煤层气开发技术综述
中国煤层气开发关键技术及综合利用
维普资讯
第 24卷第 5期
天 然 气 工 业
煤 层 气 综 合 利 用前 景
作 燃料 经济 效益 非常 可观 。 3.化 工 原 料
煤 层气 与 常规天然 气一 样都 是燃 烧 值 高 而且 洁
高浓度 的纯净 煤 层气可 用作 原料 气 生 产一 系列
净 的燃 料气 。开 发煤层 气在 某种 程 度 上说 是 变废 为 化 工 产品 ,如 甲醇 、甲醛 、甲胺 、尿素 和碳 黑 等 。甲醇
宝,减少煤矿瓦斯灾害 ,改善大气环境,综合社会效 用 途最 为广泛 ,不仅 是 重要 的化 工原 料 ,又是 廉价 的
益和经 济效 益 明显 ,不 仅可 用作 燃料 ,还 可 用 作 化工 汽 车燃 料 ,“中 国一 号”甲醇 汽车 被誉 为“绿 色 汽 车工
国,但 与 各种 不 同储 层 特性 相适 应 的煤 层 气 高效开 采 取必 要 的措施 对煤 层加 以保 护 ,严 防 固相 微粒 堵
发技术滞后 ,其 中也有 国家政策方 面 的因素 ,如鼓励 塞煤 层的微 裂 隙和 割理 系统 。煤储 层 一 旦污 染 ,则
政策不 明确 ,支 持力度更不 够 ,远未将 相 关企业 开发 很 难恢 复 ,即使大 型 压裂 也 只能改 善压 裂 裂缝周 围
提高 玻璃厂 经济 效益 。
水 量 较 大 ,并 与 制 水 煤 浆 技 术 结 合 ,其 经 济 效 益更
(3)汽 车燃料
高 。
利用天 然气作 燃料 代替 汽油 的 汽车 已在 部 分 大
6.煤层 气 合成油 (GTL)“
中城 市普及 ,天然气 资源需 求 量增 大 ,天 然气 供 需 矛
层岩石 力学状态 。
煤层气开发技术综述
di1.9 9 .s . 7 — 8 3 0 0S .2 o:03 6/i n1 4 10 . 1 .11 js 6 2
文章 编号 :6 4 1 0 ( 0 0 S — 0 3 0 17 —8 3 2 1) 104 — 4
ห้องสมุดไป่ตู้
中 国 煤 炭 地 质
C0AL GEOLOGY OF CHI NA
h s n ty t b e ome ,ifr t n a d tc n lg c n n tb h rd ewe n c nrl n o a nep ss o e up n a o e e n fr d nomai n e h oo o y a o e s ae b t e e t a d lcl e trr e ,lw q ime t a i
i cu i g w a a i e e r h it g ae BM rd c in s ae i c u i gd l n , l c mp ein y ed g t e n n r n p r t n n l d n e k b sc r s a c , n e r td C p o u t c l n l d n r l g wel o l t , i l , ah r g a d ta s o a i o i i o i t o
(erl m E g er gD p r e tY nhnU i r t Qn un do Hee 0 6 0 ) P t e n i e n e a m n, asa nv sy ih a ga, bi 6 0 4 ou n i t e i, Abta t A rsn, B x ltt nt h ooisaema l ic d dd ln ehooy (i ci a pnaebac o zna src: t ee tC M epo a o c nl e r p ii e g i y nl e rl gtcnlg d et nl int rnhh ro t n u ii r o i l w l d ln n i u dra n e rl gtcn l is w l cm lt ntcnlg e rl ga da n ebl cdd ln eh o ge) e o pe o eh o y l ii r a ii o , l i o p r rt nf c r gw l cmpe o c nlg s dang n e oeytcnlg e oa o ati e o lt nt h ooi ) riaeadrcv r eh o y f i r un l i e e, o (pnh l cv e o ltn adc s g oe oe aew l cmp i n ai l eo n ( c e o u p srw p m n l tc s krr p m , ce u p ad e c u d er i
煤层气开发与工艺技术(上)
国内外煤层气开发技术综述左景栾1 孙晗森(中联煤层气有限责任公司,北京 100011)摘要:本文对国内外煤层气开发技术进行了调研与对比分析。
纵观国外煤层气成功开发的技术,主要采用空气/泡沫钻井、低密度/泡沫固井、裸眼/洞穴完井、水力压裂、水平井。
而中国煤层气开发对于这些工艺技术方面有待加大研究力度,推广应用研究成果。
同时,我国应加强煤层气的基础研究,以自主研发和原始创新为主,研究出更适应于我国煤层气储层特征的高效开发技术,加快煤层气开发设备的国产化进程。
关键词:煤层气开发空气/泡沫钻井 水力压裂水平井1. 煤层气开发的意义进入21世纪,世界各国对能源的需求不断增长,而随着世界石油和天然气资源的逐渐枯竭,世界常规能源供给形势日益严峻。
因此,国际上逐渐把发展非常规能源作为新世纪能源发展的重要课题[1-3]。
煤层气是一种在煤化作用过程中形成的、并赋存在煤层中的以甲烷为主的混合气体。
煤层气的成分以甲烷(CH4)为主,其次为二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等,因此它除了作为能源外,也可作为化学工业的原料。
我国的能源构成远远低于世界能源构成中天然气所占比例。
煤层气作为在近二十年才得到工业性开发的洁净能源,其巨大潜力逐步为人们所认识[4]。
煤层气的排放是仅次于CO2的第二大温室气体排放源。
虽然我国煤层气资源居世界第三,但每年在采煤的同时排放的煤层气在150亿立方米以上[5],合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合0.01吨标煤。
如果用于发电,每年可发电近300亿千瓦时[6]。
可见开发煤层气既可以利用资源,又可减少煤矿瓦斯灾害和大气污染。
煤层气是一种高投入、高风险、高技术的产业,要掌握它的基本赋存规律和开发技术,必须有较大的前期投入和较先进的仪器设备。
对于我国煤层气可靠丰富的资源量,关键是探索新的勘探开发基础理论,攻克高效开发技术。
煤层气开发与利用技术研究
