Influence of pressure, coal structure and permeability on CBM well productivity at various burial depths in South Yanchuan Block, China

Influencia de la presión, la estructura del carbón y su permeabilidad sobre la productividad de gas metano de carbón en profundidades de enterramiento del bloque Yanchuan Sur, China

Con una profundidad de enterramiento de 1000 metros, el yacimiento de carbón del bloque Yanchuan Sur, en China, se divide en dos: el depósito profundo y el depósito superficial. Este trabajo combina los datos de la información de producción de gas metano asociado carbón, la interpretación de registros de pozo, las simulaciones numéricas de metano asociado a carbón y las propiedades del reservorio para encontrar las características de producción a diferentes profundidades. Los resultados indican que el espesor del carbón y el contenido de gas no son factores que alcancen a influir en la producción de metano. El depósito superficial se encuentra en una zona de tensión, mientras el depósito profundo está ubicado en una región tanto de transformación como de compresión. Aunque el reservorio y la presión de cierre se incrementan con la profundidad de enterramiento, las presiones fluctúan en el depósito profundo, especialmente en la zona de transformación. Esta fluctuación influye en el grado de apertura de las fracturas en el depósito. La tensión efectiva es más baja en el depósito profundo, lo que significa una mayor permeabilidad. La diferencia en la tensión efectiva es el factor clave que incide en la producción de metano. Afectado por las presiones de cierre y del yacimiento, el carbón tipo III en el depósito superficial está más desarrollado, mientras que el depósito profundo contiene carbón tipo I y tipo II más desarrollado. La permeabilidad se incrementa exponencialmente con el incremento del espesor en el carbón tipo I y tipo II, lo que determina la alta porosidad en el depósito profundo. El desarrollo de carbón tipo III lleva a un pobre efecto de la fractura hidráulica en el depósito. Sin embargo, un depósito con carbón tipo I y tipo II espeso podría tener un efecto positivo.

Introducción

La producción de metano en capas de carbón de un solo pozo es un objetivo importante para evaluar el éxito o el fracaso del desarrollo del metano en capas de carbón. Sin embargo, diferentes pozos de metano en capas de carbón dentro del mismo bloque tienen diferentes productividades. Las investigaciones sobre los factores que influyen en la producción de metano en capas de carbón muestran que ésta es el resultado de una acción de acoplamiento, y los principales factores pueden restringirse a tres tipos: geológicos, técnicas de desarrollo y gestión de la producción.

Los factores geológicos incluyen la profundidad de enterramiento del yacimiento, el grosor, el contenido de gas, la permeabilidad, la presión del yacimiento y las condiciones tectónicas e hidrogeológicas, que pueden influir radicalmente en las propiedades del yacimiento (Kaiser et al., 1994; Pashin y Groshong Jr., 1998; Karacan et al., 2008; Yao et al., 2009a; Lv et al., 2012).