工程參數(shù)對L區(qū)煤層氣直井產(chǎn)量影響的定量研究

任宜偉樓宣慶段寶江王文升聶帥帥

1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司；2.中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院

工程參數(shù)對L區(qū)煤層氣直井產(chǎn)量影響的定量研究

任宜偉1樓宣慶2段寶江1王文升1聶帥帥2

1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司；2.中國石油大學(xué)（北京）石油工程學(xué)院

引用格式：任宜偉，樓宣慶，段寶江，王文升，聶帥帥.工程參數(shù)對L區(qū)煤層氣直井產(chǎn)量影響的定量研究 ［J］ .石油鉆采工藝，2016，38（4）：487-493.

針對煤層氣產(chǎn)量影響因素以地質(zhì)因素定性分析為主的現(xiàn)狀，提出從工程角度研究工程參數(shù)對產(chǎn)量影響的思路，即從鉆完井、壓裂、排采等3個工程環(huán)節(jié)出發(fā)，先用灰色關(guān)聯(lián)分析篩選出與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)的參數(shù)，再用相關(guān)性分析剔除“共線”參數(shù)，最后建立產(chǎn)量與工程參數(shù)間的數(shù)學(xué)模型，評價各工程參數(shù)對煤層氣井產(chǎn)量的影響。通過分析L區(qū)49口井實際產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)，各工程參數(shù)對產(chǎn)量影響程度為：降液速度▋壓裂液量▋射孔厚度▋累產(chǎn)水量▋關(guān)井時間▋浸泡時間▋壓裂排量▋見氣時間▋完鉆井深▋見氣套壓。結(jié)合開發(fā)效果分析認為，排采速度過快和壓裂裂縫溝通灰?guī)r含水層是導(dǎo)致L區(qū)產(chǎn)量不理想的主要原因，與實際相符。結(jié)果表明，從工程角度分析不同工程參數(shù)對煤層氣井產(chǎn)量的影響程度是可行的，為煤層氣產(chǎn)量主控因素分析提供了一種新的研究思路。

煤層氣；直井；產(chǎn)量；鉆完井參數(shù)；壓裂參數(shù)；排采參數(shù)；因素分析

目前，學(xué)者們研究地質(zhì)因素對煤層氣井產(chǎn)能影響的研究方法以統(tǒng)計、對比、數(shù)值模擬為主。W. R. KAISER［1］（1994）認為煤的分布和級別、含氣量、滲透率、地下水流和構(gòu)造背景及其相互影響的最佳配置是決定一個盆地煤層甲烷產(chǎn)出的關(guān)鍵因素。馬東民等［2］（2002）認為韓城地區(qū)煤儲層壓力異常是影響煤層氣產(chǎn)出的主因。倪小明等［3］（2009）認為產(chǎn)水量相對較小地區(qū)產(chǎn)量主控因素為水平最小主應(yīng)力和原始滲透率，產(chǎn)水量相對較大地區(qū)產(chǎn)量主控因素是原始儲層滲透率和排水速度。張培河等［4］（2010）認為沁南煤層氣井產(chǎn)量的主控地質(zhì)因素是構(gòu)造條件、煤層厚度、煤層埋深、氣含量、滲透率以及水文地質(zhì)條件等。劉世奇等［5］（2013）認為樊莊煤層氣井產(chǎn)量差異關(guān)鍵因素是地下水動力場和滲透率。

L區(qū)位于鄂爾多斯盆地東緣晉西撓褶帶離石鼻狀構(gòu)造上，山西組3號、4號和5號煤層和太原組的7號、8號、9號和10號中階煤發(fā)育。目前，主力開發(fā)煤層是山西組，煤體結(jié)構(gòu)主要為原生結(jié)構(gòu)，埋深200～1 050 m，厚3～10 m。儲層壓力梯度（4.57～11.20）kPa/m，滲透率0.02～16.4 mD，解吸壓力1.01～2.57 MPa，含氣飽和度47.94%～94.47%，是典型的中階煤巖煤層氣儲層。

