煤层气勘探开发技术48页PPT
煤层气勘探与开发利用技术第一章
集中开发模式
将多个煤层气井集中管理和生产， 适用于储量较大、产量较高的煤 层气田。
联合开发模式
将煤层气与常规天然气等资源联 合开发和生产，以提高资源利用 率和经济效益。
煤层气开发技术措施
钻井技术
采用合适的钻井工艺和 技术，确保钻井质量和 安全，同时降低钻井成
本。
压裂技术
通过压裂作业，扩大煤 层裂隙，提高煤层气的
煤层气勘探技术发展历程
01
初始阶段
在20世纪50年代以前，煤层气勘探技术主要以地质调查和简单的地球
物理勘探手段为主，对煤层气的认识也相对有限。
02 03
发展阶段
从20世纪50年代到80年代，随着科技的不断进步，地球物理勘探技术 逐渐成熟，人们开始利用地震勘探、电法勘探等手段对煤层气进行更深 入的研究。
根据预可行性研究结果，进行煤层气开发钻 井、压裂等作业，并进行生产管理。
预可行性研究阶段
进行详细的煤层气资源评价，制定开发方案 和计划，评估开发的经济效益。
生产管理阶段
对已开发的煤层气井进行日常管理、维护和 增产措施的实施。
煤层气开发模式
单井开发模式
针对单口煤层气井进行开发和生 产，适用于储量较小、产量较低 的煤层气田。
土壤地球化学勘探
通过研究土壤中元素含量和分布规 律，确定煤层和地质构造的位置。
岩石地球化学勘探
通过研究岩石中元素含量和分布规 律，确定煤层和地质构造的位置。
遥感勘探法
卫星遥感
利用卫星遥感技术获取煤层区域 的地表信息，通过地表特征推断 出煤层的位置和特征。
航空遥感
利用航空遥感技术获取高分辨率 的航空影像，通过影像分析确定 煤层和地质构造的位置。
《煤层气开采技术》课件
传统开采技术
1 井巷开采法
通过在煤层上方开挖一系列的巷道，从而将天然气导入井眼，是煤层气开采最传统的方 法之一。
2 瓦斯抽采技术
瓦斯抽采技术是对煤层气资源进行有效开发的一种传统方法。
3 瓦斯点火技术
瓦斯点火技术是最早的开采煤层气的方法之一，利用煤层中的瓦采技术
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。
煤层气概述
煤层结构
煤层气主要储存在含煤地层中， 煤层中各种特殊的结构控制着煤 层气的储集和运移。
煤的燃烧特性
煤层气的热值和燃烧特性对开采 和利用煤层气的经济效益和环境 贡献产生重要影响。
煤层气运输和使用
煤层气运输和使用需要建立完善 的输气管道、气化站等设施，以 满足市场需求。
煤层气开采技术的挑战
煤层气ppt课件
成藏模式及开采特征
开采效果
煤层气的产出是一个“排水－降压－解吸－扩散－渗流”的 过程。有效应力效应、基质收缩效应和克林肯伯格效应三种 效应共同作用决定了煤储层渗透率的动态变化过程，而这一 过程对煤层气井的开发效果有直接的影响。根据渗透率及产 气量可以将煤层气的开采效果分为三类：
排采动态分析预测
产量递减法
产量递减法是使用递减曲线分析预测煤层气产量的方法。最 早是由Hanby（1991）在使用指数递减对美国黑勇士盆地的 煤层气井进行经济评估时提出来的。
该方法主要是通过研究煤层气井的产出规律、分析气井的生 产特性和历史资料来预测储量。假设一旦煤层气井达到了实 际高峰值，产气量就开始下降，持续呈典型的可预测的递减 趋势，并沿着一条拟定的递减率曲线变化，由此就可以利用 传统递减分析法及开采特征
开采特征
外输型：多位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通 过本井降压解吸半径内从本井产出，大部分通过高渗通道或沿上 倾部位扩散到其他井内产出。排采井一般位于构造翼部、非均质 性较强的地区。日产气量呈不产—上升—缓慢递减三个阶段。此 类井多低产。
成藏模式及开采特征
开采特征
排采动态分析预测
因为缺乏科学的工具，早期对煤层气排采动态分析预测是很困 难的。大多数煤层气井初始排采时气、水产能较高，经过一段 时间（如数月）的抽排后，出现产量衰减甚至被迫关闭，对后 续产能缺乏系统的预测，极大地制约着煤层气产业的发展。通 过近几十年发展，国内外诸多学者对煤层气井的排采动态分析 预测进行了相应的研究和探讨。当前在国外对煤层气井煤层气 排采动态分析预测采用较多的方法主要是产量递减法及数值模 拟法。
(全部)煤层气课件
一,煤层气勘探开发的意义1、能源意义煤层气是一种新型的洁净能源，其勘探开发可以弥补常规能源的不足。
2、安全与减灾的意义煤层气，严重的影响着我国的煤矿生产安全。
在煤炭开采前预先进行煤层气抽采，有利于降低煤矿生产过程中的瓦斯灾害事故。
3、环境意义煤层气开发降低了煤炭开采中的瓦斯排放，从而降低了由此产生的温室效应。
4，形成新的支柱产业煤层气的利用并不仅仅在民用方面，已广泛用于各种领域，如煤层气发电、汽车燃料、锅炉改造、工业用气、煤化工项目等。
