浅述提高煤层气采收率方法
煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究
煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究煤层气采收率是指在煤层气开采过程中，实际采取的有效采出煤层气量与煤层中可供采出的煤层气总量的比值。
煤层气采收率受多种因素的影响，如煤层气资源属性、煤层地质条件、采收工艺等。
本文将就这些影响因素及提高采收率的策略进行论述。
首先，煤层气资源属性对采收率有着重要影响。
其中，煤层厚度、煤储层渗透率、孔隙度、煤储层压力等是影响煤层气产量和采收率的重要因素。
煤层厚度越大，煤层气产量潜力越高；煤储层渗透率及孔隙度越大，煤层气渗流能力越强；煤储层压力越大，煤层气释放及产出的能力越高。
因此，在选择煤层气开采区块时应注重煤层资源属性的评价和选择。
其次，煤层地质条件对采收率也具有重要影响。
主要包括地层倾角、构造形态及构造应力状态等。
地层倾角对煤层气采收率有直接影响，倾斜度越大，地层越容易产生破裂，增加煤层气的释放和产出能力。
构造形态也直接影响地下煤层气储存的规模和分布，选择盆地内凹陷带或据盆山构造边界区煤层气丰度较高的地区，利于提高采收率。
构造应力状态对煤层气渗流性能影响较大，应合理确定钻井设计参数，以充分开采煤层中的煤层气。
第三，采收工艺对采收率也具有一定影响。
主要包括抽采工艺、注采工艺及增透工艺等。
目前，常见的抽采工艺有常压采气、人工增渗采气和压裂压排采气等。
注采工艺有煤层气水平井注气采出、增气井注入等。
增透工艺主要包括增透剂注入、甲烷抽采、煤层气重新饱和等。
合理选择采取何种采收工艺，能够最大程度地提高采收率。
为了提高煤层气采收率，可以采取以下策略。
首先，优先选择资源丰度较高、煤层厚度足够的区块进行开采，提高煤层气资源的开采效益。
其次，优先选择地质条件较好、地层倾角适中的区块进行开采，增加煤层气的释放能力。
然后，合理选择抽采工艺及注采工艺，如采用压裂和注入增进煤层气释放效果。
此外，还可采取增透工艺，如增透剂注入，提高煤层渗透性，增加采气速度及采收率。
综上所述，煤层气采收率受到煤层气资源属性、煤层地质条件和采收工艺等多种因素的影响。
提高煤层气采收率措施研究
第40卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.40，No.9 2011年9月 Liaoning Chemical Industry September，2011收稿日期： 2010-04-11 提高煤层气采收率措施研究孙 敏 娜（西安石油大学石油工程学院， 陕西 西安 710065）摘 要： 20世纪90年代我国开始试验性的进行煤层气的工业化开采。
由于我国煤层气存在“高储低渗”的问题，所以单井产量低，开采利用非常困难。
本文将针对以上问题对提高煤层气采收率的多种措施进行概述。
关 键 词：煤层气藏；煤层气开发； 提高采收率中图分类号：TD 823 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）09-0975-03我国的煤矿井下煤层气抽放始于20世纪50年代，随着对新能源的开发利用，煤层气由单纯的井下抽放逐步向地面开发发展，90年代开始试验性的进行煤层气的工业化开采，但大部分的产气量不高。
造成这种现象的主要原因是：我国煤层气地质条件复杂，大多具有低压（压力系数小于0.8）、低渗（小于1×10-3 μm2）、低饱和（小于70%）三低现象，低压使气流驱动能力不足，低渗无法形成以抽放钻孔为半径的大范围的解吸-扩散-渗流圈，低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。
在目前的技术条件下，“三低”煤层抽放特别困难。
以下将对多种提高煤层气采收率的技术进行概述。
1 煤储层压裂技术煤储层压裂技术是目前煤层气开发普遍采用的增产措施。
这是因为人工压裂形成的诱导裂缝降低或消除了煤层的近井眼伤害，强化了煤层中的天然裂隙网络，扩大了有效“井眼半径”和煤层气解吸渗流面积，加强了井眼稳定性，在井眼周围形成了有效的煤层气渗流通道，有效地提高了煤层气井的产能。
压裂措施最关键的技术就是破裂压力和瞬时关井压力的设计。
煤层气井与常规油气井在水力压裂技术方法和压裂结果上，既有相似性又有差异性。
其差异性主要表现在以下两个方面：①煤层中甲烷气主要以吸附状态赋存于煤岩裂隙和基质孔隙（微孔隙）的内表面上，其赋存和产出机理与砂岩天然气完全不同；②煤岩在成分、结构、构造以及力学物理性质上与油气储层有显著差异。
二氧化碳增加煤层气采收率技术
二氧化碳增加煤层气采收率技术下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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层内生气提高采收率技术
注水压力： 注水压力： 21 MPa
注水压力 注水量 日产液 日产油 33MPa MPa 0 20m 20m3 12t 12t左右
注水量： 注水量：
30~60m3 30
累计增注： 19414m 累计增注： 19414 3 累计增油： 3685.8t 累计增油： 3685.8t