煤层气开发与利用技术研究煤层气是一种由煤炭中释放的天然气形式,在能源消耗高速增长的今天,其开发与利用技术的研究具有重要意义。
本文将探讨煤层气开发与利用技术的研究进展,以及其对环境和经济的影响。
首先,煤层气开发技术是指通过注入压力和抽取技术,将煤层中的煤层气从煤炭中释放出来,并进行收集和储存。
目前,主要采用的煤层气开发技术包括水平钻井、压裂技术和抽采技术等。
水平钻井技术可以提高钻孔的有效长度,增加气体释放的区域;压裂技术可以通过注入液体和沙子等材料,使煤层裂缝扩大,促进气体的释放和流动;抽采技术可以通过抽取煤层气,降低煤层压力,进一步促进气体的释放。
其次,煤层气的利用技术包括能源利用和化工利用。
煤层气作为一种清洁能源,可以替代传统的化石燃料,减少对环境的污染。
在能源利用方面,煤层气可以用于发电、供热和工业用气等领域。
其中,煤层气发电技术可以通过燃烧煤层气发电,实现能源的有效利用,并减少温室气体的排放。
另外,煤层气还可以用于供热系统,为居民和工业提供热能。
在化工利用方面,煤层气可以用作化学产品的原料,生产润滑油、化肥和合成材料等。
然而,煤层气开发与利用技术也面临一些挑战。
首先,煤层气的开发需要大量的投资和技术支持,尤其是在地质条件复杂的地区。
其次,煤层气开发往往伴随着煤层水的解压和排放,可能对地下水资源造成影响。
此外,煤层气开发也有一定的安全风险,比如地质灾害和气体泄漏等。
因此,煤层气开发需要制定严格的安全规范和监测措施,以确保运营安全和环境保护。
煤层气开发与利用技术的研究不仅对于国内能源结构的调整和优化具有重要意义,同时也对减少温室气体的排放、保护环境和推动可持续发展起到积极作用。
近年来,国内外都加大了对煤层气开发技术的研究和应用力度。
在煤层气勘探方面,采用了地震勘探、电磁勘探和射孔勘探等技术,提高了勘探效果和勘探精度。
在煤层气开发方面,针对不同地质条件和气层特点,不断优化水平钻井、压裂和抽采技术,提高煤层气开采率和生产效益。
煤炭资源的煤层气开发与利用技术
煤炭资源的煤层气开发与利用技术煤炭资源一直是我国的主要能源之一,而随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,煤层气作为一种可再生能源备受关注。
本文将探讨煤炭资源的煤层气开发与利用技术。
一、煤层气的形成与分布煤层气是指保存在煤层中的天然气,是在地质作用过程中生成与煤炭共存的一种气体。
煤层气主要存在于煤炭之间的微孔隙、裂缝中,并通过压力梯度和渗透性来实现气体的运移。
目前国内煤层气资源主要分布在陕西、山西、内蒙古等煤炭资源丰富的地区。
二、煤层气开发技术煤层气开发技术主要包括地质勘探、井筒工程、煤层气抽采和井场建设等环节。
地质勘探是煤层气资源开发的前提,通过地质勘探可以确定煤层气的分布情况、储存条件和可采储量等关键参数。
而井筒工程则是将地质勘探获得的信息转化为实际井筒的建设工程。
在井场建设中,需要注意保护环境、确保井筒的稳定性和安全性。
三、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要包括抽采利用和转化利用两大类。
抽采利用即将煤层气抽采到地面,经过处理后供应给工业与民用。
而转化利用则是将煤层气转化为液体燃料或化工产品,如煤层气甲醇、煤层气乙二醇等。
四、煤层气开发与利用存在的问题与对策在煤层气的开发与利用过程中仍然存在一些问题,比如地质勘探难度大、技术成本高、环境影响等。
针对这些问题,可以采取一些对策来加以解决。
例如,加大地质勘探的投入,引进先进的勘探技术,提高勘探的成功率和准确性。
同时,还可以加强环境保护意识,采用生态友好型的煤层气开发和利用技术,降低环境污染风险。
五、煤层气开发与利用的前景煤层气的开发与利用具有广阔的前景。
首先,煤层气可以补充我国能源结构中的短板,并减少对传统煤炭资源的依赖。
其次,煤层气的利用可以增加煤炭资源的综合利用效益,提高资源利用率。
再者,煤层气的开发与利用也具备较好的经济效益和社会效益,可以带动相关产业的发展,促进地方经济的繁荣。
综上所述,煤炭资源的煤层气开发与利用技术在我国的能源结构调整和环境保护方面具有重要意义。
煤层气开采方法与技术
煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气,储存在煤层中,主要由甲烷组成。
煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它将煤矿的煤层中的天然气利用起来,既能提供清洁能源,又能实现煤矿资源的综合利用。
下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。
1.井网式开采:井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。
它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔,在煤层中建立井网系统,将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。
井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点,已被广泛应用于煤层气的开采。
2.水平井开采:水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。
它通过在煤层中平行钻探水平井,使水平井与煤层气的运移方向一致,提高气体采收效果。
水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点,但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。
1.井眼稳定技术:井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题,井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。
目前,井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。
2.完井技术:完井技术是煤层气开采中的重要环节。
完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后,用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封,确保气体不泄漏。
完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。
