第37卷第3期 2016年6月
文章编号：10013873(2016)03-0321-06
新毅石油地质
XINJIANG PETROLEUM GEOLOGY DOI:10.7657/XJPG20160315
煤层气开采过程中的逸散
朱苏阳，李传亮，杜志敏，李泽沛，彭小龙
（西南石油大学油气藏地质及开发T.程国家重点实验室，成都610599）
Vol. 37, No.3 Jun.2016
摘要：分析煤层气的赋存方式、成藏过程以及开采过程中的速散问题，通过定义逸傲速度比与逸散距离比，提出了判断煤层气在开采过程中是否发生速散的条件，模拟计算了开采过程中的煤层气逸散量及其分布情况，同时研究了图岩渗透率、煤层的初始含气量以及气并产量对煤层气散量的影响。若煤层气逸散距高比大于逸散速度比的最大值，则可以认为煤层气无法发生速散。实例计算表明，距离井简越远越容易发生逸傲；开采过程中煤层气的逸散可以损失10%~15%储量，超过占储量10%的煤层气是在开采初期逸散的。高含气量和低含气量的煤层气在开采过程中的逸散量较少，而中等含气量的煤层气逸散较多。减少开采过程中煤层气逸散量的关键是在煤层中快速建立生产压差，实现开发初期的快速生产。
关键词：煤层气；赋存方式；液相吸附；逸散条件；逸散速度比；逸散距离比
中图分类号：TE311
文献标识码：A
EscapingLoss ofCoal-Bed MethaneduringProduction ZHU Suyang,LI Chuanliang,DU Zhimin,LI Zepei,PENG Xiaolong
(State Key Laboralory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University,Chengdu, Sichuan 610500, China) Abstract: This paper analyzes coal-bed methane (CBM) preservation, aceumulation and the escaping loss during production, presents sev-eral factors to identify coalbed methane escaping loss by defining 2 parameters-escaping velocity ratio and escaping distance ratio. Then the escaping loss volume and distribution of CBM escaping are calculated by simulation. Meanwhile, the impact of surrounding rock perme-ability, initial entrapped gas volume in coal beds and gas production on CBM escaping loss volume are studied. If CBM escaping distance ratio is larger than the maximum CBM escaping velocity ratio, it is considered that CBM will not escape from coal beds. Case calculation shows that the escaping loss is likely to oceur in the areas far from wellbores and 10%~15% of CBM reserves will be lost during produc-tion, and more than 10% of CBM reserves escapes during the early production stage. Relative low loss commonly occurs in the coal-beds with high and low CBM content, however, the coal-beds with internediate CBM content may suffer relative high losses. Therefore, the key to reducing CBM escaping loss is to establish producing pressure-drop quickly in coal beds to realize rapid production at the early stage. Keywords: coalbed methane; preservation; liquid-phase adsorption; escaping condition; escaping velocity ratio; escaping distance ratio
煤层气的逸散指煤层气以游离或溶解态从煤层中逸散到围岩的现象。虽然大多数煤层气藏呈欠饱和吸附状态"-5，煤层中没有游离气，但煤岩的生烃量远大于其保存量，大部分煤层气发生了逸散6-10。而煤矿开采过程中发现，原本不含气的围岩在采煤过程中出现了一定的含气现象"-。由于煤层本身并不具备游离气的圈闭条件，煤层气在开采过程中同样会发生逸散。本文通过煤层气的赋存方式以及开采过程中的逸散，提出了判断发生逸散的条件，模拟计算了煤层气开采过程中的逸散量，并研究了煤层气逸散量的影响因素。
煤层气的圈闭 1
常规气藏的圈闭由储集层、盖层以及遮挡条件构
收稿日期：2015-1113
修订日期：20160203
成。由于盖层比储集层更致密，孔喉半径更小，因而具有更大的毛细管压力。游离气由于盖层的毛细管压力封闭作用而被保存在储集层内。
煤层是由裂缝系统与基质系统组成的双重介质储集层，但多数煤层构造比较平缓，也没有明显的遮挡条件(图1a)。生产动态与实验研究表明，在初始状态下，大多数煤层气藏并不存在游离气，所有气体均处于吸附状态，气藏中也不存在气水界面U3-1。因此煤层气需要经历排水降压才能解吸产气。煤层气在储集层原始条件下以液相吸附的形式赋存于煤层中-3)。
液相吸附理论中，煤层气在水的作用下吸附在固体壁上，形成单分子吸附层，水中溶解少量的气体分子(图1b)。吸附层中的甲烷与水中溶解的甲烷达到
基金项目：国家白然科学基金（51174169)：国家科技重大专项（20117X05060）
作者简介：朱苏阳（1989-），男，江苏如率人，博：1:研究生：，油藏T.程，（T-l)15828512977（Email)zlusuyang1989@aliyun.com 万方数据