层内生气提高采收率技术
层内生气提高采收率技术
层内生气提高采收率技术
二、基本原理 （二）层内生气降压原理
油 层 堵 塞 原 因
油藏本身因素 注入水的影响 各种生产作业措施的影响
层内生气提高采收率技术
二、基本原理
（二）层内生气降压原理 （1） CO2气体作用 （2）热解堵作用 （3）化学解堵作用
层内生气提高采收率技术
措施增油：1853t 措施增油：1853t 降压：14MPa 降压：14MPa 增注： 增注：19250
层内生气提高采收率技术
• 三
•
现场实施
WC98WC98-2井
施工日期： 施工日期： 2002.6.2 • 对应油井数：.3口 对应油井数： 3 措施后： 措施后： 措施前： 措施前： •
• • •
层内生气提高采收率技术
三
（一）徐14块 14块
地质储量 采出程度 油水井总井数 水 井 平均注水压力 日注水量 平均单井注水 油井 日产液量 日产油量
现场实施
37.45× 37.45×104 吨 19.31% 15口 15口 3口 33.8 MPa 83m 83m3 27m 27m3 12口 12口 90 m3 17.5 吨。
区块措施增油：6016.67t 区块措施增油：6016.67t
层内生气提高采收率技术
附图 1-2
注CO2煤层气采收率技术
注CO2煤层气采收率技术[摘要]：中国煤层气总资源量约为36.8x10 12m3，埋深2 000 m以浅的煤层气资源潜力巨大。
研究表明，向煤层中注入co2提高煤层气采收率技术具有巨大潜力，能够实现中国2 000 m以浅煤层气产量增产3.751×1012 m3。
[关键词]：煤层气竞争吸附吸附膨胀渗透率压裂中图分类号：o552.2 文献标识码：o 文章编号：1009-914x（2012）32- 0337-01一、前言煤层气是煤层中所生成的以甲烷为主（甲烷含量一般为90%-99%）的天然气，也是人们常叫的瓦斯气。
煤层气抽排最初是以防害为目的进行的，而将煤层气作为一种资源进行大规模开发利用则始于美国。
我国煤层气总资源量约为36.8x10 12m3。
由于我国的天然气缺口将长期存在，据预测，到2015年天然气产量加上天然气的进口量，与需求相比缺口达500x108m3，左右。
煤层气是补充这个缺口的重要非常规气源。
中国2008年煤层气产量50x108m3，纯煤层气产量5x108m3。
目前，纯煤层气开发生产能力约20x108m3，按“十一五”计划，2010年煤层气产量达到100x108m3，煤层气利用量80x108m3，2020年产量达到400x108m3。
2009年4月，中国政府又确定新的目标，大力发展安全、环保的煤层气作为煤的替代品。
研究证明，向煤层中注入co2可以提高煤层甲烷气的采收率，甲烷气产出的同时co2被永久埋存在煤层中，这一技术叫做注入co2提高煤层气采收率技术。
作为提高煤层气采收率的一个手段，该技术已经成为煤层气领域的研究热点之一。
据估算，若采用这一技术，我国2 000 米以浅煤层强化注人co2所提高的煤层气产量为3.751×108 m3。
由此可见，煤层埋存co2的同时提高煤层气产量的潜力巨大。
二、煤层气co2增产技术尽管应用水力压裂工艺技术对煤层进行强化改造，取得了一定的效果，但是由于煤层的特殊物理性质，部分实施的常规的水力压裂技术增产效果不理想，因此.寻找更有效的煤层强化增产技术显得十分重要。
煤层气提高采收率方法浅析
煤层气对于我国能源战略的实施起着极其关键的作用，我国政府高度重视煤层气资源的探索与开采，尤其在环境污染日益严重的今天，以煤层气为代表的清洁资源的使用范围更加广泛。
然而，由于传统煤层气开采方式具有难度大、危险度高、开采率偏低等一系列问题，尤其是煤层气开采率偏低，增加了开采成本。
因此，加强煤层气开采技术的研究对于提高煤层气开采率将有着极其重要的作用。
1 排水降压法由于煤储层的结构特点，在其间隙中存在两种状态的煤层气，分别为游离态和吸附态，并且，以吸附态存在的煤层气占据了较大部分。
当使用排水法进行采收时，根据煤储层的结构特点，当表面压力降低时，煤储层对于煤层气的吸附能力将大大降低，这就为处于吸附态的煤层气被释放出来提供了条件。
并且，煤储层的结构裂隙因其表面压力的降低而减小，这导致煤储层渗透率的降低，煤层气的采收率将大大提高，这种情况随着煤储层深度的增加而愈发明显。
2 注气法由于水等其它类型液体对煤储层有着一定的伤害，因此，在煤层气开采方法研究过程中，研究人员创新型的使用注气法将煤层气开采出来。
由于煤层气的主要成分是甲烷，根据煤储层对于不同气体的吸附率差异，研究人员发现，煤储层对于二氧化碳的吸附率要远大于甲烷，通过向煤储层中大量注入二氧化碳，将实现大量处于吸附态的甲烷被“解压”。
然而，在实际操作过程中还有另外一种气体，它就是氮气，煤储层对于氮气的吸附率要远低于甲烷，大量注入氮气能够提高煤储层裂隙压力，促使已经处于游离态的甲烷被开采出来。
但是，由于在大量注入二氧化碳与氮气将使气体间的置换竞争加剧，对于两者之间的置换率与置换量的研究依然处于空白状态。
3 水力压裂法在对煤储层的渗透率进行研究发现，自然状态下的煤储层渗透率处于较低水平，因此，这种状态不利于煤层气的开采，因此，需要对煤储层的渗透率进行调整，采用水力压裂法能够解决这一实际问题。
