煤层气开采方法与技术简化版演示文稿
《煤层气开采技术》课件
煤层气开采技术的挑战
环保和安全挑战
煤层气存在安全隐患，同时也 会对区域水资源、环境造成一 定的影响。
技术和经济挑战
我国的煤层气开采技术与国际 先进水平存在一定差距，同时 煤层气勘探、开采的成本也较 高。
战略和政策挑战
我国的能源体系与煤层气开采 政策需要进行更完善的制定和 改进，以加快推动煤层气的发 展。
煤层气的形成和分布
形成原理
煤层气是在煤层形成和演化过程中释放的天然气，是古代有机质的产物。
分布特点
煤层气广泛分布于世界各地，但受多种因素的影响，不同地区的煤层气储量和开采难度也不 同。
利用前景
煤层气开采能大大缓解全球能源短缺的现状，未来市场前景广阔。
煤层气开采技术的分类
1
加压注气技术
2
在煤层中注入高压天然气或液体，使煤
水平井开采技术可以有效地提高采气井的开采效 率，实现煤层气稳产高产。
煤层气水平井高效范采技术
结合泡沫化送排技术和水平井成键技术，提高高 压水的开采效果。
低渗透率井网合理开采技术
在不改变原有油层地质储层性质的基础上，对煤 层井网进行合理开采的方法。
局部多点钻井技术
采用局部多点钻井技术，做到多面、多点、多孔 同时钻井，提高钻探质量。
煤层气开采技术
煤层气是一种新兴的清洁能源，其开采技术是当今世界矿业技术的一个重要 分支。
煤的煤层气开采与利用
煤的煤层气开采与利用
煤层气是指在煤矿开采过程中，由于地下煤层内煤体的热解和气体吸附释放而
形成的一种可燃气体。它是一种清洁能源，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。本文将从煤层气的开采技术、利用途径和发展前景等方面进行探讨。
一、煤层气的开采技术
煤层气的开采技术主要包括钻井、煤层气抽采和煤层气集输等环节。首先，通
过钻井技术进入煤层，获取煤层气的信息。然后，利用煤层气抽采技术，将煤层气从煤层中抽出。最后，通过煤层气集输技术，将煤层气输送到使用地点。
目前，煤层气开采技术已经相对成熟，但仍存在一些挑战。例如，煤层气抽采
过程中会产生大量的煤层水，对环境造成一定的影响。因此，如何有效处理煤层水成为煤层气开采过程中的一个重要问题。
二、煤层气的利用途径
煤层气的利用途径主要包括发电、供热和化工等领域。首先，煤层气可以用于
发电，通过燃烧煤层气产生蒸汽驱动发电机发电。这种方式不仅能够提供电力，还能减少对传统煤炭资源的依赖，减少环境污染。
其次，煤层气还可以用于供热。煤层气的热值高，可以作为供暖燃料使用。这
对于一些寒冷地区来说，是一种非常有效的供热方式。同时，利用煤层气供热还可以减少对天然气等传统能源的需求，提高能源利用效率。
此外，煤层气还可以用于化工领域。煤层气中含有丰富的甲烷等有机物，可以
作为化工原料进行加工利用。例如，可以通过甲烷制取合成气，再进行合成氨、合成甲醇等化工产品的生产。
三、煤层气的发展前景
煤层气的发展前景十分广阔。首先，煤层气是一种清洁能源，相对于传统煤炭资源的开采和利用，煤层气的碳排放量要低得多。因此，煤层气在应对气候变化和保护环境方面具有重要意义。
煤层气排采技术讲课文档
尾管
沉砂管
②螺杆泵泵挂系统设备主要有：驱动头、24.5mm光
杆+24.5mm抽油杆+抽油杆扶正器+转子+定子+尾管+
金属筛管+沉砂管+丝堵；
③电潜泵泵挂系统主要设备有：变频器+入井电缆+
电潜泵+筛管+丝堵。
抽油杆
出气管线 出水管线
表层套管 Φ244.5mm
煤层套管 Φ139.7mm
水泥返
油管
Φ73mm
(3)饱和水单相流，压力 在围岩与煤层中共同传
递 (4)非饱和流阶段
(5)两相流阶段
随着排采的进行，围岩中压力 梯度逐渐大于煤层中的压力梯 度，压力传递轨迹从煤层过渡 到围岩中，压力将仅在围岩中
传递，开始排采围岩中的水，
此时，煤层中压力几乎不再发
生变化。
第八页，共71页。
2．排采过程煤层有越流补给
第十二页，共71页。
煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素
