煤层气排采技术
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煤层气排采技术
提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
一、煤层气排采的工艺技术
1、煤层气井排采的原则
➢ A、排采制度须坚持连续、适度、稳定、长期的总体原则，最大限度 的释放单井产能；
➢ B、制定合理的排采生产制度，坚持缓慢降压、平稳调峰、连续抽排、 快速检泵的原则，同时控制好流套压、液面和煤粉产出，以达到稳 产期长、采收率高的目的；
井口压 力为零
降液面 稳压产液 降压提产 控压稳产 稳压递减
阶段
阶段
阶段
阶段
阶段
套管开 始产气
提升套压
流压、套压、 气量相对稳定
压力降至最 低，产量出
现递减
产量效益不 足以维持开
支
排采生产过程中每个阶段不是孤立的、而是在稳定连续中进行； 只是通过不同的排采控制实现各个阶段的排采目的。
指导思想：逐级降压控制排采。
B、定产排采：根据地层产能和供液能力，控制水、气的产量， 以保障流体的合理流动。可以通过改变套压或动液面来控制井底流压 来实现稳产的目的。适用于稳产阶段。
一、煤层气排采的工艺技术
4、煤层气井生产阶段的划分
建议排采阶段的划分:
根据煤层气的产出机理、煤储层特点，将排采分为五个排采阶段：
阶段
结束 标志
放喷 阶段
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心目标
③稳压产液阶段：此阶段由于开始产气，煤粉易产出，因此，以稳定 流压为主；尽可能多排液，降液柱，提升套压至合理区间，从而保护 储层。 核心目标：保持渗流通道稳定，降液柱提套压。
④降压提产阶段：此阶段，为了降压漏斗尽可能扩展，气体的解吸范 围尽可能增大，需要控制流压让气井产气。随着气产量增加、水产量 降减小。 降压的速度以排出的水清澈、不浑浊为原则。 核心目标：扩大气体解吸范围，保持渗流通道稳定。
一、煤层气排采的工艺技术
汇报提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
二、精细化排采控制
煤层气储层煤基质松软易碎，如果降压速度过快， 会导致产水产气过程中反吐压裂砂，并有煤粉伴随产出, 且煤粉粘度较大，极易堵塞渗流通道，甚至出现煤层垮 塌；如果降压过慢，泄流半径虽然会增大，但泄流区域 内甲烷解吸速度变慢，导致压降漏斗区域的甲烷得不到 最大程度的解析。
汇报提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
三、影响排采效果的主要因素
1、非连续性排采的影响
如果因关井、卡泵、修井等造成排采终止，带来的影响是：
(1) 地层压力回升，使甲烷在煤层中被重新吸附，容易产生气锁；、 (2) 回压造成压力波及的距离受限，降压漏斗难以有效扩展； (3) 如果因修井造成排采终止，外来物质非常容易对敏感性储层造成 伤害，不仅使井的产气能力大幅下降，而且会增加后期排采故障发生 率； (4) 贾敏效应； (5) 速敏效应。
三、影响排采效果的主要因素
贾敏效应
停抽，近井地带地层压 力恢复，煤储层再次被水充 填（降压过程中的解析量小 于升压过程中的吸附量）， 使得煤层孔道处的流动空间 变小，气体流动阻力增大， 致使气体不能顺利通过孔道， 供气能力不足，产量下降的 现象。
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心目标
⑤控压稳产阶段：根据单井的生产能力确定合理的产能指标进行稳定 生产。产液量和产气量相对稳定。排采控制的重点是尽可能维持排采 作业的连续性和稳定性 、不追求峰产 ，尽量控制井底流压，以延长 稳产时间，实现煤层气井产量最大化。 核心目标：控制流压在一定值，稳定产量。
同时由于煤储层的各向异性这一特点，各单井的生 产都有自身的特点，即使同区块同层位的两口井，在整 个生产过程所表现出来的特点也是不一样的。
综上所述，排采生产制度的制定在上述各排采阶段 原则的基础上，应结合各井的生产特点进行精细化排采
排采变化
原因分析
操作处理
套压上涨
气量上涨，地层解析面积扩大
先做观察，待井底流压稳定后 继续降压生产
➢ C、禁止井底压力、套压、气水产量等大幅度波动，防止造成产层伤 害，保障渗流通道畅通 。
一、煤层气排采的工艺技术