水力压裂法是使用高压泵将混有水、沙子、石子等泵入煤储层，破坏煤储层原本的结构，进而实现煤储层渗透率的快速提高，美国通过使用这种煤层气采收法，快速提高了本国天然气产量，美国由天然气进口国一跃成为天然气出口国。
定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井是一种高效开采煤层气的技术，其通过在地面上设置定向钻井设备，然后利用水平定向钻井等技术，在地下准确定位和开采煤层气，从而实现高效率、高产量的煤层气开采。
定向钻井技术在煤层气开采中的优势主要有以下几个方面：
1.提高煤层气采收率：定向钻井技术可以使钻井井眼在有效气层中滑行，从而在垂直钻井的难以达到的位置开采到煤层气，提高煤层气的采收率。
2.减少钻探开发成本：定向钻井技术可以一次性钻探多个气层，减少了多次钻探的成本和周期。
3.减少对地表环境的影响：定向钻井技术可以减少坡地开挖距离，降低了对环境的影响。
同时，自动化流程和完善的封闭管道系统也有助于减少排放和污染。
4.提高开发效率：定向钻井技术可以将钻探和开发的成本缩短至最短，从而可以在极短的时间内快速进行煤层气的开发。
因此，定向钻井技术是煤层气高效开采的关键技术之一。
对于煤层气生产商和开发商，其应该注重技术的投入和研发，以求从长远效益的角度进行开采和管理。
此外，政府应该制定
针对煤层气产业的标准和规范，以更为全面的视角考虑煤层气开发产业化的问题。
总之，未来煤层气的开采既面临技术挑战，也需要考虑到生态与社会的问题。
本文所提及的定向钻井是其中关键和核心的部分。
在这方面的研发和技术投入都是必不可少的。
同时，产业方面需要彻底调查和研究市场，包括资源储备、开采条件、成本分析、技术发展和政策支持等，来理性分析煤层气的产业化与推广。
提高煤炭资源采出率方法及有效途径
提高煤炭资源采出率方法及有效途径摘要:现代能源的紧张,要求我们必须提高煤炭资源采出率,同时,矿井的建设也会对提高采出率有很大的协助作用。
本文提出了建设高产掌握煤层赋存规律、加强地质预测预报、因地制宜合理选择采煤方法、优化开拓系统设计、加强地质找煤、强化现场管理、搞好储量管理工作等是构造复杂矿井提高资源采出率的有效途径。
关键词:采出率矿井建设方法有效途径在当今科技经济发展的新形势下,煤炭开采技术的研究必须面向国内外两个市场、面向经济建设主战场,立足于煤炭开采技术的前沿,立足于中国煤炭发展战略所必要的技术储备,立足于煤炭工业中长期发展战略所必须的关键技术的攻关,立足于煤炭工业工程实际问题的解决,重点从事中长期研究开发和技术储备,跟踪产业科技前沿,开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为言为主导的核心技术,占领技术制高点。
一、提高采煤率的开采方法采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。
采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发力强、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。
我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地址构造复杂等难采煤层方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产和机械化水平。
1、开发煤矿高效及约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。
以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。
提高煤层气采收率的方法和技术进展
中国 煤 层 气
ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬＢＥＤ Ｍ ＥＴＨＡＮＥ
Ｖｏｌ＿１３ Ｎｏ．３ Ｊｕｎｅ．２０１６
提高煤层笺采收率的方法和技术进展
徐 鑫 梁 萌
（１．国家安全生产监督 管理 总局 信息研究院 ，北京 １０００２９； ２．俄 罗斯 国 立 古 勃 金 大 学 ，俄 罗 斯 １ １９９９１）
煤 层 气 是 我 国非 常规 油 气 资 源 的重 要 组 成 部 分 ，同时又 是一 种宝 贵 的清 洁能 源 ，我 国政 府不 断 采 取相 关 措 施 促 进 煤 层 气 产 业 的健 康 发 展 。２０１６ 年 ３月 １日，财 政部 最新 发 布 的 《关 于 “十 三 五 ” 期 间煤 层气 （瓦斯 ） 开 发 利 用 补 贴 标 准 的通 知 》， 明确指 出 ，“十 三五 ” 期 间 ，煤层 气 （瓦 斯 ） 开 采 利 用 中央财 政 补贴标 准 从 ０．２元／ｍ 提 高到 ０．３元
摘 要 ：本 文主要 综述 了现 有提 高煤 层 气采 收率 的方 法和技 术 的研 究进展 。结果表 明 ，研 究将 提 高石 油采 收率领 域 常 用的一 种成 熟技 术—— 热 力促 采 法 ，迁移到提 高煤层 气采收率领 域 的可行 性 和适 用性 条件 ，对 于验证 油 气领 域相 关理 论和 方 法等 基础 研 究领域 以及 拓展 煤 层 气开采 新技 术 、 新 工艺等 工程 实践 领域 具有 重要 的科 学意义 。 关 键 词 ：煤层 气 采收 率 热 力促采 法 气体 驱 替 法