3.固井技术:固井技术是煤层气开采中的关键技术之一,它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入,形成稳定的井壁和环境。
固井技术可以增强油井的强度和耐久性,防止井眼侧泄和污染。
除了以上的方法和技术,煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作,以确保煤层气的有效开采和利用。
总之,煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。
通过煤层气的开采,不仅可以提供清洁能源,还可以实现煤矿资源的综合利用。
为了有效地开展煤层气开采工作,需要采用适当的方法和技术,确保工程的高效、稳定和可持续发展。
煤层气利用技术简介
煤层气利用技术简介煤层气简介煤层气俗称煤矿瓦斯,是一种以吸附状态为主,生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。
其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%,发热量大于8100大卡),完全可以与常规天然气混输、混用,井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料,可大大降低发电成本。
煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源,它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用,对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况,改善能源结构,降低温室气体排放,提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。
煤层气利用技术世界主要产煤国都十分重视开发煤层气,英国、德国、前苏联、波兰等国主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气。
80年代初美国开始试验应用常规油气井(即地面钻井)开采煤层气并获得突破性进展,标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。
美国进行煤层气地面开发有两种情况,一种是在没有采煤作业的煤田开采煤层气,采用的技术与常规天然气生产技术基本相似,渗透率低的煤层往往需要采取煤层其激励增产措施,如把二氧化碳注入不可开采的深煤层中的煤层气回收增强技术;另一种是在生产矿区内开发煤层气,这种情况下采气与采煤密切相关,特别是采用地面钻井抽取采空区的煤层气,通常抽气容易,不需要进行煤层压裂处理。
另外一些发达国家煤层气开发技术已经非常成熟,如澳大利亚采用航空磁测和地震勘探以确定钻井的最佳位置,开发了水平井高压水射流改造技术,并应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术开采煤层气。
我国地质条件复杂,煤储层具有“三低一高”的特点,即:低压、低渗、低饱和、高含气量的特征,需要进一步完善基础理论,指导煤层气勘探开发工作。
我国对于本层、邻近层和采空区的井下煤层气开采都已经有比较成熟的技术,还有些关键技术需进一步完善。
从90年代初开始引进国外煤层气开发技术,目前基本掌握了适合我国煤储层特征的煤层气勘探开发技术,为煤层气的商业化开发创造了条件。
浅析煤层气开采技术与发展趋势
浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种特殊的天然气资源,储存在煤层中,随着能源需求的不断增长,煤层气开采技术得到了广泛关注和发展。
煤层气开采技术与发展趋势备受人们关注,下面我们就来对其进行浅析。
一、煤层气开采技术1. 传统的煤层气开采技术传统的煤层气开采技术主要包括矿井抽采和水力压裂。
矿井抽采是通过开采煤矿时将瓦斯抽出,属于被动式的煤层气开采方式,但这种方式存在安全隐患和资源利用率低的问题。
而水力压裂是通过向煤层注入水,将煤层进行压裂,释放煤层气,但这种方式存在对地下水资源的危害和环境污染的问题。
2. 改进的煤层气开采技术随着科技的不断进步,煤层气开采技术也在不断改进,新兴的煤层气开采技术主要包括水力压裂增产技术、水平井技术、地面气体捕获技术等。
水力压裂增产技术通过改进压裂液体系和增加压裂强度,提高了煤层气开采效率;水平井技术通过在煤层中打出水平井,增加了煤层气的开采面积和渗透性,提高了煤层气的产量;地面气体捕获技术通过对煤层气进行集中捕获和利用,降低了煤矿瓦斯排放,减少了煤矿事故发生的可能性。
3. 煤层气开采目前面临的挑战尽管煤层气开采技术不断改进,但目前仍面临一些挑战。
煤层气的地质条件复杂,不同地区的煤层气特性各异,需要针对性的开采技术;煤层气开采对环境和地下水资源的影响问题备受关注,需要寻求可持续发展的开采模式;煤层气资源的勘探难度大,需要投入大量资金和技术,并且开采周期长,投资回收周期长,对投资者的要求较高。
二、煤层气开采的发展趋势1. 技术创新是煤层气开采的主要发展方向随着煤层气市场需求的不断增长,技术创新是煤层气开采的主要发展方向。
未来,随着水力压裂技术的不断改进和成熟,水平井技术的广泛应用,煤层气的开采效率将得到进一步提高;地下气体捕获和利用技术将得到更多的关注和应用,降低煤矿瓦斯的排放,减少环境污染。
2. 煤层气开采将向低成本、高效益方向发展未来,煤层气开采将向低成本、高效益的方向发展。
煤层气开采文献综述
题目煤层气开采技术探究摘要煤层气勘探开发的主要工艺技术流程是钻井、压裂和排采,排采是煤层气开发的重要环节。
摘要限200字以内。
摘要要具有独立性和自含性,不应出现图表、冗长的公式和非公知的符号、缩略语。
摘要后须给出3-5个关键词,中间应用分号“;”分隔。
关键词:煤层气;钻井;压裂;排采引言部分引言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念、定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的研究现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓。
在综述的引言(或者导言、介绍)部分要写清以下内容:(1)首先要说明写作的目的,定义综述主题、问题和研究领域。
(2)指出有关综述主题已发表文献的总体趋势,阐述有关概念的定义。
(3)规定综述的范围、包括专题涉及的学科范围和时间范围,必须声明引用文献起止的年份,解释、分析和比较文献以及组织综述次序的准则。