目前，L區(qū)產(chǎn)量主控因素研究尚處于地質(zhì)因素的定性分析階段。袁鼎等［6］（1999）研究了L區(qū)鼻狀構(gòu)造曲率特征及其與煤層氣的關(guān)系，認為構(gòu)造范圍內(nèi)的兩組正交裂縫為煤層氣貯存、產(chǎn)出、運移提供有效通道；湯達禎等［7］（2000）發(fā)現(xiàn)二次生烴作用的強烈程度制約著鄂爾多斯盆地東緣煤層氣的富集；Su Xianbo等［8］（2003）認為L區(qū)異常地層壓力影響著地區(qū)含水層的縱向分布。任光軍等［9］（2008）認為太原組煤層頂板灰?guī)r和山西組煤層頂板砂巖兩套含水層直接影響了水的產(chǎn)出量；許浩等［10］（2012）則認為產(chǎn)水量的高低與巖層中裂隙的發(fā)育程度有直接關(guān)系。學(xué)者們研究角度不同，結(jié)論也有所差異。

事實上，由于地層壓力、埋深、厚度等地質(zhì)因素不可控且難以精確測量，同時水動力條件、構(gòu)造等地質(zhì)因素難以定量表征，因此，統(tǒng)計、對比等定性或半定量分析方法人為干擾大，往往得不到較為準確的統(tǒng)計規(guī)律；數(shù)值模擬法因結(jié)合實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)不緊密，結(jié)論與實際有所差距，達不到工程要求。

筆者認為，工程方案的實施是以地質(zhì)為基礎(chǔ)的，所設(shè)定工程參數(shù)隱含大量地質(zhì)信息，工程參數(shù)可控且能精確定量表征。因此，可從工程角度全面分析工程參數(shù)對產(chǎn)量的影響，以指導(dǎo)工程優(yōu)化，達到提高氣井產(chǎn)量的目的。為此，從工程角度出發(fā)，結(jié)合因素分析方法，定量分析工程參數(shù)對煤層氣產(chǎn)量的影響程度。即從鉆完井、壓裂、排采等工程環(huán)節(jié)出發(fā)，先用灰色關(guān)聯(lián)分析篩選出與產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)的工程參數(shù)，再用相關(guān)性分析剔除“共線”（即參數(shù)間存在高度相關(guān)關(guān)系）參數(shù)，最后用回歸分析建立產(chǎn)量與工程參數(shù)的多元模型，以各參數(shù)回歸系數(shù)為多因素“耦合”（即鉆完井、壓裂、排采中的參數(shù)對產(chǎn)量協(xié)同影響）下的產(chǎn)量影響因子，定量評價工程參數(shù)對產(chǎn)量的影響。

1　L區(qū)煤層氣直井工程參數(shù)統(tǒng)計Engineering parameters of CBM vertical wells in Block L

按施工順序，結(jié)合L區(qū)工程現(xiàn)狀，分析鉆完井、壓裂、排采等3個工程環(huán)節(jié)工程參數(shù)。

1.1鉆完井工程參數(shù)

Well drilling and completion engineering parameters

劉愛萍等［11］（2006）認為煤層氣固井最重要是對煤儲層頂板的封隔，水泥漿密度1.20～1.60 g/cm3，返速0.5～0.8 m/s利于煤儲層保護。黃華州等［12］（2010）認為固井質(zhì)量較差將導(dǎo)致壓裂激勵的效果減小或造成儲層塌陷，導(dǎo)致單井產(chǎn)量為0。李相臣等［13］（2014）認為煤巖對鉆井完井液的自吸能力強且吸附滯留嚴重，導(dǎo)致氣相返排率偏低，造成煤層滲透率下降。劉世奇等［14］（2016）認為較高的鉆井液和固井水泥漿密度、較高的鉆井液黏度，以及較大的固井水泥漿與頂替液用量，均易造成儲層孔、裂隙中固相介質(zhì)積累，導(dǎo)致滲透率降低，不利于煤層氣產(chǎn)出。因此，鉆完井環(huán)節(jié)影響煤層氣直井產(chǎn)量主要受控于2個方面：一是鉆井液對煤儲層傷害；二是固井質(zhì)量影響后期改造，影響煤層氣井產(chǎn)量。