基金项 目 国家 自然科学基金 （５１３７４０８３）。 作者简介 徐鑫 ，女 ，高级工程师 ，博士 ，主要从事煤层气开发与综合利用技术研 究工作 。
煤层气采收率改进的地质工程方法研究
煤层气采收率改进的地质工程方法研究煤层气是一种重要的清洁能源资源，其开发利用对于促进能源结构优化、保护环境、实现经济可持续发展具有重要意义。
然而，在煤层气开采过程中，煤层气的采收率一直是一个关键难题。
为了改进煤层气的采收率，地质工程方法被广泛应用于实践中，本文从多个方面探讨了煤层气采收率改进的地质工程方法。
首先，煤层气采收率的改进需要准确了解煤层储量和气藏地质特征。
这要求进行详细的地质勘探工作，包括地质剖面、地质钻探、地震勘探等多种方法。
通过这些手段，可以确定煤层的分布、含气量、孔隙结构等关键参数，为后续的采气工程设计提供准确的数据支持。
其次，针对不同的煤层气开采阶段，需要采用不同的地质工程方法进行改进。
在投产初期，提高煤层气的采收率可以使用压裂技术。
该技术通过注入高压液体进入煤层，使煤层裂缝扩张，从而增加煤层的渗透性和透水性，提高气体采出率。
压裂技术的改进可以包括改变注入压力、液体黏度、断裂液体组成等方面。
此外，还可以使用减压脱附技术，通过减少煤层中的孔隙压力，促进煤层气体的解吸，提高气体采收率。
另外，地质工程方法中的注水采气技术也是改进煤层气采收率的重要手段之一。
该技术通过注入水来增加煤层中的压力，提高煤层气体的渗透性和透水性。
注水采气技术的改进可以包括改变注水量、注水位置、注水压力等方面。
此外，还可以结合其他增采技术，如电加热、微生物改造等技术，进一步提高煤层气的采收率。
此外，改进煤层气采收率的地质工程方法还包括注气增采技术。
该技术利用压力差，通过注入二氧化碳、氮气等非常规气体来驱动煤层气的产出。
注气增采技术的改进可以包括改变注气量、注气压力、注气时间等方面。
此外，可以结合水平井、多次压裂等技术，进一步提高煤层气的采收率。
最后，改进煤层气采收率的地质工程方法还包括工程监测与调控技术。
通过建立合理的监测与调控体系，可以实时监测煤层气开采的情况，并根据监测结果进行调整和优化。
其中，包括监测地应力变化、孔隙压力变化、渗透率变化等参数，以及根据监测结果进行改进措施的制定和实施。
提高煤层气采收率的方法和技术进展
降低 了井液伤 害煤 储层的概率 、 加 大了泄流面积 ， 对 煤层气采收 （ ５ ） 水 力压 裂技术 提 高煤层 气采 收率的重 要技术手 段还 率影 响非常大 。 然而 ， 工 作制 度的不合理 、 压裂技术选择不 当、 操 有水 力压裂技 术 ， 煤 层水力压 裂能更好 的创造 出非常 多同时比 作 人 员技 能低下 可能导致 煤层 气井经济性 生产 的提 前结 束 ， 不 较发达 的裂缝网络 ， 从而实现排 水降压的效果 ， 同时在降低井筒
能切 实有 效的产出气体 ， 直接影响煤层气的整体采收率 。 （ ３ ） 经济因素对 采收率 的影响
周 围压 力的同时增大 了储 层压 力， 因为受到 了煤层 降压 的作用 ， 煤层气采 收率 的影 响 因素 甲烷气体 解吸表 面面积提高 ， 保证 了气体可以长久的泄放 ， 实际
我 国拥有非常丰 富的煤层 气资源 ， 煤层气 不但 是一种 有 巨 动特征 以及吸附 解吸附的特 点可以 了解 ， 煤 层气生产 最便捷 的 大储 量的绿 色资源而 且还是接 替资 源 ， 同时煤矿灾 害 中发 生的 方式 之一就 是排 水 降压 ， 可是 实际运 用效 果并 不是 很好 。 排采 主要 原 因就 是煤 层气 ， 也 是导致 大气污染 和温室效 应的 重要源 流 程 中， 降低 储 层压 力让 储 层 中的流 体 丢失 了井 筒 中 力的 水 头， 因此 ， 开 发和利 用 煤层 气不但 可以 将我 们对 资源 的选 择种 平 ， 可是 一旦 储层 水饱和 之后 ， 大 量水 促使 甲烷 的产 出时 间严 类 增 多， 还 能从 本 质上解决 煤矿 生 产的安 全性 问题 ， 同时还 能 重落后 。 然而 通过注入 二氧化碳 气体到煤 层中可 以更 好的解决 减少 污染环境 的现 象 。 这些 问题 ， 提高 煤层气的采 收率 。 提高 煤层 气采收率 的技 术 中使 用注 二氧化 碳的 形式机 制
提高我国煤层气采收率的主要技术分析
提高我国煤层气采收率的主要技术分析饶孟余1,2 张遂安1 商昌盛2(11中国石油大学石油与天然气工程学院,北京102249;21奥瑞安能源国际有限公司,北京100080)摘 要:文章分析了影响我国煤层气采收率的主要因素,认为低渗透、低储层压力和低饱和度等煤层气地质特征以及常规开发技术是影响我国煤层气采收率的瓶颈“虚拟产层”,采煤、采气一体化开发以及应用多分支水平井钻井技术,是提高我国煤层气采收率和实现我国煤层气地面开发商业化切实有效的途径。