2、煤层气井排采的关键
控制井底流压、控制煤粉的产出。
压力管理 降压的连续性 产水量 产气量 套管压力
煤粉管理 及时性 可控性 设备维护 储层保护
引导地质过程
生产连续性、及时性、可控性 获得最大产量
套压上涨 转速过高
适当放气
井底流压 套压不变
------------------------
下降
套压下降
气量上涨，做完放气操作 气量下降，地层通道堵塞
调整排量，稳定液面 降低排量，稳定井底流压
正确的理解生产参数的变化，是实现生产过程控制的前提和基础。对 不同单井由于开发层位不同，即使同一层位的井也由于煤储层的非均 质性及工程等因素，排采过程中会出现多种情况，需做出合理判断并 及时调整，做到单井精细化管理。
一、煤层气排采的工艺技术
3、排采工作制度
煤层气井产量直接受控于合理的排采制度，而经济合理的排采 制度应该是保证煤层不出现异常的砂及煤粉的前提下的最大压降幅度。
主要有两种排采制度： A、定压排采：核心是控制好生产压差，保持液面平稳下降，确
保煤粉、水、气等的正常产出。在排采过程中，主要通过调整产水量 及控制动液面，同时通过控制井口套压来控制生产压差。适用排采初 期。
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心Fra Baidu bibliotek标
①放喷阶段：常规直井或丛式井的储层经压裂改造后，储层中被高压 压入大量的压裂液，因此排采前首先需要放喷排液。控制放喷量的原 则是避免井口出现煤粉和压裂砂。井口压力为零，溢流量很小时为结 束点。 核心目标：返排压裂液。
②降液面阶段：控制重点是降液速度，排采强度不宜过大，以平缓降 液为主，排液应连续平稳，保持动液面平稳下降。严禁排量的大起大 落而造成生产压差上下波动，使得储层激动，吐砂、吐粉。降液面的 速度以排出的水清澈不出过量煤粉为原则，套管产气是该阶段的结束 点。 核心目标：沟通远端地层。
井底流压
气量下降，地面放气阀堵塞
上涨
套压不变 地层新的裂缝开始产水
敲击放气阀，放气
先做观察，待井底流压稳定后 继续降压生产
套压下降 两相流水相大于气相
加大排水量
井底流压 不变
套压上涨 套压不变 套压下降
液位下降，抽排过快 达不到降压要求 液位上涨，抽排慢
先降转速，然后做放气操作 加大排水量，然后放气 加大排水量
煤层气排采技术
提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
一、煤层气排采的工艺技术
1、煤层气井排采的原则
➢ A、排采制度须坚持连续、适度、稳定、长期的总体原则，最大限度 的释放单井产能；
➢ B、制定合理的排采生产制度，坚持缓慢降压、平稳调峰、连续抽排、 快速检泵的原则，同时控制好流套压、液面和煤粉产出，以达到稳 产期长、采收率高的目的；
井口压 力为零
降液面 稳压产液 降压提产 控压稳产 稳压递减
阶段
阶段
阶段
阶段
阶段
套管开 始产气
提升套压
流压、套压、 气量相对稳定
压力降至最 低，产量出
现递减
产量效益不 足以维持开
支
排采生产过程中每个阶段不是孤立的、而是在稳定连续中进行； 只是通过不同的排采控制实现各个阶段的排采目的。
指导思想：逐级降压控制排采。
B、定产排采：根据地层产能和供液能力，控制水、气的产量， 以保障流体的合理流动。可以通过改变套压或动液面来控制井底流压 来实现稳产的目的。适用于稳产阶段。
一、煤层气排采的工艺技术
4、煤层气井生产阶段的划分
建议排采阶段的划分:
根据煤层气的产出机理、煤储层特点，将排采分为五个排采阶段：
阶段
结束 标志
放喷 阶段
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心目标
③稳压产液阶段：此阶段由于开始产气，煤粉易产出，因此，以稳定 流压为主；尽可能多排液，降液柱，提升套压至合理区间，从而保护 储层。 核心目标：保持渗流通道稳定，降液柱提套压。
④降压提产阶段：此阶段，为了降压漏斗尽可能扩展，气体的解吸范 围尽可能增大，需要控制流压让气井产气。随着气产量增加、水产量 降减小。 降压的速度以排出的水清澈、不浑浊为原则。 核心目标：扩大气体解吸范围，保持渗流通道稳定。
一、煤层气排采的工艺技术
汇报提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
二、精细化排采控制