L區(qū)煤層氣開發(fā)以直井為主，一開?311.15 mm鉆頭鉆進，二開?215.9 mm鉆頭鉆進，套管射孔完井，完井井深700～900 m。煤層采用清水鉆井液鉆進，密度1.01～1.08 g/cm3，黏度20～35 s。區(qū)內(nèi)煤層清水鉆進漏失、垮塌現(xiàn)象非常嚴重，煤層受鉆井液浸泡時間長，可能產(chǎn)生了較為嚴重的儲層傷害。

L區(qū)煤層氣直井固井工程中，表層套管規(guī)格為?244.50 mm，壁厚8.94 mm，鋼級J55；生產(chǎn)套管一般規(guī)格為?139.7 mm，壁厚7.72 mm，鋼級J55。受區(qū)內(nèi)煤層氣井井深和井徑擴大率不等的影響，L區(qū)二開固井水泥漿用量主要分布在10～ 20 m3，頂替液量5～15 m3，且二開井段固井質(zhì)量中等～優(yōu)不等，固井水泥漿和頂替液可能影響了煤層氣產(chǎn)出。

針對L區(qū)煤層氣鉆完井工程現(xiàn)狀，最終選擇完井井深、射孔厚度、鉆井液密度、鉆井液黏度、煤層受鉆井液浸泡時間、二開固井水泥漿用量和二開固井頂替液量7個參數(shù)為鉆完井工程參數(shù)。

1.2壓裂工程參數(shù)

Fracturing engineering parameters

陳振宏等［15］（2009）認為樊莊煤層氣單井產(chǎn)量高低受控于壓裂施工時的加砂量、用液量、變排量施工工藝等。張義等［16］（2010）認為鉆完井及水力壓裂過程中儲層污染等影響煤層氣井產(chǎn)量。郭盛強［17］（2013）認為壓裂壓穿上下砂巖或灰?guī)r含水層是成莊煤層氣井產(chǎn)水量大、產(chǎn)氣量低的主要原因。高波等［18］（2015）認為壓裂液吸附滯留煤巖孔徑中，致使煤巖氣藏滲流性能下降，最終降低煤層氣單井產(chǎn)量。

L區(qū)主要采用活性水壓裂液，支撐劑為0.425～0.85 mm和0.85～1.18 mm石英砂。區(qū)內(nèi)煤層氣井日產(chǎn)水0.2～150 m3/d，認為壓裂裂縫可能溝通了太原組煤層頂板灰?guī)r含水層或山西組煤層頂板砂巖含水層。結(jié)合具體壓裂施工資料，選擇壓裂施工中前置液量、攜砂液量、頂替液量、壓裂液量、平均砂比和壓裂排量等6個參數(shù)為壓裂工程參數(shù)。

1.3排采工程參數(shù)

Production engineering parameters

Bustin R M［19］（1998）認為峰值產(chǎn)量是煤層氣井最優(yōu)排采制度和最合理壓力水平下的生產(chǎn)結(jié)果。趙群等［20］（2008）認為過快的排采制度使煤層氣井筒附近煤儲層在短時間內(nèi)受到較為嚴重的傷害，阻礙煤儲層降壓漏斗的擴展。L區(qū)半數(shù)以上煤層氣井峰值產(chǎn)量不到1 000 m3，見氣到峰值時間在10 d以內(nèi)，之后迅速衰竭，煤層表現(xiàn)出明顯的應(yīng)力敏感。饒孟余等［21］（2010）認為非連續(xù)性排采致使煤粉在近井地帶堆積，干擾了煤層氣的正常生產(chǎn)。曹立虎等［22］（2012） 認為煤粉遷移會堵塞裂縫系統(tǒng)。L區(qū)部分煤層氣井煤粉產(chǎn)出量大，多次停井，致使氣井難以上產(chǎn)。