关键词:煤层气 采收率 储层激励 多分支水平井Analysis on K ey T echniques to Im prove C BM Recovery in ChinaRao Mengyu 1,2,Zhang Suian 1and Shang Changsheng 2(11China University of Petroleum ,Beijing 102249;21Orion Energy International Inc 1,Beijing 100080)Abstract :K ey factors affecting C BM recovery in China are analyzed in the paper 1The ‘bottle 2neck ’issues re 2garding low C BM recovery are considered to be C BM geological features such as poor permeability ,low reser 2v oir pressure ,low saturation and regular development technologies 1Based on analysis on major techniques and mechanism of output growth aiming at increasing C BM recovery ,im provement of ‘dummy layer ’,integrated de 2velopment of gas &coal and em ployment of multi 2branch horizontal well technology are effective ways to in 2crease C BM recovery and achieve commercial surface development of C BM in China 1K eyw ords :C oalbed methane ;recovery rate ;reserv oir excitement ;multi 2branch horizontal well1 影响我国煤层气采收率的主要因素煤层气在采出过程中首先从煤中解吸并以煤层的孔、裂隙系统作为运移通道,因此煤层气地质特征控制着煤层气采收率,主要包括渗透率、储层压力和含气饱和度等。
煤层气开采方法范文
煤层气开采方法范文
自然排采法是指利用煤田自然排气的现象，通过开采工作面与巷道之
间的连接，使煤层气通过巷道排入井下，并经过井筒升井排出。
这种方法
适用于煤层气含量较高、地质条件较好的区域。
抽采法是指通过地面的抽采设备抽取煤层气。
这是一种常用的开采方法，适用于煤层气含量较低、地质条件复杂的地区。
抽采法主要包括水平井、钻井和水平钻井等。
水平井是将井绳沿煤层平面水平延伸，并与垂直井相连，形成从地面
到煤层底部的一条水平通道。
通过这种方式，可以使水平井穿过多个煤层，从而提高煤层气的开采效率。
钻井是通过钻孔的方式将工作面与地面直接相连，实现煤层气的抽采。
这种方式适用于煤层气储量较少、单一煤层气层的地区。
水平钻井是将水平井与钻井的优点结合起来，通过钻井技术在煤层中
钻出一条平行于煤层走向的水平通道，并通过这个通道来抽采煤层气。
水
平钻井具有煤层气抽采效率高、煤层气开采量大的优点。
除了上述方法外，压裂技术也是煤层气开采中常用的技术之一、压裂
技术是通过将液体注入井孔中，并通过高压使井孔中的岩石破裂，从而形
成裂隙，使煤层气能够更容易地进入井孔中，并被抽采到地面。
这种技术
可以有效地提高煤层气的开采效率。
总之，煤层气开采的方法众多，根据不同的地质条件和煤层气含量选
择适合的开采方法是非常重要的。
随着科技的不断进步，煤层气开采技术
也在不断发展，相信在未来会有更多新的开采方法被应用于实际生产中。
浅述提高煤层气采收率方法
１ 采收率的影响因素
煤 层 气 采 收率 的 影 响 因素包 括 储 层地 质 条 件 、
开发技 术 条件 以及经 济 因素等 。 影 响煤 层气 采 收率 的储 层地 质条 件主要 有渗 透
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ 提 高采收率 的方 法
０ 引言
我 国煤层 气资 源 相 当 丰 富 ， 这不 仅 是 一 种 巨大 的战略性 “ 接替 能源 ” 且是 “ 色能源 ” 。但 煤层 ， 绿 气 也是煤 矿灾 害的 首 要 因素 ， 造 成 大 气 污染 和 温 是 室效 应 的重要来 源 。开 发煤 层 气 既 能增 加 新 资 源 ， 又 能从根 本上 改善煤 矿 的安 全 和环境 的污 染 。
张小五
乔军伟
浅述 提高煤层气采 收率方法
２０ ０ ８妊
浅 述 提 高 煤 层 气 采 收率 方 法
张 小五 乔 军伟 ，
（． １ 宁夏煤 田地质局 ， 宁夏 银川 ７ ００ ；． ５０ ２ ２ 西安科技大学 ， 陕西 西安 ７０ ５ ） １０４
摘
要： 根据 我 国煤层 气 的储 层特 征及储 层 状 况 ， 影响 煤层 气采 收 率的 主要 因素 ， 对 以及 提 高煤层
常规煤层 气 开 发 技术 主 要 以井 筒 所 在 “ ” 点 为考 察
了对煤层的伤害。采用多分支水平井避免了固井和
水力 压裂作 业 ， 只要 在 钻 井 时设 法 降 低 钻 井液 对 煤