(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线。
主题部分一、钻井1、二、压裂三、排采1排采阶段划分排采是煤层气井开发的重要环节,煤层气井的生产实际上是排水降压采气的过程,煤层气井产量则直接受控于排采制度的调整。
对于不同的煤层气地质、储层条件和排采阶段,需要制定不同的排采制度。
根据国外煤层气长期开发的成功经验,煤层气的排采生产过程一般分为 3 个阶段(1)排水降压阶段生产初期阶段,需进行大量排水,使煤储层压力下降。
当储层压力下降到临界解吸压力以下,气体才能开始产出。
这一阶段所需的时间,取决于煤层气地质条件和储层特征等因素。
当地质储层条件相同时,则取决于排水速度。
在排水降压阶段,试验区煤层气井的气产量变化趋势为:零—高—低。
根据产气特征,排水降压又可分为 3 个阶段,即Ⅰ1阶段为产气前期;Ⅰ2阶段为产气后的第 1 个产气高峰期;Ⅰ3阶段为产气回落期。
(2)稳产阶段随着排水的继续,气产量逐渐上升并趋于稳定,出现产气高峰,水产量则逐渐下降。
煤层气的开发与利用技术
煤层气的开发与利用技术引言煤层气是一种重要的可再生能源,在能源领域中具有广泛的应用前景。
本文将从煤层气的开发与利用技术方面进行探讨,介绍煤层气的形成原理、开发方式以及利用技术。
1. 煤层气的形成原理煤层气是在地下煤矿中形成的一种气体,其形成原理主要包括以下几个方面:1. 热解作用:煤的热解作用会产生大量的煤层气。
2. 煤中固定气体的释放:煤中固定的气体在特定条件下会被释放出来,形成煤层气。
3. 煤的孔隙结构:煤的孔隙结构决定了煤层气的存储和运移特性。
2. 煤层气的开发方式煤层气的开发方式主要有以下几种: 1. 直接排放利用:当煤矿开采时,煤层气会与通风气一同排放到大气中,可以直接利用这些气体供应工业生产或燃料使用。
2. 抽采利用:通过井筒将煤层气抽采到地表,然后通过处理与净化后供应给用户使用。
3. 注采联合利用:将注入的水或其他气体注入煤层,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。
这种方式可以提高煤层气的开采效率。
4. 二氧化碳驱替利用:将二氧化碳注入煤层中,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。
这种方式可以提高煤层气的产量,并使二氧化碳得到利用。
3. 煤层气的利用技术煤层气的利用技术主要包括以下几个方面: 1. 煤层气的收集与处理:通过井筒将煤层气抽采到地表后,需要进行处理和净化,以提高煤层气的纯净度。
2. 煤层气的储存与运输:煤层气需要进行储存和运输,以保证供应的连续性和稳定性。
3. 煤层气的利用方式:煤层气可以通过直燃、发电、替代传统燃料等方式进行利用。
不同的利用方式需要适用的技术设备和工艺。
4. 煤层气的环保利用:在煤层气的开发和利用过程中,需要关注环境保护问题,采取相应的措施进行环保利用。
4. 煤层气的应用前景煤层气作为一种重要的可再生能源,具有广泛的应用前景。
其应用领域包括但不限于以下几个方面: 1. 工业燃料:煤层气可以作为工业燃料供应给各类制造业和化工行业使用。
2. 居民生活燃料:煤层气可以作为居民用气供应给家庭和社区使用。
浅析煤层气开采技术与发展趋势
浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种天然气,存储在煤层内部,是一种重要的清洁能源。
近年来,随着全球对清洁能源的需求不断增加,煤层气开采技术也在不断发展。
本文将从煤层气的开采技术及发展趋势方面进行简要分析。
一、煤层气开采技术传统的煤层气开采技术主要包括钻井、完井、压裂、抽采等工艺。
首先通过钻井将煤层气井打到煤层中,然后进行完井操作,使得煤层气能够顺利流出。
接着通过压裂技术来改善煤层气的渗透性,提高气体产量。
最后通过抽采设备将煤层气抽采到地面。
这种方法技术成熟,成本低,广泛应用于煤层气开采领域。
随着科技的发展,一些新型的煤层气开采技术也逐渐应用于实际生产中。
水力压裂技术,通过注水的方式来刺激煤层气的释放。
微生物驱油技术,利用微生物的特性来释放煤层气。
而且还有煤层气二次开发技术,将已经开采的煤层重新注水,从而使得产出的煤层气更多。
这些新型技术在提高煤层气产量的也对环境造成较小的影响,具有较高的可持续性。
二、煤层气开采发展趋势1. 技术创新随着对清洁能源的需求增加,对煤层气的开采技术也提出了更高的要求。
未来,煤层气开采技术将朝着更加智能化、自动化的方向发展,以减少人力成本,提高开采效率。
将加大对新技术的研发力度,以实现对低产煤层气的高效开采,降低开采成本,并改善环境影响。
2. 资源整合煤层气的开采需要大量的资金投入和技术支持,未来发展中将更加注重资源整合,采用多种技术手段,将地下资源最大限度地挖掘出来。
政府和企业需要加大合作力度,共同制定相关政策,整合资源,推动煤层气的开采和利用,实现资源的合理开发与利用。
3. 环保标准未来,随着环保意识的增强,煤层气开采对环境的影响也将受到更加严格的监管。
煤层气开采企业需要遵守更加严格的环保标准,采用更加清洁、低碳的技术手段,减少对地下水、土壤等环境的污染。
需要加大环保投入,提高环保设施的建设和管理水平,确保煤层气开采的持续性和可持续性。
4. 国际合作煤层气资源分布广泛,但开采技术和经验在不同国家和地区存在差异。
煤层气勘探与开发技术综述
煤层气勘探与开发技术综述煤层气是一种重要的非常规天然气资源,其开发利用对于能源结构调整和环境保护具有重要意义。
本文将综述煤层气勘探与开发技术,旨在为相关领域的研究者和从业人员提供参考。
一、煤层气勘探技术煤层气勘探是确定煤层气资源储量和分布的关键环节。
目前主要采用的勘探技术包括地质勘探、地球物理勘探和地球化学勘探。
地质勘探主要通过地质剖面和钻探等手段,研究煤层的地质构造、煤层厚度和煤层气赋存状态等信息。
地球物理勘探则利用地震勘探、电磁勘探和重力勘探等技术,探测煤层气的存在和分布情况。
地球化学勘探则通过煤层气的地球化学特征,如气体组分、同位素组成等,来确定煤层气的赋存状态和储量。
二、煤层气开发技术煤层气开发是将煤层气资源转化为可用能源的过程,主要包括煤层气抽采、气井建设和气田管理等环节。
煤层气抽采是指通过抽采技术将煤层气从煤层中释放出来。
常用的抽采技术包括抽采压力降低法、抽采增压法和抽采煤层水法等。
其中,抽采压力降低法是最常用的方法,通过降低煤层内部的压力,使煤层气从煤层中逸出。
气井建设是将煤层气从煤层中抽采到地面的关键环节。
气井的建设包括钻井、完井和井筒完整性保护等步骤。
钻井是在地下将井筒钻到煤层中,完井则是通过套管和封堵等措施,确保井筒的完整性和安全性。
井筒完整性保护是指采取措施防止井筒的漏气和污染。
