煤层气排采工艺

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煤层气井排采理论与技术

煤层气井排采理论与技术
煤层气井排采过程中产层伤害的主要原因与伤害机理: 1. 排采过快带来的伤害
(应力敏感伤害、气锁水锁伤害、吐粉伤害等)
2. 修井作业带来的伤害
(外来物质伤害)
3. 关井带来的伤害
(煤粉堵塞伤害、气锁水锁伤害等)
排采过程中的产层伤害与保护
排采过程中的产层伤害与保护
无因次渗透率与围压和有效压力的关系
煤层气井排采工艺
煤层气井排采工艺
单管气举井下管柱示意图 (a)开式管柱;(b)半闭式管柱;(c)闭式管柱
煤层气井排采工艺
气举过程 (a)停产时;(b)环形液面达到管鞋;(c)气体进入油管
煤层气井排采工艺
气举井内的压力及其分布 套管内的气柱静压力近似直线分布,即
pg (x)
pco1
gsc gTsc x
pscTav Z av
甲烷水溶实验表明,在通常煤储层温度、压力和矿化度条件下,每 升水所能溶解的甲烷也不过0.05 ~3.11升。若煤层孔隙按30%(此假 设值远大于实际情况)计算,每吨煤最多也只有0.25m3的水;用最大 溶解度 3 L/L计算,每吨煤最多溶解甲烷只不过是0.75m3
煤层气产出机理
经典的3D理论:
解吸—扩散—渗流
吸附态的甲烷分子的位置,从而使原呈吸附态的甲烷分子变为游离态,故 普遍存在于煤层气开采过程之中。事实上,置换解吸是“优胜劣汰的自然 法则”的具体体现。一方面,未被吸附的其他气体分子和水分子,在普遍 存在于各种原子、分子之间的范德华力作用下在不停地争取被吸附的机会, 以力图达到动态平衡状态;另一方面,气体分子的热力学性质决定了这些 被吸附的气体分子在不停地争脱范德华力束缚,变吸附态为游离态。
临储压力比为临界解吸 压力与储层压力之比, 临储压力比越大,表明 越易于排采。

延川南区块煤层气排采工艺技术现状及建议

延川南区块煤层气排采工艺技术现状及建议

降测试 ,测试结果显示 ,2 煤层渗透率在 002 . ~ 3 0 13m . 5 d之 间 ,1 煤 层 渗 透 率 在 006 7 0 . 2 026m 之间,煤储层渗透率较低。 . 5d 2 截止 2 1 年 8 ,华东分公 司延川南 区块煤 01 月 层气共有排采井 3 5口,开井 3 5口。其 中:螺杆泵 排采井 2口, 电潜泵排采井 1 管式泵排采 3 口, 2口。
关键 词 :煤层 气 排采 工 艺技 术 检 泵 周期
Co le ta e P o u t n Te h oo y a d T c nc lSau n ab d Meh n r d ci c n lg n e h ia tts a d o
S g e to s i n h a o t l c u g sin n Ya c u n S u h B o k
t u t o e e ab d me a e i o T i p p ri t d c sY n h a u l k C M O rd cin W el i i ft o le t n r w. hs a e r u e a c u n s t bo B rW p o u t l n y h h n no oh c o s tc n lg i a o i n ,a d f d o tte s rw p p rW i e po e s o i i g h e man p o lm f e h oo y st t n l t g n n u ce u n t r c s fm n n ,t i rb e s o ui f i i h m O h h or p n i g tc nc l u eme s rst t e c r s o d n e h ia o tr a u e o i rv e w oeb o k Y n h a B d v lp n e e a e cn mp o et h l lc a e u C M e eo me t v lh s h n l