对象， 以有 限的井 筒影 响 范 围 为假 想 目标 来设 计 钻 井 和完井 程序 以及储 层激 励措 施 。而实 际上煤 层气 的产 出更 需要 以“ ” 单位 ， 合 考 虑整 个 气 藏范 面 为 综
煤层天然气采收与提高采收率技术研究
煤层天然气采收与提高采收率技术研究新疆科林思德新能源有限责任公司新疆阜康市 831500摘要：随着煤层天然气的重要性逐渐凸显，不断提高煤层天然气的采收率成为一个关键问题。
通过采用先进的煤层天然气采收技术和提高采收率技术，可以有效地提升煤层天然气的开发效率和经济效益。
未来，还需要进一步研究和发展新的技术手段，以推动煤层天然气行业的可持续发展和清洁能源转型。
关键词：煤层天然气；采收；提高采收率技术引言煤层天然气是一种重要的清洁能源资源，具有广阔的开发潜力。
为了实现煤层天然气的高效采收和提高采收率，需要采用一系列先进的技术手段。
本文将介绍一些常用的煤层天然气采收与提高采收率技术。
1煤层天然气的特点和形成机制1.1特点（1）储量丰富：煤层天然气是煤炭资源中的一种重要组成部分，储量非常丰富。
据估计，全球煤层天然气储量超过10万亿立方米。
（2）分布广泛：煤层天然气分布在全球各地，特别是煤炭资源丰富的地区。
目前已经发现的煤层天然气储量最大的国家是中国、美国和俄罗斯。
（3）温室气体排放低：相比于煤炭的燃烧，煤层天然气的燃烧过程更加清洁，二氧化碳的排放量较低，对环境的污染也相对较少。
（4）开采难度大：由于煤层深埋地下，且煤层内部有一定的含水量和孔隙度，因此开采难度较大，需要采用高压注水、降低矿井温度等技术来增加煤层天然气的产量。
1.2形成机制煤层天然气的形成主要与以下几个因素有关：（1）有机质的来源：煤层天然气主要来源于煤炭中的有机质，包括植物残体、微生物和藻类等。
这些有机质在煤炭形成过程中经历了生物降解、压实和热解等过程，最终转化为煤层天然气。
（2）有机质的类型：煤层天然气的形成与有机质的类型有关。
一般来说，富含藻类有机质的煤层更容易形成天然气，而富含木质有机质的煤层则形成天然气的能力较弱。
（3）埋藏条件：煤层天然气的形成还与埋藏条件有关。
煤层埋藏的深度、温度和压力等因素会影响煤层内部有机质的热解和气体的生成。
一种煤层气开采的新方法
一种煤层气开采的新方法摘要：煤层气开采的过程开始于排水，排水导致储层压力减小，激活气体从微孔隙向大孔隙扩散，排水降压为气体的扩散提供了必要的动力。
本次介绍煤炭地下燃烧气化作为一种提高煤层气回收率的方法。
煤层甲烷从煤基质中解吸出来是一个吸热过程，加热会扰乱煤层热平衡，使得较高温度下甲烷的解吸量增加。
地下煤炭气化是一个已知的技术，建议在煤层气开采过程中作为热源，并以井为中心布置一系列热源。
结果表明，这种热处理会带来更高的解吸率和采收率。
关键词：煤层气温度解吸采收率煤炭气化初期煤层气主要开采方法是通过排水降压和压裂扩大孔隙，这种方式的煤层气采收率在50%左右。
传统的煤层气排水降压技术是煤层吸附气解吸的过程，当油藏的压力达到临界解吸压力、气体分子从煤层的微孔隙中解吸出来，通过狭窄孔隙运移到井筒。
前人研究发现，在高挥发分烟煤中超过60%的煤孔隙直径小于12埃（1埃= 10-10米）（Bird Stewart and Lightfoot，1960）。
甲烷有效的分子直径为4.1埃（Rightmire，1984）。
因此煤层微孔径只是比甲烷分子大一点，导致气体在微孔内流动极其缓慢。
一、温度对煤层气解吸的影响1.高温加速煤层气扩散目前国内外出现了一种较复杂的非平衡吸附方法，这种方法运用了一套耦合偏微分方程来定义气体在煤层中的运动方式。
该方法更加真实，结合运用了不同学者的研究成果。
Gilman和Beckie（2000）运用双重孔隙度概念模拟气体在微孔隙通道内的流动。
2010年魏晋三重孔隙系统，开发了二氧化碳封存在模拟煤矿床中的运用。
在这些模型系统中，都是默认在等温的地层条件下完成的[1]。
然而煤层气从煤介质中解吸过程以及在孔隙中流动，温度却扮演着重要的角色。
Bae和Bhatia（2009）研究表明，那些导致煤层气在煤层孔隙中流动困难的阻碍因素，都可以通过热处来理解决掉。
因为这些阻碍因素在较高的温度时易挥发（Bae和Bhatia，2009）。
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收稿日期:2008-07-07作者简介:张小五(1973-),男,宁夏隆德人,1998年毕业于西安矿业学院水文地质与工程地质专业,工程师,主要从事石油钻井与煤层气相关研究。
浅述提高煤层气采收率方法张小五1,乔军伟2(1.宁夏煤田地质局,宁夏银川 750002;2.西安科技大学,陕西西安 710054)摘 要:根据我国煤层气的储层特征及储层状况,对影响煤层气采收率的主要因素,以及提高煤层气采收率的开发技术和储层激励技术进行了分析,并介绍相关技术的优缺点。
关键词:煤层气;采收率;储层激励;多分支水平井;中图分类号:P62416 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2008)05-0024-020 引言 我国煤层气资源相当丰富,这不仅是一种巨大的战略性“接替能源”,且是“绿色能源”[1]。
但煤层气也是煤矿灾害的首要因素,是造成大气污染和温室效应的重要来源。