气田管理是指对煤层气田进行有效的开发和生产管理。
包括对气井的监测和维护、气田的产能管理和气体的输送和储存等。
有效的气田管理可以提高煤层气的产量和利用效率,保证煤层气的可持续开发和利用。
三、煤层气勘探与开发技术的挑战与前景煤层气勘探与开发技术面临着一些挑战。
首先,煤层气勘探需要深入了解煤层的地质特征和气体赋存状态,这对勘探技术提出了较高的要求。
其次,煤层气开发需要解决煤层气抽采和气井建设等技术难题,提高煤层气的产量和利用效率。
此外,煤层气开发还面临着环境保护和安全管理等方面的挑战。
然而,煤层气勘探与开发技术仍然具有广阔的前景。
中国煤层气瓦斯气开发利用技术及市场发展研讨会综述
研讨会于 2 1 年 4 1 在 山西太原煤炭大厦召开。 01 月 6日 该次研 讨 会是 由中国膜 工业 协会 石油 和化 工专 业委 员 会 、北京 中智企研科技发展有 限公司和 山西省能源研究 会联合 主办的 。中国煤炭科工集 团西 安研 究院、 中国市 政 工程 华北设计研究总 院、山东理 工大学、中国科学院 理化 技术研究所 、 西南化工研究设计 院、 国石油大学 、 中 太 原理工大学 、天津大学等部 门、院校 、科研 机构和企 事业单 位的领导 、专家及 山西省各方面人 士共 20余人 0 参加 了会议 。会议 由中国膜工业协会石 油和化 工专 业委 员会秘 书长党延斋主持 。 山西 省原副省长、 山西省能源研究会名誉理事长吴 达才代 表主办方专程到会致辞 。他指 出,山西省各级政 府 、企 事业 单位和科研 院所必须重视煤层气 开发和膜 技 术 的组 合创新,为 山西经济转型 、跨越发展和 实现 “ 十 二五 ”规划 的宏伟 目标做 出贡献 。 研讨会上 ,有 关专家和代表就 国内外煤层气 、瓦斯 气开发 的资源 分布 ,利用现状 ,提纯净化 ,安全环保和 膜技术 的应用 等问题进行 了研讨 。 太原理工大学博士生导师、山西能源研究会副理事 长张永发教授 向与会 代表介绍 了山西煤层气 的资源分布 情况和 利用现状 。中国煤层气 资源丰 富,含气量 >1 × 1 I的有鄂 尔多斯盆地东缘 、沁水 盆地、准噶尔盆地 、 0 I 】 3 滇东黔西盆地群 、二 连盆地 、吐哈盆地 、塔里木盆地 、 天 山盆地群 、海拉尔盆地 。山西不仅是煤炭大省 ,也是 煤层气 资源大 省。山西的煤层气 资源量约 为 l. 9 0 0 3 ×1 I,中国约为 3.6 0 3约 占全 中国总量 的近 13 I 1 3 14 ×i m, /, 位居 中国第一位 ,主 要分布 在沁水、河东 、西 山、霍西 和宁武五大煤田中。其中,沁水煤 田和河东煤田的煤层 气 资源量分别 为 68 ×1 m和 28 ×1 I,占山西 .5 0 3 .4 0 I 】 3
浅析煤层气开采技术与发展趋势
浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种以煤为储集层,天然气为主要成分的一种非常规天然气资源。
煤层气是在地质作用下由有机质在低温、高压条件下分解形成的气态碳氢化合物,并通过煤层的孔隙、裂缝中储存的一种气态能源。
随着能源需求的不断增大和环境保护意识的提高,煤层气成为了备受关注的一种清洁能源,其开采技术和发展趋势备受关注。
一、煤层气开采技术1. 传统抽采技术传统的煤层气开采技术主要采用抽采法,即采用水力压裂技术来刺激煤层气的释放,并通过水井或泵井进行采出。
这种技术相对成熟,成本低,但也存在着资源利用率低、环境污染大等问题。
2. 水力压裂技术水力压裂技术是指通过将高压水和某些添加剂注入到煤层中,使煤层开裂,从而促进煤层气的释放和采出。
这种技术能够有效提高煤层气的释放率,增加产量,但同时也会带来地下水污染和地质破坏等问题。
煤层气抽采技术主要通过井筒联合采气管道,实现煤层气的抽采。
这种技术相对应用较为广泛,效率高,但在保护地下水和地质环境方面还存在一定的挑战。
二、煤层气的发展趋势1. 技术的进步和成熟随着科技的不断进步和人们对环境保护的重视,煤层气的开采技术将更加成熟。
在探测技术、水力压裂技术、抽采技术等方面,都会有更多的技术突破,提高煤层气的产量和资源利用效率。
2. 环保和可持续发展当前,地球环境日渐恶化,各国对环保的要求也越来越高。
煤层气的开采必须要与环境保护相结合,开采过程中必须严格执行环保标准,降低地面和地下水污染,最大限度地保护地下水和地质环境。
3. 智能化开采未来,煤层气开采也将迈入智能化时代。
通过引入先进的传感器、自动控制技术和大数据分析,煤层气开采过程可以更加智能化和自动化,提高生产效率,降低成本。
4. 多元化利用未来煤层气的利用将更加多元化,除了作为燃料供应外,还可以开发煤层气化工、化学品等新兴行业,使煤层气的资源价值得到更好的利用。
5. 国际化合作煤层气资源分布广泛,跨国开发是必然趋势。
煤层气勘探与开发技术综述
煤层气勘探与开发技术综述煤层气是一种重要的非常规天然气资源,具有丰富的储量和广泛的分布。
为了有效地开发和利用这一资源,煤层气勘探与开发技术得到了广泛的研究和应用。
本文将对煤层气勘探与开发技术进行综述,介绍其基本原理、方法和存在的挑战。
首先,煤层气勘探是指通过地质勘探手段,确定煤层气资源的分布、储量和产能。
煤层气的形成是由于地质历史过程中煤层中的有机质经过长时间的生物降解和煤化作用而形成的。
勘探工作主要包括地质勘探、地球物理勘探和地下水文勘探等。
地质勘探通过野外地质调查和钻探等手段,确定煤层的厚度、埋深和产层特征。
地球物理勘探则通过地震勘探、电磁勘探和重力勘探等手段,获取煤层气的地质信息。
地下水文勘探则是为了确定煤层气开发对地下水的影响。
其次,煤层气开发技术是指通过钻井、压裂和提取等工艺手段,将煤层气资源转化为可利用的能源。
煤层气开发的核心是通过钻井获取煤层气,常用的钻井方法包括直井、水平井和斜井等。
直井是最常见的钻井方式,通过垂直向下钻探,可以获取较大面积的煤层气。
水平井则是在煤层中水平延伸,增加了煤层气的开采面积。
斜井则是介于直井和水平井之间的一种钻井方式,可以兼顾开采效果和成本控制。
在煤层气开发过程中,压裂技术是一项重要的工艺手段。
压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩大,增加煤层气的渗透性和产能。
压裂技术主要包括水力压裂和化学压裂两种方式。
水力压裂是利用高压水将煤层裂缝扩大,使煤层气能够更容易地流出。
化学压裂则是通过注入化学药剂,改变煤层的物理性质,增加煤层气的释放。
然而,煤层气勘探与开发技术仍然面临一些挑战。
首先,煤层气的勘探和开发需要大量的资金和技术支持。
由于煤层气的地质条件复杂,勘探和开发的成本较高。
其次,煤层气的开发对环境的影响也是一个重要的问题。