排采參數(shù)為：產(chǎn)氣量、排水量、井口套壓、液面深度、壓力、氣溫、水溫、油嘴直徑等。其中，直接反映產(chǎn)氣情況的參數(shù)是產(chǎn)氣量，而影響產(chǎn)氣量的參數(shù)主要是排水量、動液面深度和井口套壓。曹立剛等［23］（2000）指出套壓和液面深度是指數(shù)正相關(guān)關(guān)系，產(chǎn)水量和產(chǎn)氣量呈正相關(guān)關(guān)系。陳兆山等［24］（2003）指出產(chǎn)氣量與井底壓力呈對數(shù)關(guān)系。楊秀春等［25］（2008）則認為套壓和動液面深度呈正相關(guān)關(guān)系?？梢?，排采參數(shù)之間有聯(lián)系，且不同學(xué)者觀點并不完全一致。但是，通過分析各排采參數(shù)與產(chǎn)量之間的關(guān)系，可以指出排采制度存在的問題。

這里定義見氣時間為井口開始有套壓時對應(yīng)的排采天數(shù)，對應(yīng)的套壓值即為見氣套壓；降液速度為動液面平均日降低量；排水速度為見氣前平均日產(chǎn)水量。結(jié)合實際排采數(shù)據(jù)，這里選擇見氣時間、見氣套壓、降液速度、累產(chǎn)水量、排水速度、關(guān)井時間、關(guān)井次數(shù)7個參數(shù)為排采工程參數(shù)。

2　工程參數(shù)篩選Screening of engineering parameters

通過前文研究，鉆完井、壓裂、排采中工程參數(shù)有20個，這些參數(shù)并非全部與產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)。先用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法篩選出與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)的參數(shù)，再用相關(guān)性分析剔除“共線”參數(shù)，從而確立與產(chǎn)量相關(guān)聯(lián)的獨立工程參數(shù)。

2.1灰色關(guān)聯(lián)度分析

Grey relevance analysis

灰色關(guān)聯(lián)度分析方法，即根據(jù)因素之間發(fā)展態(tài)勢的相似或相異程度來衡量因素間關(guān)聯(lián)的程度。它揭示了事物動態(tài)關(guān)聯(lián)的特征與程度，可以定量評價2個變量間非線性相關(guān)性大小。主要計算步驟如下。

（1）確定母序列和子序列及其參數(shù)。根據(jù)研究目的選取平均日產(chǎn)氣量作為母序列X0（k），完井井深、射孔厚度等20個工程參數(shù)作為子序列Xi（k）。其中，i=1，2，…，20；k=1，2，…，49。

（2）數(shù)值預(yù)處理。即對所選取序列的原始數(shù)據(jù)進行標準化、正規(guī)化、均值化或其他方法處理。

（3）計算序列之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)εi（k）。

其中

式中，εi（k）為曲線Xi與曲線X0在第k點的關(guān)聯(lián)系數(shù)；ρ為分辨系數(shù)，是0～1之間的任意值，一般取0.5；Δi（k）為曲線Xi與曲線X0在第k點的絕對值；Δimin為兩級最小差，Δimax為最大差。

（4）計算各序列之間的關(guān)聯(lián)度γi。

如果關(guān)聯(lián)度系數(shù)γi≥ 0.5，關(guān)聯(lián)度高；0.3≤γi＜0.5，有關(guān)聯(lián)；γi＜0.3，無關(guān)聯(lián)。

