而增加,同时,Langmuir压力会随着水分含量的升高而增加;当煤岩中灰分含量变化较大时,煤岩的吸附能力与煤岩热演化程度的相关性不明显,灰分含量成为影响解吸的主控因素;从构造平缓区至正向微构造区,煤岩的等温吸附曲线形态由陡变缓,Langmuir体积下降10.7%,但Langmuir压力增高36.8%。结合实验结果与基础理论方法进一步明确了深部煤层气在不同构造开发单元的解吸规律,对比分析了解吸特
- 熊先钺闫霞徐凤银李曙光李曙光冯延青刘莹陈明刘莹周科李春虎
- 关键词：等温吸附微构造鄂尔多斯盆地
- 深层煤岩气水平井各段产出贡献及其主控因素——以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县区块为例被引量：2
- 2024年
- 在“双碳”目标背景下,实现深层煤岩气高效开发、甲烷管控或近零排放具有极其重要的战略意义。但深层煤岩气水平井各段产出贡献不清、主控因素不明,制约了煤层气单井产能提升和降本增效。为此,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块为例,通过示踪剂监测技术,获得了深层煤岩气水平井各段差异认识,提出了基于深层煤岩气地质—工程甜点系数的模型构建方法、“黑金”靶体和地质—工程甜点分类评价标准,构建了沿水平井地质—工程甜点模型,提取了11项地质因素和10项工程因素开展“定性+定量”评价,明确了深层煤岩气水平井各段产出贡献的主控因素。研究结果表明:①深层煤岩气水平井各井段的产出差异大,各井段产气量贡献率介于2.2%~25.3%,同一口井各井段产气量差异最高达11.5倍。②明确了影响水平井各井段产出主控因素是钻遇Ⅰ、Ⅱ类地质—工程甜点情况和压裂改造规模;钻遇Ⅰ类和Ⅱ类甜点井段长度占水平井长度的63.7%,其中采用相对更高规模压裂设计的Ⅰ、Ⅱ类甜点段仅占37.5%,却贡献了单井59.2%的累计产气量。③影响高产段的离散型因素,裂缝形态以均匀缝为主;构造曲率以正曲率和零曲率为主;煤岩类型以光亮煤和半亮煤为主。④利用斯皮尔曼相关系数法、层次分析法和梯度提升树法定量确定的主控因素,与基于甜点模型得到的认识一致。结论认为,研究成果为深层煤岩气水平井甜点评价、“黑金”靶体钻遇率提高、压裂段簇差异化设计、施工方案优化等方面提供了新认识、新方法和新思路。
- 闫霞熊先钺李曙光李曙光王峰孙雪冬王峰冯延青
- 关键词：鄂尔多斯盆地示踪剂监测产出剖面主控因素
- 煤层气选区评价指标权重研究被引量：4
- 2018年
- 通过分析各种指标权重确定方法的优劣点,考虑净现值、投资回报率等选区评价最终目的,厘清储层因素、盖层因素、支持环境因素等评价指标与投资成本的传导机制,借助敏感性分析、相关性分析和层次分析法进行定量或半定量研究,进而通过指标对经济效益的影响程度确定指标权重。研究成果可用于指导煤层气开发选区。
- 刘键烨罗东坤李祖欣王晓宇翟雨阳闫霞
- 关键词：煤层气选区评价
- 深部煤层气产业升级与“八个一体化”体系的建立
- 2025年
- 近年来,深部煤层气勘探开发取得重大突破,带动煤层气产业进入史上最佳发展时期,但其产业规模快速提升仍面临许多难题与挑战。为推动深部煤层气勘探开发全面升级,推进煤层气大产业发展战略,保障能源安全和实现“双碳”目标,系统分析了深部煤层气的产业现状、理论与技术进展、产业升级战略和面临挑战。研究认为,深部煤层气产业升级内涵包括理论技术成熟、开发效益提升、投资信心坚定和规模快速扩大4个方面,在政策支持与引导、技术创新与突破、基础设施建设与完善、人才培养与引进、产业链协同发展和环境保护与可持续发展6个方面具备基础条件,目前面临的主要挑战包括地质条件特殊性、理论技术难题增多、政策与经济性、安全生产与环境保护。从技术、经济与管理出发,针对深部煤层气产业升级系统提出了涵盖勘探开发、地质工程、理论技术、地下地面、产学研用、投资效益、大数据人工智能、战略策略的“八个一体化”战略体系。勘探开发与地质工程一体化可以实现地质勘探与工程设计紧密结合,优化勘探开发流程,提高勘探开发效率;理论技术与产学研用(科研生产)一体化可以实现理论研究与技术创新结合,促进科研成果的快速转化和生产应用,提升整体技术水平,增强技术创新能力;地下地上一体化可以实现地下开发与地面设施协调配合,确保全过程安全环保;投资效益与大数据人工智能一体化可以实现资源配置优化,降低开发成本;通过实践应用,可以实现勘探开发效率的明显提升;形成由政府组织、企业主导的运行机制,制定并执行一套协调一致、相互支撑的战略发展目标和对应策略,且实践效果显著。未来要实现深部煤层气产业升级,应做到“五强化、三落实”,即强化技术创新和研发投入、强化产业链上下游合作与协同、�
- 徐凤银熊先钺侯伟王峰马鹏飞张雷云箭喻岳钰喻岳钰徐博瑞闫霞代由进曾雯婷王勃甄怀宾王渊李忠百邓钧耀
- 关键词：勘探开发地质工程一体化
- 煤层气井井间干扰研究及应用
- 井间干扰是实现煤层气稳产高产的有效技术措施。目前，煤层气井间干扰的理论研究较多，确切量化的现场认识较少。根据煤层气井排采的特点，提出了一种方便、可靠、高效的用于判断井间干扰现象及定量计算井间干扰程度的新方法。该方法利用现...