煤层气的开采过程中会产生大量的废水和废气,对地下水和大气环境造成污染。
因此,煤层气的开发需要与环境保护相结合,采取有效的措施减少环境影响。
国内外煤层气的转化利用技术综述
2.微型燃气轮机。微型燃气轮机技术由航空技术发展而来。 微型燃气轮机系统由一个空冷的小型燃气轮机连接到高速发电机 和单轴压缩机上组成。
1.2国内外开发利用现状 1.美国 美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高 的国家。美国有完善的天然气管道系统,生产的煤层气大部分 进入天然气管网销售给燃气公司,矿井抽放的煤层气有的直接 供给坑口发电厂,或与煤混合燃烧作为锅炉燃料。
2.加拿大 加拿大的煤层气开发起步比较晚,2000年以后,在 加拿大政府的支持下,一些研究机构根据本国以低变质煤为主 的特点,开展了一系列的技术研究工作,多分支水平井、连续 油管压裂等技术取得了重大进展,降低了煤层气开采成本。
煤层气也可用作汽车燃料,汽车用压缩天然气的技术指 标为甲烷浓度必须达到90%~100%,乙烷以上的烷烃含量 不超过6.5%。煤层气中甲烷成分占绝对优势,浓缩后甲烷浓 度可达95%以上,乙烷以上的烷烃含量极少,因此,煤层气 非常适合于生产汽车用压缩天然气,还可以与柴油混合制成 车用混合燃料。
2.2用于发电 煤层气发电是煤层气资源利用的最佳途径之一,发电设备主
瓦斯发电机组工艺流程图
在中国低浓度瓦斯发电机组生厂家——胜田动力机械集 团公司,可以生产利用低浓度瓦斯(6%~25%)发电机组。 2005年淮南矿业集团与胜利油田动力机械集团在淮南矿区谢 一矿建设了低浓度瓦斯发电进行低浓度瓦斯细水雾输送机发 电技术工业性试验。改变了瓦斯浓度在30%以上才能利用,煤 矿大量的低于30%的瓦斯都排放到大气中的现状。
煤层气井开发技术综述
煤层气井开发技术综述Ξ刘柏峰,陈 伟,段永刚,陈晓军(西南石油大学,四川成都 610500) 摘 要:煤层气又称煤层甲烷,是非常规天然气,煤岩储层的研究是当今国内外研究的一个热点,煤层气的开发越来越引起人们的重视。
我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。
本文从钻井、完井、开采方面介绍了目前煤层气开采的几种技术。
关键词:煤层气;钻井;完井;多分枝井;裸眼洞穴 我国煤层气资源丰富,据最新煤层气资源评价,我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36.8万亿m3(埋深1500m以浅的资源量约27.3万亿m3),可采资源量达10万亿m3,煤层气产业的形成与发展,将会成为石油、天然气强大的补充力量,可为我国的新能源战略带来深远的意义。
开发利用我国丰富的煤层气资源,具有增加优质洁净能源供给、有效缓解大气温室效应、从根本上遏止矿井瓦斯灾害的“一举三得”之利,是实现国家关于“开发新能源,实现能源利用与环境保护同步,保证可持续发展"能源战略需求的一条可靠途径[1]。
1 煤层气井钻井技术煤层气井采用的钻井方法取决于开采区域的地质和储层条件。
对于目的层较浅(通常小于1 000m),地质年代较老而且较致密的正常压力地层,钻井时通常采用简单的钻井方法,比如用小型钻机或车载钻机等。
相反,对于目的层较深,煤层埋藏于高渗、高压的较新地层,钻井时需要采用常规钻井方法。
美国煤层气煤储层渗透率在(1.0~50)×10-3Λm2(一般为10×10-3Λm2左右)[2],孔隙压力为常压,且煤层富含水。
采用的井型有三种类型:垂直井,[3] 张长青,李向辉,余金杰等.四川大梁子铅锌矿床单颗粒闪锌矿铷-锶测年及地质意义[J].地质评论,2008,54(4):532~538.[4] 沈冰.川滇黔层控型铅锌矿成矿特征[J].云南地质,2004,23(2):207~211.[5] 贺光兴,孙启武,夏传见等.四川省宁南县跑马铅锌矿成因浅析[J].地质找矿论从,2006,21(增刊):81~84.[6] 蒋济兵,刘兴林.会东大梁子铅锌矿矿床成因探讨[J].矿业研究与开发,1999,19(增刊):36~37.[7] 王家辉,唐昌华.会东铅锌矿成矿机理的探讨[J].矿业研究与发展,1999,19(增刊):33~35.[8] 成都地质学院.矿床学[M].北京:地质出版社,1978.Geolog ica l Characters of Faq i ng Pb-Zn D eposits I n Hu idong,SichuanX IA O Guang-w u1,X IA O Y uan-f u2(D aqing D rilling&Exp lo rati on Engineering Co rpo rati on NO.1Geo-logging Com pany1634112.Chengdu U n iversity of T echno logy,Chengdu610059)Abstract:Faqing pb-zn depo sits lies in the"san jiang"m etallogen ic zone,the w est of x iao jing-jiangsha river deep fau lt,its o re-ho sting ho rizon is the pho sph-do lom ite and siliceou s bands do lom ite of the low er D engying fo r m ati on of sin ian system,the facto rs of con tro lling m ine are fo r m ati on and structu re,the o rebody m o stly is p roduced in vein and vein let i m p reganati on,the m ain com po siti on s of o re are galena、sp halerite and ceru ssite.the genetic typ e of o re depo sits is sedi m en tary-hydro ther m al depo sits that is rew o rked by structu re.Key words:Pb-Zn depo sits;o re con tro lling facto rs;the D ingying fo r m ati on of si m ian system; structu re;hu idong in Sichuan p rovince03内蒙古石油化工 2009年第15期 Ξ煤矿采空区钻井,水平排泄孔钻井(含分枝井)。