將統(tǒng)計的49口井20個參數(shù)具體數(shù)值按照以上4個步驟進行計算，得到平均日產(chǎn)氣量與20個工程參數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)，其分布和關(guān)聯(lián)程度如圖1所示，可以看出，與平均日產(chǎn)氣量關(guān)聯(lián)度高的參數(shù)為射孔厚度、攜砂液量、壓裂液量、降液速度和累產(chǎn)水量5個參數(shù)；與平均日產(chǎn)氣產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度中等的為完井井深、浸泡時間、壓裂排量、見氣時間、見氣套壓、排水速度、關(guān)井時間和關(guān)井次數(shù)8個參數(shù)；鉆井液密度、鉆井液黏度、固井水泥漿用量、固井頂替液量、平均砂比、壓裂頂替液量和前置液量7個參數(shù)與平均日氣產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度低，剔除這7個參數(shù)。

2.2Pearson相關(guān)性分析

Pearson correlation analysis

灰色關(guān)聯(lián)分析得到了與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)的工程參數(shù)13個。但是，13個工程參數(shù)之間可能存在線性相關(guān)關(guān)系，稱之為“共線”因素，共線因素可能導(dǎo)致后期分析模型估計失真或難以估計準確。Pearson相關(guān)性分析可以定量衡量變量之間的線性相關(guān)性大小。因此，可用Pearson相關(guān)分析剔除“共線”因素，得到與產(chǎn)量獨立且關(guān)聯(lián)的工程因素。Pearson相關(guān)性分析主要是利用X和Y的2個樣本數(shù)值進行相關(guān)系數(shù)計算，計算公式為

如果相關(guān)性系數(shù)r≥0.8，相關(guān)性高；0.6≤r＜0.8，相關(guān)性中等；r＜0.6，相關(guān)性低。

將49口井的13個工程參數(shù)數(shù)據(jù)代入相關(guān)系數(shù)計算公式，13個參數(shù)之間兩兩進行相關(guān)分析，認為相關(guān)程度中等～高為“共線”因素。篩選出相關(guān)性系數(shù)大于0.6的因素及其之間相關(guān)系數(shù)，見表1。

表1　工程參數(shù)相關(guān)性分析結(jié)果Tabel 1 Correlation analysis of engineering parameters

從表1可以看出，線性相關(guān)因素共有3對，分別為壓裂液量與攜砂液量、排水速度與累產(chǎn)水量、關(guān)井時間與關(guān)井次數(shù)。這里選取與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度較高的壓裂液量、累產(chǎn)水量和關(guān)井時間作為影響因素。

因此，最終確定的工程參數(shù)為完井井深、射孔厚度、浸泡時間、壓裂液量、壓裂排量、見氣時間、見氣套壓、累產(chǎn)水量、降液速度和關(guān)井時間。

3　主控工程因素分析Analysis on main control engineering factors

為指出主控因素，需建立產(chǎn)量與工程參數(shù)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，評價各因素對產(chǎn)量的影響程度?？紤]多元回歸分析方法相對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機等方法具有操作簡單、關(guān)系明確的優(yōu)點，選擇多元回歸方法建立完井井深、壓裂液量等10個工程參數(shù)與平均日產(chǎn)氣量的關(guān)系模型。通過分析回歸方程中各參數(shù)系數(shù)的大小，找出L區(qū)產(chǎn)量主控工程因素。

將L區(qū)49口井平均日產(chǎn)氣量作為因變量，篩選出的10個參數(shù)作為自變量，借助SPSS軟件多元回歸功能，得到多元線性回歸方程：

式中，q為平均日產(chǎn)氣量，m3/d；D為完井井深，m；h為射孔厚度，m；t1為煤層浸泡時間，d；V為壓裂液量，m3；Q為壓裂液排量，m3/min；t2為見氣時間，d；ps為見氣套壓，MPa；v為降液速度，m/d；Qw為累產(chǎn)水量，m3；t3為關(guān)井時間，d。

