煤田地质与勘探

作者：曾雯婷, 汪志明, 张雷, 田志达, 甄怀宾, 戴安娜, 曾泉树, 隋天阳,

关键词：鄂尔多斯盆地, 深部煤层气, 气液两相流型, VOF, 积液预测,

目的鄂尔多斯盆地东缘大宁−吉县区块深部煤层气已实现规模开发，投产水平井近150口，在生产过程中发现随着地层能量逐渐降低，气井携液能力下降，井筒积液成为影响深部煤层气井产量的主要因素之一。深部煤层气游离气和解吸气共同产出，气液比变化大，且不同阶段产气通道及排采工艺不同，适合深部煤层气水平井生产特征的积液诊断预测方法亟需建立，为积液防治提供依据，避免因积液造成储层伤害和产能影响。方法和结果基于不可压缩黏性流体的RANS κ-ε方程与volume of fluid method(VOF)方法，利用流体动力学软件Fluent及其二次开发功能，结合深部煤层气水平井油管、环空气液两相流物模实验，构建深部煤层气水平井气液两相流动数值模型，通过数值模拟结果建立适合于深部煤层气水平井不同井筒压力、不同井斜角、圆管条件下和环空条件下的流型图版。基于生产过程中气液两相流动规律及流型演化过程，建立流型与积液的对应关系，得出：泡状流、段塞流对应已发生积液状态，搅混流对应即将发生积液的过渡状态，环状流对应无积液或积液风险较低状态，并且井斜角大小与积液风险成正比，压力与积液风险成反比。结论利用积液诊断的流型图版分析法，应用于大宁−吉县区块深部煤层气水平井，指导提出干预时机，及时采取治理措施，措施有效率提高。下一步将引入人工智能技术，向智能分析预测方向进一步优化此方法，为深部煤层气井筒积液预测和防治提供技术支撑。

来源：2025年第9期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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