煤层气开发技术简介
煤层气开发技术简介煤层气是一种在含煤岩层中,以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气,俗称瓦斯,主要成分为CH4占90%以上。
煤层气在煤层中生成,并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。
煤层气一直以来被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体,在煤炭开采史中,由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。
煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体,其温室效应要比二氧化碳大20倍,散发到大气中的甲烷污染环境,导致气候异常,同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧,而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾,还可诱发某些疾病,危害人类健康。
另一方面,甲烷作为煤层气的主要成分,其常温下的发热量为3.43~3.71MJ/Nm3,其热值与天然气相当,是一种高效、洁净的非常规天然气,可以用作民用燃料,也可以用于发电和汽车燃料,还是化工产品的上等原料,具有很高的经济价值,应加以回收利用。
煤层气开发技术是指将煤层气从煤层中抽出回收并加以利用的技术,回收技术主要有地面开发和井下抽放两种方式,井下抽放还包括本层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等,其中涉及对煤层气的资源评价、气藏工程、钻井技术、增产技术等广泛的技术领域,之后还涉及集输贮运以及综合利用等方面的技术。
煤层气的生成、危害和开发利用技术及其综合效益世界能源日趋紧张,煤层气开发技术陆续取得突破近年来,世界能源日趋紧张,煤层气受到越来越多的国内企业重视。
随着研发成果的集聚,很多地方煤层气开发技术陆续取得突破。
2006年8月,国务院办公厅出台《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》。
稍后,国家发展和改革委员会负责人对《意见》进行解读时表示,财政、税务部门正在制定瓦斯抽采利用的税收扶持政策,国家鼓励各地学习山西省的做法,即安排专项财政资金,鼓励企业抽采和利用瓦斯,每立方米各奖励0.05元。
由于煤炭开采权和煤层气开采权重叠设置,加之地方监管乏力,导致煤层气开发陷入进退两难的境地。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
0前言20世纪80年代之前,人们认为煤层气只是一种对煤矿安全生产具有严重威胁的气体,而美国却将它作为新能源进行开发利用,并形成了煤层气工业,开创了煤层气开发的先河。
仅在1983年到1993年期间,美国煤层气产量就达到了国内天然气年产量的5%。
美国煤层气的成功开发强烈地激发了全世界对煤层气开发的兴趣,煤炭资源丰富的中国也不例外。
受国外成功实例的启发,为了满足安全、环保、能源接替的需要,我国于90年代向煤层气开发领域进军。
但是由于受地质条件以及开发技术的限制,一直没有形成大的开发规模。
本文详细调研了国内外煤层气开采新技术,分析了我国煤层气开发中存在的问题,提出了未来的发展趋势和方向。
1国内外煤层气开采技术煤层气区别于常规天然气的特征之一是以吸附的方式赋存于煤层中。
自从煤层气产业化以来,国内外都在钻井、完井和排采技术上不断创新以寻求最佳的经济效益。
1.1国内外煤层气钻井技术目前开采煤层气的钻井技术主要有常规直井、丛式井和多分支水平井。
钻井液循环介质主要有水基钻井液和油基钻井液。
随着国内外煤层气产业化的发展以及开发领域的逐渐扩大,开发技术也不断提高和完善,应运而生基金项目:国家973项目“高丰度煤层气富集机制及提高开采效率基础研究”(2009CB219604)资助。
作者简介:康园园(1985—),女,陕西榆林人,硕士研究生,主要从事油藏工程研究。
收稿日期:2009-11-24责任编辑:唐锦秀煤层气开发技术综述康园园,邵先杰,石磊,单宇,王萍(燕山大学石油工程系,河北秦皇岛066004)摘要:目前国内外煤层气开发技术主要包括钻井技术(定向羽状分支水平井钻井技术和空气欠平衡钻井技术)、完井技术(裸眼洞穴完井和套管射孔压裂完井)以及排采技术(有杆抽油泵技术、螺杆泵技术和潜油电泵技术)。
在国内煤层气研究开发中仍存在如基础研究薄弱,没有形成从钻井、完井、生产到集输一体化的煤层气生产规模,中央企业和地方企业之间的资料和技术不共享,设备利用率低等诸多问题。
定向羽状水平井、空气钻井技术、洞穴完井技术和压裂技术是当前煤层气开发技术的发展趋势,但必须加以改进使之成为适宜中国煤层气储层条件的技术。
关键词:煤层气开发;羽状分支水平井;空气欠平衡钻井;完井技术;排采技术中图分类号:P618.11文献标识码:ASummary of CBM Exploitation TechnologyKang Yuanyuan,Shao Xianjie,Shi Lei,Shan Yu and Wang Ping(Petroleum Engineering Department,Yanshan University,Qinhuangdao,Hebei 066004)Abstract:At present,CBM exploitation technologies are mainly included drilling technology (directional pinnate branch horizontal well drilling and air underbalanced drilling technologies),well completion technology (open hole cave well completion and casing perforation fracturing well completion technologies),drainage and recovery technology (sucker rod pump,screw pump and electric submersible pump technologies)both in home and abroad.In domestic CBM research and exploitation,still have many problems including weak basic