可以有利于衰老煤矿区转业，发展新型的相关产业，缓解转岗就业困难，成为新的经济增长5、巨大的经济意义通过采气销售直接获取经济效益（目前煤层气的井口价一般为1~1.5元/m3），如果民用或发电，还可得到0.2~0.25元/m3的财政补贴，出售减排碳指标（CDM项目）可得到0.2~0.5元/m3 。
对瓦斯突出严重的矿井，采煤过程中的瓦斯治理费用在10～20元／吨煤；同时突出矿井建设费用也远远高于一般矿井。
地面煤层气开发预先抽放了瓦斯，就可大大降低采煤过程中的瓦斯治理费用，晋煤集团的蓝焰公司一直在坚持这一发展思路。
预抽瓦斯，降低了煤矿瓦斯事故，由此产生显著的社会效益。
二，煤层气生成过程1、泥炭化作用和成岩从成煤原始物质被埋藏开始至门限深度为止。
地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。
鉴别指标：Ro小于0.5%。
气体成因：生物成因气通过微生物的作用，使复杂的不溶有机质在酶的作用下发酵变为可溶有机质，可溶有机质在产酸菌和产氢菌的作用下，变为挥发性有机酸、Ｈ2和CO2；Ｈ2和CO2在甲烷菌作用下最后生成CH4。
2、变质作用阶段地层条件：高温（大于50）。
鉴别指标：Ro大于0.5%。
煤在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时，也生成大量的气态和液态物质。
由于煤隶属III型干酪根，属于倾气性有机质，演化过程中形成的烃类以甲烷为主。
气体成因：热成因气三，煤层气开发过程渗透率动态变化的影响因素地质因素：地应力埋藏深度天然裂隙煤体结构储层压力水文地质条件流体介质毛管力、贾敏效应等（在地面排水降压开发煤层气过程中，随着水、气的排出，一方面在地面排水降压开发煤层气过程中，随着水、气的排出，一方面煤储层内流体压力降低，有效应力增大，渗透率降低（简称为负效应）煤储层内流体压力降低，有效应力增大，渗透率降低（简称为负效应）；另一方面煤基质收缩，渗透率增大（简称为正效应）煤基质收缩，渗透率增大（简称为正效应）。
煤层气勘探与开发利用技术第三章ppt课件
• 应用该法的前提是，同一地区内有钻孔煤 层高分辨率测井曲线和与之匹配的煤层含 气量实测资料，未知区段有同一煤层的高 分辨率测井曲线。见89页。
二、采动影响区煤层动态含气量
• 井巷开拓和煤炭开采，改变了扰动区地应 力场和流体压力场压力场，打破了煤储层 压力平衡系统，煤层气程度不等地发生解 吸渗流，煤层含气量发生动态变化。
• 解析气量是解吸罐中含气煤样在常压和储 层温度下自然脱附出来的煤层气量，终止 于一周内平均解析气量小于10ml/d或一周 内每克样品的平均解析两小于0.05ml/d。
• 残余气量是上一阶段自然解吸后残留在煤 样中的煤层气量。产生残留气的原因较多， 如扩散速率极低，或常压下煤层气已达吸 附/解吸平衡而不再解吸，或有一定量煤层 气被封存于煤中死孔。在USBM法一般不要 求测定残余气量，因为解吸较为充分，残 余气数量少且难以解吸，对煤层气采收率 几乎没有影响。
• 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。
• 该方法假设：岩屑在井筒上升过程中压力线性 下降，直至煤屑到达地面。通过求解扩散方程， 将该过程分解成两个无因次时间的形式：见72 页上。
• 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。
(全部)煤层气课件
一,煤层气勘探开发的意义1、能源意义煤层气是一种新型的洁净能源，其勘探开发可以弥补常规能源的不足。
2、安全与减灾的意义煤层气，严重的影响着我国的煤矿生产安全。
在煤炭开采前预先进行煤层气抽采，有利于降低煤矿生产过程中的瓦斯灾害事故。
3、环境意义煤层气开发降低了煤炭开采中的瓦斯排放，从而降低了由此产生的温室效应。
4，形成新的支柱产业煤层气的利用并不仅仅在民用方面，已广泛用于各种领域，如煤层气发电、汽车燃料、锅炉改造、工业用气、煤化工项目等。
可以有利于衰老煤矿区转业，发展新型的相关产业，缓解转岗就业困难，成为新的经济增长5、巨大的经济意义通过采气销售直接获取经济效益（目前煤层气的井口价一般为1~1.5元/m3），如果民用或发电，还可得到0.2~0.25元/m3的财政补贴，出售减排碳指标（CDM项目）可得到0.2~0.5元/m3 。
对瓦斯突出严重的矿井，采煤过程中的瓦斯治理费用在10～20元／吨煤；同时突出矿井建设费用也远远高于一般矿井。
地面煤层气开发预先抽放了瓦斯，就可大大降低采煤过程中的瓦斯治理费用，晋煤集团的蓝焰公司一直在坚持这一发展思路。
预抽瓦斯，降低了煤矿瓦斯事故，由此产生显著的社会效益。
二，煤层气生成过程1、泥炭化作用和成岩从成煤原始物质被埋藏开始至门限深度为止。