煤层气储层煤基质松软易碎，如果降压速度过快， 会导致产水产气过程中反吐压裂砂，并有煤粉伴随产出, 且煤粉粘度较大，极易堵塞渗流通道，甚至出现煤层垮 塌；如果降压过慢，泄流半径虽然会增大，但泄流区域 内甲烷解吸速度变慢，导致压降漏斗区域的甲烷得不到 最大程度的解析。
汇报提纲
一、煤层气排采的工艺技术 二、精细化排采控制 三、影响排采效果的主要因素 四、小结
三、影响排采效果的主要因素
1、非连续性排采的影响
如果因关井、卡泵、修井等造成排采终止，带来的影响是：
(1) 地层压力回升，使甲烷在煤层中被重新吸附，容易产生气锁；、 (2) 回压造成压力波及的距离受限，降压漏斗难以有效扩展； (3) 如果因修井造成排采终止，外来物质非常容易对敏感性储层造成 伤害，不仅使井的产气能力大幅下降，而且会增加后期排采故障发生 率； (4) 贾敏效应； (5) 速敏效应。
三、影响排采效果的主要因素
贾敏效应
停抽，近井地带地层压 力恢复，煤储层再次被水充 填（降压过程中的解析量小 于升压过程中的吸附量）， 使得煤层孔道处的流动空间 变小，气体流动阻力增大， 致使气体不能顺利通过孔道， 供气能力不足，产量下降的 现象。
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心目标
⑤控压稳产阶段：根据单井的生产能力确定合理的产能指标进行稳定 生产。产液量和产气量相对稳定。排采控制的重点是尽可能维持排采 作业的连续性和稳定性 、不追求峰产 ，尽量控制井底流压，以延长 稳产时间，实现煤层气井产量最大化。 核心目标：控制流压在一定值，稳定产量。
同时由于煤储层的各向异性这一特点，各单井的生 产都有自身的特点，即使同区块同层位的两口井，在整 个生产过程所表现出来的特点也是不一样的。
综上所述，排采生产制度的制定在上述各排采阶段 原则的基础上，应结合各井的生产特点进行精细化排采
排采变化
原因分析
操作处理
套压上涨
气量上涨，地层解析面积扩大
先做观察，待井底流压稳定后 继续降压生产
➢ C、禁止井底压力、套压、气水产量等大幅度波动，防止造成产层伤 害，保障渗流通道畅通 。
一、煤层气排采的工艺技术
2、煤层气井排采的关键
控制井底流压、控制煤粉的产出。
压力管理 降压的连续性 产水量 产气量 套管压力
煤粉管理 及时性 可控性 设备维护 储层保护
引导地质过程
生产连续性、及时性、可控性 获得最大产量
套压上涨 转速过高
适当放气
井底流压 套压不变
------------------------
下降
套压下降
气量上涨，做完放气操作 气量下降，地层通道堵塞
调整排量，稳定液面 降低排量，稳定井底流压
正确的理解生产参数的变化，是实现生产过程控制的前提和基础。对 不同单井由于开发层位不同，即使同一层位的井也由于煤储层的非均 质性及工程等因素，排采过程中会出现多种情况，需做出合理判断并 及时调整，做到单井精细化管理。
一、煤层气排采的工艺技术
3、排采工作制度
煤层气井产量直接受控于合理的排采制度，而经济合理的排采 制度应该是保证煤层不出现异常的砂及煤粉的前提下的最大压降幅度。
主要有两种排采制度： A、定压排采：核心是控制好生产压差，保持液面平稳下降，确
保煤粉、水、气等的正常产出。在排采过程中，主要通过调整产水量 及控制动液面，同时通过控制井口套压来控制生产压差。适用排采初 期。
一、煤层气排采的工艺技术
各阶段的生产特点及核心Fra Baidu bibliotek标
①放喷阶段：常规直井或丛式井的储层经压裂改造后，储层中被高压 压入大量的压裂液，因此排采前首先需要放喷排液。控制放喷量的原 则是避免井口出现煤粉和压裂砂。井口压力为零，溢流量很小时为结 束点。 核心目标：返排压裂液。
②降液面阶段：控制重点是降液速度，排采强度不宜过大，以平缓降 液为主，排液应连续平稳，保持动液面平稳下降。严禁排量的大起大 落而造成生产压差上下波动，使得储层激动，吐砂、吐粉。降液面的 速度以排出的水清澈不出过量煤粉为原则，套管产气是该阶段的结束 点。 核心目标：沟通远端地层。
井底流压
气量下降，地面放气阀堵塞
上涨
套压不变 地层新的裂缝开始产水
敲击放气阀，放气
先做观察，待井底流压稳定后 继续降压生产
套压下降 两相流水相大于气相
加大排水量
井底流压 不变
套压上涨 套压不变 套压下降
液位下降，抽排过快 达不到降压要求 液位上涨，抽排慢
先降转速，然后做放气操作 加大排水量，然后放气 加大排水量