research,integrated CBM production scale including drilling,well completion,yield,gathering and transportation has not yet been formed,information and technology can not be shared between central and local enterprises,low equipment utilization rate etc.Directional pinnate branch horizontal well,air drilling,cave well completion and fracturing technologies are development trend of CBM exploitation technology,but should be improved to accord with Chinese CBM reservoir terms and conditions.Keywords:CBM exploitation;pinnate branch horizontal well;air underbalanced drilling;well completion technology;drainage and recovery technology中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol.22Sup.Aug .2010第22卷增刊2010年8月文章编号:1674-1803(2010)S1-0043-04doi :10.3969/j.issn.1674-1803.2010.S1.12第22卷中国煤炭地质的新技术主要有定向羽状分支水平井技术和空气欠平衡钻井技术。
1.1.1定向羽状分支水平井技术(多分支水平井技术)煤层气定向羽状分支水平井技术是由美国CDX 国际公司开发的,它是指在一个主水平井眼的两侧钻出多个分支井眼作为泄气通道(图1)。
世界上第一口煤层气定向羽状分支水平井是在美国落基山盆地,当时是在一个井场朝四个方向钻四口羽状分支水平井和四口直井。
该技术集成了直井洞穴技术与水平井和洞穴井连通技术。
①直井洞穴技术。
通常在直井的煤层段造一个洞穴(图2),主要目的是为了实现水平井和洞穴井在煤层中的对接成功并形成气液通道。
目前有两种造穴方式,即水力射流造穴和机械工具造穴。
水力造穴法是利用高压水射流破碎岩石的能力破坏煤储层而形成洞穴。
机械工具造穴是利用机械切屑原理在煤储层中造出满足需要的洞穴[1]。
②水平井和洞穴井连通技术。
在两井连通过程中,采用近钻头电磁测距法(RMRS 技术)。
RMRS 技术的硬件包括永磁短节和探管。
永磁短节用来提供一个恒定的待测磁场,探管可采集永磁短节产生的磁场强度信号,最后通过采集软件准确计算两井间的距离和当前钻头的位置,通过调整工具面,及时地将井眼方向纠正至洞穴中心的位置[1](图3)。
羽状分支水平井的优点有:增加有效供给范围,提高导流能力;对煤层的伤害减少,单井产量高,采出程度高;井场占地面积小,环境影响小,地面集输设施少,经济效益好[2]。
美国CDX 国际公司近几年先后在西佛吉尼亚洲钻了近69口定向羽状分支水平井,投产后单井日产煤层气量(3.4~5.7)×104m 3,5a 采出程度达到85%。
国内煤层气羽状分支水平井技术的研究起步较晚,第一口羽状分支水平井DNP02是在2004年11月28日由北京奥瑞安能源国际有限公司设计和组织施工的,在山西晋城大宁矿区正式完井并投入生产。
该井总进尺8018m ,煤层钻遇率达90%,从以完井的十余口井来看效果较好,井口产气量达3000m 3以上。
但是煤层气羽状分支水平井并不是在任何地质条件下都能取得很好的开发效果,它一般在比较厚而且呈连续分布的煤层中能起到较好的效果,特别是在低渗透储层中效果更好,但是在排水孔隙特别发育的煤层中或煤层零星分布在砂岩或石灰岩的储层中的开发效果不太好[2]。
1.1.2空气欠平衡钻井技术煤层气以三种状态赋存与煤层中,即:吸附于煤内表面;以游离态存在于煤的天然孔隙中;少量溶解在煤的地层水中。
由煤层产出气体分为三个阶段:气体从割理表面上解吸;气体通过煤岩基块想割理扩散;气体从天然裂隙中流出。
常规钻井液中不同粒径的固相颗粒,尤其是微粒和胶体颗粒会沿着煤层的割理和孔隙侵入煤层,对煤层气的运移通道产生填充和堵塞。
而且由于煤图1煤层气羽状分支水平井示意图Figure 1A schematic diagram of CBMpinnate branch horizontalwell图2直井洞穴技术示意图Figure 2A schematic diagram of verticalwell图3两井连通示意图Figure 3A schematic diagram of connection between twowells44增刊层裂缝和割理发育,裂缝在高围压下闭合,这种闭合是不可能完全恢复的[3]。
如图4所示,随着煤层围压的增加,其渗透率呈下降趋势。
煤层气的吸附保存方式和煤层裂隙的特殊性就决定了煤层气在钻完井、开采过程中首先要保护煤层气储层。
基于上述考虑,空气欠平衡钻井技术用于开发煤层气便是自然而然的事了。
与常规钻井技术相比,该技术主要优点有:(1)空气对低渗透煤层气有保护作用;(2)提高机械钻速;(3)空气在井内循环流速快,能迅速将井底岩屑气举至地面,有利于及时准确判断井底情况;(4)气体介质容易制备,在缺水或供水困难的地区钻探煤层气可降低钻井成本。
在美国,空气欠平衡钻井已是一门开发煤层气很成功的钻井技术,其开发钻井90%采用空气—泡沫钻井,以最大限度地降低对煤储层的伤害。
对中国这种特低渗、低压煤层更应该考虑空气钻井技术的应用。
2003年在新疆沙尔湖地区组织实施的沙试4井钻井周期只有7d ,缩短钻井周期24d ,在巨厚低煤阶实现了煤层气空气钻井技术的首次成功。
但是空气钻井的主要缺点是它不能控制地层流体进入井筒,根据国外的经验,当岩屑与水体积比达到1:2.5时岩屑结团,在钻具上形成岩屑环或泥饼圈,使环空变窄,阻碍了井眼的清洗,导致井眼净化和卡钻事故。
因此有必要先充分研究所钻地层井壁稳定性和地层出水情况再考虑是否进行空气钻井[4]。
空气潜孔锤钻井是结合了空气钻井和冲击回转钻井两大优势,转速低,扭矩小,钻压小,钻进过程中以冲击振动破碎方式为主,井斜易于控制。
沁水樊庄开发施工的溪1-4煤层气井井深519m ,二开使用直径215.9mm 的潜孔锤钻头,地层相对比较稳定,与常规钻井方式相比,配套后机械钻速可提高5~11倍,同时有利于井深质量控制和煤层保护。