1．煤层含水性
煤层气井的生产是通过抽排煤层及相邻含水层中
的地下水来降低煤储层压力，使煤层中的甲烷释 放并向井口运移，排水是储层压力降低的根本途 径。 煤层富水性直接关系到压力降低的难易程度。富 水性过强，无疑将增加排采的强度，使煤储层压 力很难降低；
（理论排量为为2244～65m3/d ） 型号： QYB10110-1-50-505000S
煤层气排采技术(共71张PPT)
排采设备简况
设备类型
梁式泵 （有杆泵）
型号
CYJY31.5
-6.5HB
理论排量
3
m/d
5.963.85963
8
优点
泵的价格 便宜
缺点
维护量大, 防砂、 粉能力差
螺杆泵
GLB30021
维护量小、 15.2-50 防砂、
煤粉能力强
换泵的价 格
较高
电潜泵
QYB101Q YB101-5050--500S
24-65
● 所有井煤层均全部射开。
①抽油机泵抽系统设备主要有： 3 型抽油机、 Φ56mm二级整体筒管式泵、Φ73mm油管、音标、 Φ89mm金属绕丝筛管、管式泵柱塞、Φ19mm抽油杆、 Φ25.4mm光杆、丝堵、音标等；
②螺杆泵泵挂系统设备主要有：驱动头、24.5mm光 杆+24.5mm抽油杆+抽油杆扶正器+转子+定子+尾管+ 金属筛管+沉砂管+丝堵；
油管 4.光杆
与光 5.盘根盒
杆环
形空 6.取样管
间的
井口 7 7.油管头
动密 封装
8.套管头
置 9 9.表层套管
10.产层套管
11.油管
12.抽油杆
13.抽油泵
14.油管接箍
15.筛管
煤层气开发煤层气开采工程演示文稿
第16页，共109页。
第一节 煤层气开采方法与原理
2.煤层气井排采关键因素分析
煤层气井生产控制的参数主要有：井底压力、套压、动液面、产气量、产水量等
动态参数。
（1）井底压力
井底压力是指气井在正常生产时所测得的井筒中煤层中部的压力，是流体流经 储层到达井底的剩余压力。井底流压是预测煤层气井生产的一个基本要素， 是进行有效人工举升设计的一个关键参数，其重要性表现在以下两个方面：
• Ⅱ饱和水单相流，压力仅在围岩中传递阶段。随着排采的进行，围岩中压力梯度逐 渐大于煤层中的压力梯度，压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中，压力将仅在围岩 中传递，开始排采围岩中的水，此时，煤层中压力几乎不再发生变化。随着围岩 中影响半径的增加，煤层中的压力梯度小于围岩中的压力梯度，在煤层中形成很 小的压降漏斗后，压力将仅在围岩中进行传递，进入第二阶段。直到煤层中的压 力梯度大于围岩中的压力梯度为止。
煤层气井不再产气 。
煤层气存在补给边界
第23页，共109页。
煤层气开采原理与方法
煤层气开采原理与方法
煤层气开采是指将煤层中积聚的天然气开采出来，并利用它作为能源。该过程需要采用特殊的技术来确保提取的天然气质量好、产量高且环境友好。本文将介绍煤层气开采的原理与方法，包括采气方式、采气工艺和采气设备等。
一、煤层气采气方式
煤层气采气方式通常可以分为以下几种：
1. 抽采法：也叫常规法采气，通过在煤层上钻井并深入到煤层中，然后利用钻井杆将煤层中的天然气吸到地面。
2. 瓦斯抽采法：采用煤层的瓦斯后期回收的方式，通常在开采期结束时才开始运用。
3. 瓦斯抽放法：也称瓦斯抽采前点火排放法，主要用于瓦斯爆炸危险的采矿地点。采用钻孔上深入开采工作面，从而将瓦斯提取到地面进行处理。
4. 水力压裂法：采用高压水把煤层内部压裂，从而提高煤层透气性，增加天然气产出。
二、煤层气采气工艺
煤层气采气的工艺过程通常包括以下步骤：
1. 钻井：使用特殊的钻机和杆道在地面上钻出井眼，然后逐步加深到煤层所在的位置，直到可采气位置。
2. 钻孔装置：将钻机转移到所选定的位置上并安装好各种包括管柱、液体输送装置在内的设备。
3. 注水：通过钻井机将水注入钻孔中，将煤层内部的天然气推出，然后将天然气运输到处理设备。
4. 煤层气净化：使用煤层气净化设备去除其中的杂质和水份。