开发煤层气既能增加新资源,又能从根本上改善煤矿的安全和环境的污染。
1 采收率的影响因素煤层气采收率的影响因素包括储层地质条件、开发技术条件以及经济因素等。
影响煤层气采收率的储层地质条件主要有渗透率、储层压力和含气饱和度等。
我国煤层的渗透率普遍偏低,有可能造成煤层气产量过早,导致开发停止,从而使煤层气采收率降低。
储层压力是水和气体从煤中裂隙流向井筒的动力。
含气饱和度是温度、压力、围岩条件、煤吸附能力等综合作用的结果,其影响着煤层气的解吸量。
在废弃压力相同的条件下,压力高的饱和煤层比低压欠饱和的煤层可以解吸更多的气体。
影响煤层气采收率的开发技术条件主要包括井网布置、钻完井技术、排采工艺及强化增产措施等。
常规煤层气开发技术主要以井筒所在“点”为考察对象,以有限的井筒影响范围为假想目标来设计钻井和完井程序以及储层激励措施。
而实际上煤层气的产出更需要以“面”为单位,综合考虑整个气藏范围内流体动力场、地应力场、地热场以及流体化学场的互动影响,特别是当以井筒点为中心的储层激励措施不足以引导“四场”互动从而改善气藏本身的地质缺陷时,常规技术在开发煤层气藏上的作用就非常有限[2]。
另外,煤层气的采收率还受到经济因素的制约,主要包括各种投资成本、税费、操作成本及气价。
2 提高采收率的方法2.1 改善开发技术条件改善开发技术条件主要是指以增大压力传导范围、提高导流能力为目的的多分支水平井钻井技术,以及充分利用煤矿区应力释放场的采煤、采气一体化开发技术。
多分支水平井:多分支水平井煤层气多分支水平钻井是集钻井、完井与增产措施于一体的新的钻井技术。
多分支水平井开发技术规避了常规垂直井开发技术的地质局限性,具有明显的优越性:①增大解吸波及面积,沟通更多割理和裂隙。
多分支水平井在煤层中呈网状分布,将煤层分割成很多连续的狭长条带,从而大大增加煤层气的供给范围;②减少了对煤层的伤害。
采用多分支水平井避免了固井和水力压裂作业,只要在钻井时设法降低钻井液对煤层的伤害,就能满足工程要求;③提高了导流能力。
压裂的裂缝无论长度多长,流动的阻力都是相当大的,而水平井内流体的流动阻力相对于割理系统要小得多。
应力场释放增产:煤层气的开采可以充分利用采煤活动导致的应力场释放,在煤系地层中产生42张小五 乔军伟 浅述提高煤层气采收率方法 2008年“卸压增透增流”效应,形成煤层气“解吸-扩散-渗流”的活化流动条件,从而极大地提高了煤储层的渗透性和气体的采收率[2]。
采动区地面开采煤层气的主要优点:①可改变温压场,改善渗透性,对低渗煤储层效果更为明显;②采动影响区地面井开采煤层气不需要进行压裂、射孔、排水等程序,技术难度较小,工艺较简单,投资成本较低,降低了煤粉堵塞的影响,减少了对煤储层的伤害;③单井产量高,可以在短期内采出气藏内大部分资源,不仅从根本上解决了煤矿瓦斯安全问题,而且能够解决常规技术采气周期长、资金回收慢的问题。
2.2 储层激励技术储层激励技术主要包括以增加储层导流能力等为目的的水力压裂技术和以增加气藏饱和度及加快解吸速度为目的注气技术。
水力压裂技术:水力压裂技术是提高煤层气采收率的重要途径之一。
但在我国水力压裂技术在一些煤层中效果并不理想。
应用水力压裂技术要考虑以下几点:①水力压裂是煤层气开发的一种增产措施,而不是煤层气开发的先决条件;②水力压裂只能造成一定的裂缝,以形成良好的运移通道,使煤层气能以工业气流产出;③煤层能否压裂,应视煤层的储层条件而定。
渗透性特差、自然状态呈糜棱煤或碎粒煤、原地应力过大和煤层最小主应力小于其顶底板的煤层以及遇水膨胀过于严重的煤层,不宜进行水力压裂;④压裂液中的聚合物、表面活性剂、杀菌剂和减阻剂对煤层渗透率的伤害严重,在很大程度上抵消了水力压裂的作业效果。
虚拟产层:是把煤层的顶板或底板看作“虚拟产层”,来改善煤层气的开采效果,从而达到提高煤层气的采收率的目的。
主要优点:①可以产生大量的延伸更远的裂缝与裂隙,井筒处排水产生的压降可以传递的更远,距离井筒较远处的气体也得到了抽采;②减小了对脆弱煤层渗透率的伤害;③规避了煤层的高塑性和低渗透性对开采煤层气带来的不利影响。
氮气泡沫压裂技术:氮气泡沫压裂技术采用液氮作为压裂液代替常规的水基/油基压裂液进行压裂,适合于低压、低渗透水敏地层,特别是煤层。
与常规水力压裂相比,氮气泡沫压裂技术具有以下优点:①采用氮气泡沫压裂液,降低了压裂对煤储层渗透性的伤害;②氮气泡沫压裂液可以在裂隙壁面形成阻挡层,从而大大降低压裂液向地层内滤失的速度,减少滤失量,减轻压裂液对地层的伤害;③返排效果好。
但是,渗透率高和天然裂隙发育的地层容易造成泡沫大量滤失,不宜采用泡沫压裂。
氮气泡沫压裂技术存在成本高、施工组织难、产出气体需要分离等问题。
目前,国内在此方面仍处于试验阶段尚未进行过真正意义的煤层气氮气泡沫压裂施工。
气体注入驱替技术:是通过向煤层中注入其他气体,降低甲烷在煤孔隙中的分压,促进甲烷在煤中的解吸。
同时,注入气体还增加了煤层气向气井流动的动力,有利于压力封闭型煤层气克服在低渗透煤层中的流动阻力[3]。
目前气体注入驱替主要采用注入N2和注入CO2驱替解吸两种方法。
研究认为我国煤层气在自然降压开采的最大理论采收率为44%,注N2和CO2开采时最大理论采收率分别为54%和76%[4]。