擬合相關(guān)系數(shù)0.76，擬合程度較好。為直觀分析10個參數(shù)對平均日產(chǎn)氣量的影響程度，以10個參數(shù)回歸系數(shù)為y軸，對應(yīng)參數(shù)名稱為x軸作柱狀圖，10個參數(shù)對平均日產(chǎn)氣量影響程度分布如圖2所示。

圖2　各因素對煤層氣日產(chǎn)氣量影響大小分布Fig.2 Effect of all parameters on daily CBM production rate

從圖2可以看出，工程參數(shù)與平均日產(chǎn)氣量有的呈正相關(guān)，有的呈負相關(guān)。按回歸系數(shù)絕對值大小排序，10個工程參數(shù)對平均日產(chǎn)氣量影響程度，降液速度（-1.072）＞壓裂液量（-0.927）＞射孔厚度（0.849）＞累產(chǎn)水量（-0.766）＞關(guān)井時間（-0.613）＞浸泡時間（-0.457）＞壓裂排量（0.429）＞見氣時間（-0.441）＞完鉆井深（-0.218）＞見氣套壓（-0.174）。

（1）鉆完井參數(shù)：完井中射孔厚度對氣井產(chǎn)量影響最大，且呈正相關(guān)。射孔厚度在一定程度上表征了煤儲層厚度，厚度越大，氣井產(chǎn)量越高。其次是鉆井液浸泡時間，呈負相關(guān)。鉆井液浸泡時間越長，儲層傷害程度越大，氣井產(chǎn)量越低。最后是完鉆井深，呈負相關(guān)。完鉆井深在一定程度上表征了煤層埋深，埋深越深，產(chǎn)量越低。

（2）壓裂參數(shù)：壓裂中壓裂液量對氣井產(chǎn)量影響最大，呈負相關(guān)，說明L區(qū)壓裂可能溝通了含水灰?guī)r或砂巖層。其次為壓裂排量，呈負相關(guān)，說明L區(qū)壓裂排量過高，裂縫縱向延伸溝通了含水層。低產(chǎn)氣高產(chǎn)水井具有見氣時間長、累產(chǎn)水量大特點。回歸方程中見氣時間和累產(chǎn)水量與產(chǎn)量呈負相關(guān)，印證了L區(qū)部分井壓裂規(guī)模過大溝通含水層的現(xiàn)狀。

（3）排采參數(shù)：排采中降液速度對氣井產(chǎn)量影響最大，也是L區(qū)產(chǎn)量主控因素，呈負相關(guān)。說明L區(qū)排采速度過快，會降低產(chǎn)氣量。其次為關(guān)井時間，呈負相關(guān)，說明L區(qū)長時間關(guān)井會降低氣井產(chǎn)量。

作為中階煤煤層氣代表，L區(qū)直井產(chǎn)量相對于沁水高階煤層氣具有“產(chǎn)水量大、產(chǎn)量遞減快”的特點。這主要是由2方面造成的：一是L區(qū)太原組煤層頂板灰?guī)r和山西組煤層頂板砂巖兩套含水層發(fā)育，壓裂中未合理控制裂縫形態(tài)，裂縫與含水層溝通，致使氣井產(chǎn)水量偏大，影響煤層氣解吸；二是L區(qū)氣井排采速度過快，煤層發(fā)生應(yīng)力敏感，產(chǎn)量遞減迅速。

因此，排采速度和壓裂液量是L區(qū)產(chǎn)量主控因素。建議L區(qū)優(yōu)先開發(fā)埋深較淺的山西組厚煤層，鉆井中使用防塌防漏儲層保護鉆完井液［26］；壓裂中采用低排量、低壓裂液量壓裂模式［27］，使裂縫橫向拓展，以防止裂縫縱向延伸溝通含水層；使用清潔壓裂液［28］，控制壓裂液對儲層的傷害程度；排采中進一步降低排采速度，保證排采的連續(xù)性，建議使用智能定量化排采技術(shù)［29］，同時修井時注意使用傷害較小的修井流體避免產(chǎn)生煤粉［30］，從而實現(xiàn)氣井高產(chǎn)。