- 闫霞李小军赵辉张伟王泽斌毛得雷
- 关键词：煤层气井网部署
- 影响煤层气开发效果的地质因素再认识被引量：26
- 2020年
- 地质特征认识对煤层气开发效果起着重要作用。在资源特征相差不大的情况下,发现煤层气相邻井的产量差异仍较大。排除工程因素后,通过选取8类地质参数,细致比对了保德区块低产井与邻井的参数特征,筛查出其关键因素为煤层微幅构造与顶板封盖条件,其中以微幅构造为主。据此,重新认识并划分出区块新的次生褶皱背斜单元、向斜单元和斜坡单元,获得了不同次生褶皱构造单元的开发特征。结果表明,高、低产井分布与次生褶皱背斜、向斜相关性高达92%。其中:高产井主要分布在次生褶皱背斜变化较缓、呈隆起状的“平台”,且煤层顶板以泥岩、碳质泥岩为主,封盖性较好;低产井主要分布在次生褶皱向斜,同一井台各井开发效果差异表现为从向斜条带轴部—向斜条带内—向斜条带外的煤层气井平均单井产量不断增加,到向斜轴部的距离大于向斜曲率半径73.5%的范围为主力产气区,小于向斜曲率半径40.0%范围为产水主力区。这对煤层气新井部署、生产管理、开发调整等,具有一定的指导意义。
- 闫霞温声明聂志宏孙伟
- 关键词：煤层气地质特征
- 基于分类方法的煤层气井压裂开发效果评价被引量：16
- 2018年
- 煤层气井分类评价是指导煤层气藏开发调整的基础。煤层气井的分类存在干扰因素多,评价界限主观性强等问题;并且受煤层气井排水降压产气特点的影响,其压裂效果无法从压后短期内的产量来判定。基于数据挖掘中的分类方法,结合渗流力学理论,首先将煤层气井产量及井数做归一化处理,建立煤层气井产量分布曲线,提出以产量分布曲线的导数值作为划分低产井与高产井的评判准则,建立煤层气井分类方法。然后,采用现代生产分析的方法,分类评价煤层气井压裂开发效果。最后,通过对韩城某区块的深层煤层气井进行分类及压裂开发效果评价,结果表明,低产井HS16井形成的裂缝短,生产过程中表皮系数增大,裂缝导流能力降低,渗流通道堵塞,预测重复压裂可获产量300 m3/d;高产井HS14压裂裂缝长,裂缝导流能力与生产初期相当,生产过程中渗流通道未受影响,预测重复压裂可获产量1 300 m^3/d。
- 武男陈东孙斌孙斌刘莹闫霞
- 关键词：压裂效果评价开发效果评价
- 低油价下煤层气开发区块优选方法被引量：9
- 2018年
- 国际油价的持续低迷对煤层气等非常规油气开发利用冲击巨大,煤层气开发长期处于经济可行边缘,需要政府补贴才能维持运营,因此需要选择具有经济效益的区块优先开发。以往的煤层气开发区块优选研究多是针对区块地质因素进行评估,其权重划分也不够客观,并未厘清地质因素影响经济效益的传导机制,也并未重视区块的盈利能力。因此,考虑并分别量化油价对煤层气开发过程中投入产出的影响程度,结合净现值对各种投资及成本的敏感性分析,从经济角度提供客观权重确定方法,以适应低油价下煤层气开发区块优选。选取5个煤层气区块进行方法应用,验证了方法的合理性与可行性。结果表明:煤层气区块优选应更多关注经济影响因素,使用敏感性分析的客观权重确定方法更适合低油价下以收益为导向的煤层气区块优选。
- 刘键烨罗东坤王晓宇朱秀峰翟雨阳刘志闫霞
- 关键词：油价波动
- 保德与韩城地区不同尺度煤样渗透率的应力敏感性试验被引量：1
- 2021年
- 选取鄂尔多斯盆地东缘保德与韩城地区的煤样进行不同应力条件下的应力敏感性试验,探讨煤岩尺度对煤的应力敏感性的影响规律。结果表明:小尺度煤样的应力敏感性比大尺度煤样变化更为显著,渗透率变化也更大;经历有效应力的一次升降之后,煤样渗透率均有不同程度的损失,尺度较小的煤样渗透率恢复率要低于大尺度煤样;在有效应力变化率相同时,小尺度煤样的裂隙体积变形大于大尺度煤样,其压缩系数也远高于后者;尺度效应在中低阶煤储层中较中高煤阶储层更为明显;保德区块原生结构煤发育,开发过程中煤层应力敏感性较弱,煤层气产气效果好;韩城区块糜棱煤发育,开发过程中煤层渗透率敏感性增强,煤层气产气效果低;相比于煤样尺度来说,煤阶对煤样的应力敏感性影响小得多。
- 刘文革王勃赵岳韩甲业侯伟徐强闫霞祝捷
- 关键词：渗透率有效应力应力敏感性