煤层气开发——第6章 煤层气开采工程

煤层气开发——第6章 煤层气开采工程

(3)产水量
煤层水的产出体现在两个方面: ①煤层水的产出,给气体的解吸提供了一定的空间,保证了气体持续解吸;
②煤层水的产水降低了煤储层的孔隙压力,使之低于解吸压力,为气体解吸提供了先 天环境。
第一节 煤层气开采方法与原理
3.煤层气井排采类型划分
1)单井排采 单井开采的产气机理是:开井排水形成压降漏斗,在井底压力大于临界解吸 压力而小于原始地层压力时,只有水的单向流动。
第一节 煤层气开采方法与原理
(2)煤层气的排水降压 煤层气主要以吸附状态存在 于煤基质的微孔隙中,其生 产过程就是先排水,后采气。 煤层气的生产一般可分为 三个阶段:从煤基质孔隙的 表面解吸、通过基质和微孔 隙扩散到裂隙中、以达西流
方式通过裂隙流向井筒运移。 煤层气井周围气水分布及流动状 态径向剖面示意图
• 煤层的出水量和井口产水相平衡时,形成稳定的压力降落漏斗,降落漏 斗不再继续延伸和扩大,煤层各点储层压力也就不能得以进一步降低, 解吸停止,产气也就终止。
第一节 煤层气开采方法与原理
1、煤层气排采基本理论
(1)煤层气的储层特性
煤层气是一种介于常规天然气与煤层之间的非常规性天然气 资源,其主要成分是甲烷 。在地层压力作用下,煤层中的 甲烷分子大部分以单分子形式吸附于煤基质表面,只有很少 部分以游离气的形式存储于孔隙或裂隙中,或以溶解气的方 式存在于煤层水中。
第一节 煤层气开采方法与原理
• Ш饱和水单相流 压力在煤层和围岩共同传递阶段。排采继续进行,围岩中 压力影响半径增加,煤层中压力梯度逐渐等于甚至大于围岩中的压力梯度, 压力将在煤层和围岩中共同传递,直到煤层中排采影响半径范围内压力达到 临界解吸压力以下时,气体开始解吸,即进入非饱和两相流阶段。 • Ⅳ非饱和流阶段 排采继续进行,当煤层排采影响范围内压力达到临界解吸 压力以下时,一定数量的煤层气开始解吸,并形成气泡,阻碍水的流动,水 的相对惨透率开始下降,但此时气体的量较小,无论在基质孔隙中还是在裂 隙系统中,气水都是孤立的,没有互相连接,不能流动,此阶段称为非饱和 单相流阶段。

煤层气排采技术(共71张PPT)

煤层气排采技术(共71张PPT)

WeatherFord公司地面驱动螺杆泵示意图
电缆
油管 导流罩
螺杆泵 吸入口
其中柔性轴、减速器保护 器、减速器、电机下保护
器、电机、电机上保护器
出口等部件均在导流罩里 面。
Progressing Cavity Pumps
The Progressing Cavity Pump (PCP) is a positive displacement pump that consists of a single external helical rotor that rotates
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
水动力联系较弱或无联系时,仅排采煤储层中的 水时,压力更容易传递。〔越流补给;无越流补
给〕 5.储层压力梯度
储层压力梯度是煤储层压力与煤层埋深的综合
反映。从某种程度上反映了地层能量的大小。
假设储层压力梯度较大,说明地层原始能量较高,
在同样的排采强度、供液能力情况下,压力更 容易传递,更容易降压。
排水采气要求
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;
假设煤层富水性弱,那么需根据围岩与煤层的连通状

煤层气压裂及排采技术PPT课件

煤层气压裂及排采技术PPT课件

端割理
微 孔 隙 吸 附 储 气
孔隙
油 气 储 存 空 间
煤岩
砂岩 8
二、 压裂工艺及压裂液体系
1、煤层气压裂工艺
光套管注入工艺
活性水压裂液体系
大液量、大排量
低砂比
新工艺: 水力喷射分段压裂、氮气泡沫压裂、 清洁压裂液、低浓度瓜胶压裂工艺等。
9
二、 压裂工艺及压裂液体系
1、煤层气压裂工艺
现在应用较多的技术是垂直井——射孔完井——压裂加砂——抽 排降液——解吸气体
伤害前渗透率 /10-3um2 124.4 301.8 110.0 301.8 521.8 535.4
伤害后渗透率 /10-3um2 110.1 292.2 18.2 26.2 232.2 101.2
伤害率/%
11.5 3.2 82.7 91.4 54.5 81.0
12
二、 压裂工艺及压裂液体系
2、压裂液体系
成本太高,配套设备不够完善
摩阻低、滤失小,基本 无残渣
表面活性剂类压裂液,容易发生化学吸附,
并且成本高
11
二、 压裂工艺及压裂液体系
2、压裂液体系
国内压裂液对煤层伤害率分析
伤害液
活性水 活性水 线性胶 线性胶 冻胶破胶液 冻胶破胶液
煤产地
沁水15# 柳林31# 沁水15# 柳林31#
丰城 沁水1#
渗透率与高压有关
井间干扰利于生产、进行多
层钻井进行开采
3
一、 国内外煤层气现状
国内外煤层气开发对比
技术
国外
国内
储层评价
中低煤阶
中高煤阶
钻井完井技术 直井洞穴完井和羽状水平井 直井套管射孔完井和羽状水平井

煤层气排采技术

煤层气排采技术
➢ 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
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
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。
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。

煤层气排采技术规范

煤层气排采技术规范

煤层气排采技术规范煤层气企业标准煤层气井排采工程技术规范(试行)2008-08-18发布2008-08-18实施煤层气企业标准煤层气井排采工程技术规范1范围本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准,包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。

本标准适用于煤层气井的排采作业工程。

2引用标准下列标准所包含的条文,通过对标准的引用而成为本规范的条文。

中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程SY/T5523-92 油气田水分析方法SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法3 排采总体方案的制定3.1基本数据3.1.1钻井基本数据钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。

3.1.2完成套管程序完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。

3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段3.1.4解吸/吸附分析成果包括含气量、含气饱和度、临界压力3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。

