煤田地质与勘探

作者：郭广山, 刘彦成, 赵刚, 陈朝晖, 李陈, 康丽芳, 王宇川, 王佳楠,

关键词：鄂尔多斯盆地, 神府南区, 深部煤层气, 水平井产能, 地质−工程甜点, 主控因素, 相关系数法,

目的鄂尔多斯盆地东缘神府南区是我国少有的千亿方大气田，是中海油深部煤层气勘探开发先导示范区之一。区内水平井产量是直井的2~10倍，但也存在井间产量差异大，产量递减快等难题。明确深部煤层气水平井产能主控因素是提高整体开发效果和实现经济效益开发的关键。方法以神府南区16口水平井为研究对象，同时依托17口煤层气评价井动静态资料；基于井眼崩落法和声波测井对地应力和煤岩脆性指数实现精细评价，建立工程甜点评价体系，完成煤层可压性评价；基于“一井一策”思路深入剖析水平井钻井质量和大规模体积压裂工程技术指标，筛选出影响钻井质量3个参数和压裂改造7个参数进行评价；精细刻画水平井井控范围内地质−工程双甜点因素，构建地质−工程双甜点系数，实现深部煤层气水平井产能预测。开展钻完井和大规模体积压裂等参数系统评价，提取地质因素和工程因素16个参数完成定量化评价，明确神府南区深部煤层气水平井产能主控因素。结果和结论(1) 地质甜点主控因素为井控内煤的灰分含量、随钻伽马和气测峰值，建立地质甜点评价标准，当水平段钻遇I类地质甜点段长度>500 m，水平段地质甜点系数>0.4，峰值产量、稳产气量分别能达到20 000和15 000 m3/d以上；(2) 工程甜点主控因素为水平地应力差和煤的脆性指数，区内水平应力差非均质性弱(5.1~5.5 MPa)，脆性指数为工程甜点主控因素，构建地质−工程双甜点系数，当双甜点系数>0.52能够实现深部煤层气水平井经济效益开发；(3) 水平井产量主控因素是钻遇地质−工程甜点段长度和压裂改造规模：当水平段钻遇Ⅰ类、Ⅱ类甜点段长度占水平井总长度的50%，且采用大规模体积压裂，能实现80%产能有效释放；(4) 利用肯德尔相关系数法和皮尔逊相关系数法定量确定水平井产能主控因素，排名前6位为地质甜点系数、气测峰值、工程甜点系数、施工排量、破裂压力和平均砂比。研究成果为深部煤层气压裂段簇差异化设计、压裂规模差异化设计等提供了有力的支撑。

来源：2025年第5期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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