地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。
鉴别指标：Ro小于0.5%。
气体成因：生物成因气通过微生物的作用，使复杂的不溶有机质在酶的作用下发酵变为可溶有机质，可溶有机质在产酸菌和产氢菌的作用下，变为挥发性有机酸、Ｈ2和CO2；Ｈ2和CO2在甲烷菌作用下最后生成CH4。
2、变质作用阶段地层条件：高温（大于50）。
鉴别指标：Ro大于0.5%。
煤在温度、压力作用下发生一系列物理、化学变化的同时，也生成大量的气态和液态物质。
由于煤隶属III型干酪根，属于倾气性有机质，演化过程中形成的烃类以甲烷为主。
气体成因：热成因气三，煤层气开发过程渗透率动态变化的影响因素地质因素：地应力埋藏深度天然裂隙煤体结构储层压力水文地质条件流体介质毛管力、贾敏效应等（在地面排水降压开发煤层气过程中，随着水、气的排出，一方面在地面排水降压开发煤层气过程中，随着水、气的排出，一方面煤储层内流体压力降低，有效应力增大，渗透率降低（简称为负效应）煤储层内流体压力降低，有效应力增大，渗透率降低（简称为负效应）；另一方面煤基质收缩，渗透率增大（简称为正效应）煤基质收缩，渗透率增大（简称为正效应）。
煤层气勘探开发技术共48页
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
煤层气勘探开发技术
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步— —托·富 勒
11煤层气勘探开发技术
V-P2T22-13 (Aug 11 2003) V-P2T22-5 (July 21 2003)
V-P2T22-4 (July 19 2003)
V-P2T22-12 (Aug 8 2003)
VV-V-P-P2VP2T-2T2PT22222-T2-92-1210(-1J8(u(Al(AuyJugug3l21y5222200800003323))0)03)
V-P1T111-1 (June 30 2003)
35
V-P1T107-2
直井钻井现场
井组布置
N
晋1～2
233.6
晋1～5
178.0
199.5m
晋1～1
164.3m
188.4 m 晋1～3
224.5m
194.6 m
117.6 m
179.8 m
晋试1
173.5m
晋1～4
水平井钻井现场
丛式井
5LZ165-7Y螺杆
风动潜孔冲击器
分枝水平井
X-XE4-SEX24-8SE-24188S-(21J87a-(n1J.a167n().J1a6n).15)
35
X-E4S29-6A(June 21 2003)
X-E4S29-5(June 23 2003) 16 2003)
X-E4S29-4A(June 23
35
X-E4S28-23(Jan.2X2-)E4S28-24(Jan.23)
2003)
X-E1S28-9B(Jan.11)
X-E1S28-10(Jan.7)
X-T112-1(June 1 2003)
X-T112-5(June 7 2003) X-T112-6A(June 10 2003) X-T22-1(June 11 2003)
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。
总之，煤层气开采工程教学课件在煤层气开发领域具有广泛的应用前景和市场需求。
虽然该课件的基础结构已经形成，但随着煤层气开采技术和理论研究的不断发展，该课件也需要不断更新和完善。
煤层气开发理论与技术概论PPT学习教案
煤层气储层改造技术
1、裸眼扩径 2、洞穴完井 3、水力压裂
第21页/共61页
第22页/共61页
裸眼扩径
第23页/共61页
裸眼扩径
美国粉河盆地 （特高渗） 第24页/共61页
洞穴完井
第25页/共61页
洞穴完井技术
第26页/共61页
洞穴完井技术
第27页/共61页
洞穴完井技术
但从目前资料分析，我国煤层气δ13C1值为-66.3‰～-13.3‰看，煤层中 存在生物气，而它们是早期菌解生物气还是次生生物气还有待证实。不过本 次评价的煤级为长焰煤—无烟煤Ⅱ、Ⅲ号，一般是不含早期菌解生物气的， 因此δ13C1<-58‰煤层气应为晚期成因的次生生物气。
第11页/共61页
煤层气的储集
第28页/共61页
洞穴完井技术
第29页/共61页
洞穴完井技术
第30页/共61页
洞穴完井技术
第31页/共61页
水力压裂
第32页/共61页
美国煤层气压裂技术发展 概况
（1） 美国煤层气井压裂技术发展概况一览表
压裂技术
1960
1970
1980
炸药炸洞
高压水力压裂
大排量高压水力压裂
液氮泡沫压裂
液氮泡沫加砂压裂
注：+ + + 为作用大；+ + 为作用中等；+ 为作用小；空白为没有作用
对煤层气的 运移作用
+ + +++ ++ ++ ++
+ +
第17页/共61页
煤层气储层特征