5. 煤层气输送和储存：利用管道将净化后的天然气运输到目的地，并储存备用。
三、煤层气采气设备
1. 钻头：钻头通常用于钻井和采气的过程中，通过钻孔有针对性地深入到煤层中，以便对煤层进行采气和控制。
2. 采气管道：将从煤层中采集出来的天然气输送到采气站或输送管道上进行处理和存储。一般采气管道使用高强度合金钢制造。
煤层气开采技术课件
为了了解煤岩的力学性质，需要进行岩石力学测试，包括岩 石三轴压缩试验、岩石抗拉试验和岩石剪切试验等。
煤层气开采的渗流理论
渗流基本概念
渗流是指流体在多孔介质中的流动， 煤层气开采渗流理论主要研究气体在 煤层中的流动规律。
渗流方程
渗流方程是描述流体在多孔介质中流 动的数学模型，包括达西定律和扩散 方程等。
排采工艺包括自喷排采、 抽油机排采、电潜泵排采 等，根据煤层条件和开采 需求选择合适的工艺。
煤层气开采的增产技术
增产技术概述
增产技术是通过改善煤层渗透性、 提高煤层压力等方式，增加煤层 气的产量和采收率。
增产设备
增产设备包括增压泵、注氮机、 注水设备等，用于提高煤层的压 力和渗透性。
增产工艺
增产工艺包括水力压裂、酸压裂、 注水开发等பைடு நூலகம்根据煤层条件和开 采需求选择合适的工艺。
随着科技的不断进步，煤层气开采技术逐渐向高效、低成本的方向发展，以提高开采效率 ，降低生产成本，增加经济效益。
煤层气开采技术向智能化、自动化发展
随着人工智能、物联网等技术的不断发展，煤层气开采技术逐渐向智能化、自动化的方向 发展，以提高开采的安全性、可靠性和稳定性。
煤层气开采技术向绿色、环保发展
随着社会对环境保护的日益重视，煤层气开采技术逐渐向绿色、环保的方向发展，以减少 对环境的负面影响，实现可持续发展。
煤层气勘探与开发利用技术第三章ppt课件
• 由两个无因次时间比得到校正因子，用校正因 子乘以解析气量即得到总含气量，总含气量减 去解吸气量可计算出逸散气量。
• 当逸散气量中比例小于50%时，史密斯—威廉 斯法是准确的，即校正因子最大值为2。此外 该法是根据钻井煤屑的解吸行为而建立的，也 适用于钻孔煤芯含气量的测定。
• 3、地质类比分析法
• 如果预测区及其浅部煤层几乎没有煤质煤岩、 煤层含气性、煤吸附性等实测资料，地质类 比分析法是预测煤层含气量的唯一方法。
• 对于已知煤级、煤质等基础资料但缺乏煤 层实测含气量和等温吸附实验数据的地区， 可在综合分析煤层气地质条件的基础上， 采用煤质—灰分—含气量类比法，选择煤级 煤质条件类似地区含气量梯度、等温吸附 等作为本区煤层含气量的预测依据。
• 美国矿业局采用直接法计算逸散气的理论依据： 煤体内孔隙是球形的，孔径呈单峰分布，气体 在孔隙中进行等温扩散且服从菲克第一定律， 所有孔隙中气体的初始浓度相同，通体边界处 气体浓度为零。因此，解吸最初几个小时释放 出的气体与解吸时间的平方根成正比，总解吸 量公式如70页。
• 2、史密斯—威廉斯法
• 煤层含气量中可采收气量与总量之百分比， 称为煤层气采收率。煤层气理论可采率一 般采用三种方法进行预测：见83页。等温 吸附法采用美国学者建立的公式：见84页。
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。
煤层气开发-煤层气开采工程教学课件 (一)
煤层气开发-煤层气开采工程教学课件 (一)
煤层气作为一种新型的能源资源，近年来在我国的开发与利用中受到
了广泛的关注。为了培养和提高煤层气开采工程领域的人才，各大高
校逐渐开设了相关的研究与教学课程，其中煤层气开采工程教学课件
是其中一个重要的组成部分。
一、教学内容
煤层气开采工程教学课件主要包括以下内容：
1.煤层气资源概况。介绍煤层气的定义、特点、储量及分布等方面的
内容。
2.煤层气开采原理。包括煤层气开采的地质条件分析、煤层气采收率、煤层气开采方式等。
3.煤层气开采工艺流程。涵盖地面管道、井口设备、井筒采气等方面
的内容。
4.煤层气开采企业管理。包括煤层气开采的安全生产、环保和社会责
