煤层气试井和一般油气井试井的差别
1. 煤层气所针对的流体
煤层气地层在初始打开时,由于地层压力一般高于临界解吸压力,常常不存在游离气(在美国的部分煤层气层中也有存在游离气的情况)。此时为了测试储层的渗透率,经常采用注入/压降试井方法。煤储层中裂隙等较大孔隙中的储层流体是水。煤储层压力表现为煤层水压力,被测井常常是水井,并按水井试井方法进行地层参数分析,而普通的试井分析的对象是油或气。
2. 煤岩两重孔隙的结构,但试井时并不表现油气层中的双孔介质流动特征
煤层气渗流又与开采过程分不开。煤层从被打开排水开始,到采气结束,在流动上大致分为三个阶段,即单相水裂缝流动段,井附近局部解吸时的过渡流动段,全面解吸时的气水两相流动段。以上阶段,基本上延续数年以至长达数十年,而煤层气试井过程涵盖的时间就只有几天,或者是在排水阶段,或者是在部分解吸阶段,或者是在全面解吸阶段。一次试井的过程,不会同时出现在开采中的不同阶段。与此不同的是,普通天然气层开采过程中出现的裂缝流动段,从基质向裂缝的过渡流动段,总系统流动段,在一次完整的试井中会同时存在。且不但在开井压降过程中同时存在,在关井恢复过程中也会同时存在。早期测试时存在,过一段时间再测试时还会重复出现。这是与煤层气试井截然不同的,这也是煤层渗流与普通裂缝性天然气层渗流过程的一个重大差别。
3. 煤层气开采不同阶段具有不同的试井对象和分析方法
在煤层气井打开初期,煤层裂缝中充满了水,这些水并不能进入煤基质,煤基质中的甲烷气在未进行降压解吸以前也不参与裂缝中的流动,因此试井是针对“单相水的裂缝均质流”:煤层气井开采期的试井是两相流试井,在煤层气井抽水降压后,煤层开始有甲烷气解吸进入裂缝,煤层中的流体为气、水混合物,此时裂缝中的水仍然不能进入煤基质;而从煤基质中解吸出来的气进入裂缝后,也很少有可能再返回到煤层基质中,因此关井测压力恢复时,实质上被测对象是均质地层的两相流;
4. 煤层的物理特性决定测试分析的差异
这种取决于煤层物理特性测试分析的差异主要表现在以下几个方面:
(1) 描述煤层气渗流过程的微分方程与常规的天然气所依据的微分方程不同。甲烷气解吸使储层
压缩系数中包含了解吸压缩系数,从而使其数量值提高了1~2个数量级;
(2) 煤层一般都具有很低的渗透率,开采时都具有很低的储层压力;
(3) 常常应用一些很简单的测试方法,例如水罐测试、段塞测试等。
综上,煤层气井试井分析中与常规油气井的差别。主要包括:
(1)煤层气试井按水井试井方法进行地层参数分析;
(2)煤层气“双重”的结构决定了它的渗流与普通天然气的双孔介质渗流不同;
(3)煤层气特殊的渗流机理又决定了它的三个开采阶段;
(4)每一个开采阶段又有不同的试井模型和不同的试井分析方法。