煤层气井螺杆泵排采设计规范

中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司、中石油煤层气有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司等。

黄红星、王一兵、赵增平等。

本标准适用于煤层气井地面驱动螺杆泵的排采设计。

本书以技术研究及科研攻关成果为基础，结合国内外相关研究成果及方向，全面系统地介绍了水平气井排水采气新技术，展示了水平气井排水采气工程实用技术及发展方向。

本书可供天然气田工程专业技术人员参考，也可作为相关院校油气田开发等专业师生的参考教材。

对于煤层开采顶板破断结构演化与控制问题的研究较多， 但多侧重于单层顶板结构的破断与控制方面的分析， 而对于多煤层开采条件下顶板破断结构的演化规律和在空间上的发育尺度，以及煤层间距较大时，上煤层开采后的遗留煤柱对下煤层工作面支架压力如何影响的研究则相对较少。深入研究以上问题， 对于煤层群开采顶板压力控制，以及减少甚至消除因压力集中而引发的强矿压显现等，具有重要作用。

多煤层开采时， 若煤层间距较近， 上、下煤层间隔层易破断，上、下煤层已垮落和破断的顶板结构连接形成破断顶板群结构；随着下部煤层的开采，破断顶板群高度向上发育扩展。

在气田开发过程中，准确预测气井的产能和分析气井的动态，并了解气层及井筒的特性，是科学开发气田的基础。研究气井产能就是为了得到适合气藏的产能方程，对于指导气田开发具有至关重要的作用。随着开发的进行，地层压力逐渐地降低，产能也逐渐递减，其递减特征就是随着生产的进行气井产能的变化规律。因此，可以利用气井产能的变化规律对未来的产能进行预测，为油田的开采提供一定的理论依据。

1、研究内容

针对不同的气田，对气井产能测试和分析方法的适应性进行研究，确定气井产能分析的理论，对比各个地质特征和开发特征不同的气田，其所得到的方程的系数是否也会不同。

明确气井产能递减规律研究的现状和重要意义，总结和论述产能递减规律对气藏开发认识的重要性，确定递减规律分析方法，利用其研究的递减规律方法分析典型气井的递减规律。

2、进行递减分析的基本规律

递减规律研究的主要理论依据是J．J．Arps于1945年提出的产量递减规律方程式，即指数递减规律、双曲线递减规律和调和递减规律。这三种规律在气井的产能递减规律研究和预测工作中得到了广泛的应用，现将这三种递减规律的公式列于表1内。

表1中符号的意义：n—递减指数，无因次量；ai—初始递减率；Qi—初始递减时的产量；Qt—t时间的产量；t—时间。

由表1可以看出，当n=1时，双曲线递减规律即变为调和递减规律，因而也可以说调和递减规律是n=1时的双曲线递减规律，或双曲线的特定变化规律。

在指数递减规律、双曲递减规律和调和递减规律三种递减规律中，应用最多的还是双曲递减规律，因为指数递减和调和递减都是双曲递减在特定情况下的一种表达形式，因此双曲递减规律更具普遍性。 2100433B