但是气体注入技术也存在成本相对较高、注入装置复杂庞大、产出气体中甲烷浓度降低、气体需要进一步提纯等问题。
其他方法:煤层气在煤层中的赋存状态与煤的大分子结构和孔隙结构有关,而外场(如声场、电场)的热效应和机械效应可以影响煤的表面势能和孔隙结构,促进煤层气从煤层解吸出来,从而提高煤层气的采收率。
3 结论及建议我国煤层的低压、低渗、低饱和的储层特征使得地面常规垂直钻井开采煤层气效率低下,对我国绝大部分煤层气藏不合适。
煤层成煤期后构造破坏严重及高可塑性使得水力压裂措施在一些煤层中没有取得预期的效果。
建议对煤层气的开采要充分地利用多分支水平井钻井技术和采煤活动造成的应力场释放区,这必将有效地提高煤层气的采收率。
对于压裂效果不明显的煤层可以采取“虚拟产层”的新思路,采用水力压裂或其他储层激励措施改善“虚拟产层”,提高煤层气采收率。
同时,还应当加强气体注入驱替技术和氮气泡沫压裂技术的研究和试验,把外加声场、电场等激励措施应用到提高煤层气采收率的研究进程中。
参考文献:[1] 徐龙君,鲜学福.煤层气赋存状态及提高煤层气采收率的研究[J].(上转第10页)52第5期 张小五 乔军伟 浅述提高煤层气采收率方法意义及水体对矿井危害程度考虑,井田范围内的黑龙沟、野鸡河应留设一定的防水安全煤柱。
图5 煤变岩带防水煤柱留设及抽水示意图3 结论与建议大保当井田生态环境脆弱,表生生态对浅层地下水(即萨拉乌苏组地下水)具有较强的依赖性,浅层地下水甚至直接决定着表生植被群落及其生长状态[7],因此,采煤过程中保护萨拉乌苏组地下水含水系统不受破坏,不仅是保证矿区建设供水的需要,也是沙漠植被生态环境保护的需要,应做到保水采煤、生态保护并举。
榆神矿区目前还没有生产矿井,未取得详实的第一手实际资料,无法验证冒裂带高度的准确性,在以后矿井生产中特别是矿井东南部加强对矿井涌水量重点监测,取得准确可靠数据,并对其进行系统的分析,总结、研究,建立较可靠的保水采煤模型和采煤方法[8,9],建立矿井开采地面变形与生态损害监测系统,以指导以后生产。
参考文献:[1] 范立民,蒋泽泉,牛建国,等.榆神府煤田浅层地下水的开发与利用[J ].中国煤田地质,1996,8(1):32-36.[2] 范立民.陕北地区采煤造成的地下水渗漏及其防治对策分析[J ].矿业安全与环保,2007,34(5):62-64.[3] 范立民.论保水采煤问题[J ].煤田地质与勘探,2005,33(5):50-53.[4] 范立民.陕北煤炭基地的矿井水资源及利用[J ].地下水,2007,29(5):1-37.[5] 范立民,王国柱,刘社虎.浅析榆神矿区矿井水及其利用[J ].煤炭工程,2008(1):56-59.[6] 范立民.神府矿区矿井溃沙灾害防治技术研究[J ].中国地质灾害与防治学报,1996,7(4):35～38.[7] 杨泽元,王文科,黄金廷,段磊.陕北风沙滩地区生态安全地下水位埋深研究[J ].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,28(8):73-80.[8] 师本强,侯忠杰.陕北榆神府矿区保水采煤方法研究[J ].煤炭工程,2006(1):63-65.[9] 石平五.我国科学采煤发展研究现状[J ].陕西煤炭,2008,27(1):4-13.(下接第25页) 中国煤层气,2005,2(3):19-24.[2] 杨陆武,孙茂远,胡爱梅,等.适合中国煤层气藏特点的开发技术[J ].石油学报,2002,23(4):46-50.[3] 赵光宇.提高煤层气采收率途径的探讨[J ].山西煤炭,2004,24(3):19-21.[4] 新疆煤田地质局.煤层气勘探开发利用评价基础(内部资料)[C ].142-145.[5] 郭勇义,等.注入二氧化碳和氮气驱替煤层气机理的实验研究[J ].太原理工大学学报,2001(4):335-338.[6] 高远文,姚艳斌,等.注气提高煤层气采收率研究进展[J ].资源与产业,2007,9(6):105-108.[7] 饶孟余,张遂安.提高我国煤层气采收率的主要技术分析[J ].中国煤层气,2007,4(2):12-16.M ethods of enhanci n g CB M recoveryZHANG Xiao 2wu 1,Q I A O Jun 2wei2(1.N ingxia Bureau of Coal Geol ogical Exp l orati on,Yinchuan 750011,China;2.Xi ′an University of Science and Technol ogy,Xi ′an 710054,China )Abstract:The paper analyses the main fact ors of infuercing C BM recovery,intr oduces the technol ogy of enhancing CB M recovery and reservoir incentives technique and its advantages and disadvantages .Key words:C BM;recovery;reservoir incentives;multi 2branch horizontal wells01陕 西 煤 炭 2008年。