任等方面的内容。
二、课件特点
煤层气开采工程教学课件具有以下特点：
1.科学性。该课件系统地讲解了煤层气开采的相关理论和技术，使学
生对煤层气开采有了更全面、深入的认识。
2.实践性。该课件通过多个实际案例和数据分析，让学生更好地了解煤层气开采的实际工作和实践经验。
3.操作性。该课件通过图形、图表等多样化的视觉展示方式，让学生更直观地了解煤层气开采的工艺流程。
4.前瞻性。该课件不断更新煤层气开采领域的最新技术和发展趋势，更好地引导学生关注未来行业发展。
三、应用场景
煤层气开采工程教学课件的应用场景主要包括以下两个方面：
1.教学用途。这种课件通常被运用在相关专业的煤层气开采课程中，通过图表、数据等形式进行展示，以提高学生学科理论知识和实践技能的掌握程度。
2.企业实践。该课件也可以在煤层气开采企业中使用，用于员工培训和技能提高，以促进企业实际操作的效率和效果。
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六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
➢ 集气管网的形式 3）放射枝状组合式采集管网
适用范围：适用于各类气田,其适用性较广。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
➢ 集气管网的形式 4）井间串接工艺管网 适用范围：适于井数多、分布密集，低产、低压、低渗气田。
5 煤层气地面集输与处理
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
4.1 煤层气排采与阶段划分-视频
抽油杆
出水管线 出气管线
音标 100m 动液面
表层套管 Φ244.5mm 煤层套管 Φ139.7mm 水泥返高
油管 Φ73mm
尾管 沉砂管
煤层 泵 金属绕丝筛管 丝堵
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征
四、 煤层气富集与成藏
五、 煤层气资源与评价
六 、煤层气资源开采方法与技术
1 煤层气开采原理与特征 2 煤层气钻井与完井 3 煤储层改造（压裂） 4 煤层气排采 5 煤层气地面集输与处理
5.1 集输工艺流程 5.2 集输管网 5.3 井场工艺 5.4 集气增压站工艺 5.5 煤层气处理
➢ 煤层气采集气管网的形式
2）多井串接
集气站
简化采气管网建设,增加集 气站辖井数,串接灵活,采气管 线流量较大,流速较高,携液能 力强，相对压降小,适应低压、 低产气田的开发。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
➢ 煤层气采集气管网的形式
3）多井串接与阀组串接相结合
集气站
煤层气开采方法与技术简化版 演示文稿
优选煤层气开采方法与技术简 化版
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征 四、 煤层气富集与成藏 五、 煤层气资源与评价 六 、煤层气资源开采方法与技术
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征 四、 煤层气富集与成藏 五、 煤层气资源与评价
五、 煤层气资源与评价
六 、煤层气资源开采方法与技术
1 煤层气开采原理与特征 2 煤层气钻井与完井 3 煤储层改造（压裂） 4 煤层气排采 5 煤层气地面集输与处理
5.1 集输工艺流程 5.2 集输管网 5.3 井场工艺 5.4 集气增压站工艺 5.5 煤层气处理
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理
阀组与单井相结合的方式 是把相邻的井或井场串接后集 中输送至附近的阀组，再统一 输送至集气站，阀组的功能主 要具有集气、截断的功能。
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征