4　結(jié)論Conclusions

（1）基于現(xiàn)代因素分析方法，結(jié)合煤層氣工程現(xiàn)狀，從工程角度分析不同作業(yè)環(huán)節(jié)、不同工程參數(shù)對煤層氣井產(chǎn)量的影響程度是可行的，為煤層氣產(chǎn)量主控因素分析提供了一種新的分析思路或方法。

（2）排采速度和壓裂規(guī)模是L區(qū)產(chǎn)量的主控工程因素。采用儲層保護鉆完井液，低排量、低壓裂液量壓裂模式，降低排采速度利于實現(xiàn)氣井高產(chǎn)。

（3）煤層氣產(chǎn)量影響因素具有多元性和多層次性、線性與非線性關(guān)系共存的特點，建議進一步引入因子分析、聚類分析等數(shù)學(xué)方法，形成一套更為完善的適用于煤層氣產(chǎn)量影響因素分析的新方法。

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（修改稿收到日期 2016-06-02）

〔編輯 朱 偉〕

Quantitative analysis on the effect of engineering paramters on production rate of CBM vertical well in Block L

REN Yiwei1， LOU Xuanqing2， DUAN Baojiang1， WANG Wensheng1， NIE Shuaishuai2
1. CNOOC EnerTech-Drilling & Production Co.， Tianjin 300450， China；2. College of Petroleum Engineering， China University of Petroleum （Beijing）， Beijing 102249， China

At present， qualitative analysis on geologic factors is the dominant way to study the influential factors of coalbed methane （CBM） production rate. In this paper， it was proposed to analyze the effect of engineering parameters on production rate from the viewpoint of engineering. Firstly， the parameters related to production rate are screened out by means of grey correlative analysis based on three engineering sectors （i.e. well drilling and completion， fracturing and production）. Secondly， the collinear parameters are deleted by means of correlation analysis. And finally， the mathematical model is established for the relation between production rate and engineering parameters， so as to evaluate the effect of engineering parameters on CBM well production rate. The real production rate of 49 wells in Block L was investigated. According to the effect on production rate， the engineering parameters rank in a descending order of liquid reduction rate， fracturing fluid volume， perforation thickness， cumulative water production， shut-in time， soak time， fracturing displacement， gas breakthrough time， total depth， and gas breakthrough casing pressure. The development results were analyzed， and it is shown that the unsatisfying production rate in Block L is mainly caused by high production rate and limestone aquifers connected by induced fractures， which is in accordance with the real situations. As concluded， it is feasible to analyze the effect of engineeringparameters on production rate from the viewpoint of engineering， and it provides a new approach for analyzing the main control factors of CBM production rate.

coalbed methane （CBM）； vertical well； production rate； drilling and completion parameter； fracturing parameter； production parameter； factor analysis

TE37

A

1000 - 7393（ 2016 ） 04- 0487- 07

10.13639/j.odpt.2016.04.016

REN Yiwei， LOU Xuanqing， DUAN Baojiang， WANG Wensheng， NIE Shuaishuai. Quantitative analysis on the effect of engineering paramters on production rate of CBM vertical well in Block L［J］. Oil Drilling & Production Technology， 2016， 38（4）: 487-493.

國家科技重大專項“‘三氣’合采鉆完井技術(shù)與儲層保護”（編號：2016ZX05066002-001）。

任宜偉（1980-），2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）油氣田開發(fā)工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣田開發(fā)及管理工作，工程師。通訊地址：（300450）天津市濱海新區(qū)渤海石油路688號。電話：022-66907041。E-mail： renyw@cnooc.com.cn