Solution and type curves for the seepage model of the water-bearing coalbed with leakage recharge

Abstract

To analyze the effects of the leakage recharge of the aquifer on the initial dewatering of coalbed methane wells, the mathematical seepage model of water in the coalbed considering the aquifer leakage was established by using the leakage coefficient according to the unsteady seepage theory. The model was solved after Laplace transform and the Stehfest numerical reverse inversion was used to obtain the solution in right space. Then, the log-log type curves of pressure and pressure derivative were created with new combinations of parameters. Based on the natural seepage mechanism, the influence of aquifer leakage on curve shape was judged. It is found that the radial flow ends earlier as the leakage coefficient increases. Moreover, it was proposed to obtain reservoir permeability, skin factor, and leakage coefficient by using type curve matching. The type curves are useful for quantitatively evaluating the level of leakage, thereby guiding the adjustment of the following production system for CBM wells. Curvas de solución y tipo para el modelo de filtración de capas carboníferas acuíferas con recarga de fugasResumenEste estudio estableció el modelo matemático de filtración de agua en una capa carbonífera al estimar la salida acuífera con el uso del coeficiente de fuga, de acuerdo con la teoría de filtración inestable, para analizar los efectos en la recarga de pérdida de fluidos de un acuífero en el drenado inicial para pozos de gas metano.  El modelo se resolvió tras usar la transformación Laplace y la inversión numérica Stehfest para encontrar la respuesta en el lugar indicado. Luego, se creó la representación algorítmica de la presión y la presión derivativa con nuevas combinaciones de parámetros. Se evaluó la influencia de la pérdida de fluido del acuífero en la forma de la curva con base al mecanismo físico de filtración. Se estableció que el flujo radial finaliza antes de que el coeficiente de pérdida de fluido se incremente. Además, se propone el uso de la curva tipo correspondiente para obtener la permeabilidad del reservorio, el factor de daño y el coeficiente de pérdida de fluido. Las curvas tipo son útiles para evaluar cuantitativamente el nivel de la pérdida de fluido, y de esta manera guiar el ajuste de un sistema de producción consecuente para pozos de gas metano de carbón.