四、 煤层气富集与成藏
五、 煤层气资源与评价
六 、煤层气资源开采方法与技术
1 煤层气开采原理与特征 2 煤层气钻井与完井 3 煤储层改造（压裂） 4 煤层气排采 5 煤层气地面集输与处理
5.1 集输工艺流程 5.2 集输管网 5.3 井场工艺 5.4 集气增压站工艺 5.5 煤层气处理
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理
5.3 井场工艺
井口螺杆泵 分离器
水管线 气管线
水表
Biblioteka Baidu
太阳能发电装置
安全阀
六、煤层气资源开采方法与技术
4.1 煤层气排采与阶段划分
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
4.1 煤层气排采与阶段划分
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
4.2 煤层气排采原则
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
4.2 煤层气排采原则
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采
4.2 煤层气排采原则
六、煤层气资源开采方法与技术
5.1 集输总工艺流程 结合煤层气开发的井间距小、井口压力低、井数多等特点，通常采用
“低压集气、多井串接、两级增压、集中脱水”的集输工艺。
采气干线
集气干线
外输管道
4MPa
10MPa
井场 （多井场串接） 0.1 ～ 0.2MPa左右
集气站 （分离增压） 进站：0.05MPag 出站：3.6MPa左右
中央处理厂 （增压脱水） 进厂：2MPa 出厂：9.5MPa左右
六 、煤层气资源开采方法与技术
1 煤层气开采原理与特征 2 煤层气钻井与完井 3 煤储层改造（压裂） 4 煤层气排采
4.1 排采机理 4.2 排采管理 4.3 存在问题与发展方向
5 煤层气地面集输与处理
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采 4.1 排采机理
4.1.1 排采过程中渗透率变化
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征 四、 煤层气富集与成藏 五、 煤层气资源与评价 六 、煤层气资源开采方法与技术
1 煤层气开采原理与特征 2 煤层气钻井与完井 3 煤储层改造（压裂） 4 煤层气排采
4.1 煤层气排采与阶段划分 4.2 排采管理 4.3 存在问题与发展方向
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
➢ 煤层气采集气管网的形式 1）阀组集气
集气站
阀组即是对煤层气田单井或多井生产煤层气进行汇集的单元。早期 应用于单井井场，这种管网形式特点是辖井数多, 简化了采气管网的建 设,可分区管理。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理
5.2 集输管网 ➢ 集气管网的形式
1）放射式采集气管网 适用范围：气田面积较小、气井相对集中，也可作为多井采集气流程 中的一个基本组成单元。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.1 集输管网
➢ 集气管网的形式 2）枝状式采集气管网 适用范围：当气井在狭长的带状区域内分布且井间距较大，管道长度短、投 资低且管网便于扩展。
4 煤层气排采 4.3 煤层气排采控制理论
（1）液面控制
（2）套管压力控制
六、煤层气资源开采方法与技术
4 煤层气排采 4.3 煤层气排采控制理论
（2） 排采过程中煤粉的监控
（3）排采过程中井底流压的监控
课程提纲
一、 课程简介与煤层气概念 二、 国内外煤层气勘探开发现状 三、 煤储层物性特征
四、 煤层气富集与成藏