3.2 排采总体方案3.2.1排采目的3.2.2排采目的层及排采方式3.2.3排采设备及工艺流程设计3.2.4排采周期3.3工艺技术要求3.3.1动力系统3.3.2抽油机3.3.3泵挂组合3.3.4 地面排采流程a.采气系统;b.排液系统;3.4排采作业管理3.4.1设备管理3.4.2排采场地、人员3.4.3排采资料录取3.4.4排采动态跟踪3.4.5排采汇报制度3.5安全、环保及质量要求3.6应提交的资料、报告3.6.1施工设计书(一式十份)3.6.2排采资料(一式两份)a.排采日报、班报b.排采水样半分析原始记录c.排采水样全分析报告d.排采气样全分析报告e.排采水、气产量动态曲线f.液面资料、示功图资料g.修井资料h.阶段性总结报告3.6.3总结报告(一式十份)3.7排采主要设备、材料4 泵抽系统及地面流程的安装4.1泵抽系统4.1.1执行《中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法》。

煤层气排采工艺技术精品PPT课件

煤层气排采工艺技术精品PPT课件
2006-1-5 2006-1-15 2006-1-25
2006-2-4 2006-2-14 2006-2-24
2006-3-6 2006-3-16 2006-3-26
2006-4-5 2006-4-15 2006-4-25
2006-5-5 2006-5-15 2006-5-25
2006-6-4 2006-6-14 2006-6-24
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
4煤层气排采新工艺、新技术应用
1)注入气体或泡沫,使气水产出; 2)柱塞举升工艺,依靠气井自身能量将液体排出; 3)超声旋流雾化排液技术,是根据雾化原理结合临界 流速理论,依靠气井自身能量,利用机械、气动、超声 波雾化的多重作用,使液体形成微细雾滴,在井筒内形 成雾状流产出。 这些技术的应用,在气田开发阶段可以大幅度降低生 产成本。
煤层气排采工艺技术
大纲
1 煤层气产出机理 2 煤层气排采工艺技术 3 煤层气排采设备 4 煤层气排采新工艺、新技术应用
1煤层气产出机理
(1) 煤层气的产出流动特点 煤层甲烷附存状态为:游离、吸附、溶解,主要以吸附
状态为主; 煤层甲烷要经历三个流动过程:解吸-扩散-渗流
从煤表面解吸
煤基质和微孔隙中的扩散
正常产气之后,相对渗透率起着非常关键的作用。
1煤层气产出机理
典型的相对渗透率曲线
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
气相相渗曲线 水相相渗曲线
0.2
0.4
0.6
0.8
水相饱和度
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1
PH35-06井排采曲线图

煤层气排采[方案]

煤层气排采[方案]

煤层气井排采一般包括如下三个阶段:第一阶段一保持高导流能力的人工裂缝。

若压裂后井口压力未扩散完,可先装油嘴或针形阀控制放喷,油嘴大小根据产量和井口压力、煤层情况而定,保证井口不出大量煤粉和压裂砂前提下,排液量一般控制在2~4 m3/h。

待井口压力降为零后,溢流量不大的情况下,下人已选择好的泵。

此时,地面流程及地面排采设备应提前安装好。

排采初期,关闭套管阀门,油管以适当泵送能力排出水,同时要监测环空液面,适时调整排采设备的工作制度,使液面最好每天下降2o~40 m,这一阶段时间尽可能长一些,其目的是保持压裂后形成一个稳定的高导流能力的裂缝。

如果套管出现高真空,应暂时打开套管阀门,使压力趋于平衡。

在这一阶段,随着排水,首先表现出一部分游离气和溶解气产出,过一段时间后,环空液面降低,井底附近储层压力降低到解吸压力,吸附气开始解吸。

当储层压力接近解吸压力时要特别注意,这时易产生一个突变,一般表现为气产量突然增大,套压增大,有时气会将环空水带出,造成环空液面突然下降。

这一突变,对于比较疏松的煤层,极易出大量的煤粉,可能造成填砂裂缝的堵塞。

对于较软的煤层,可能由于储层孔隙压力突然降低,造成割理关闭,从而影响煤层渗透性。

当接近解吸压力时,适当放慢降液速度,控制套压,并使储层压力仍然缓慢下降。

第二阶段——合理地控制井底流压。

在排采初期,由于液面降低,有效应力增加,导致割理间隙减小,孔隙度降低,渗透率减小。

当吸附气开始解吸后,煤层割理收缩,孔渗性增加,继续降低流压,有利于弥补应应作用造成的割理闭合。

在这一阶段主要通过控制环空液面来控制井底流压。

套压升至约1 MPa左右,可用套管针形阀或较小油嘴控制开始产气。

由于继续排水,液面缓慢下降,同时逐步加大油嘴使套压降低,减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水,目的是在环空液面降低到泵的吸人口后,地面压力长期保持在正常工作的范围(O.05~0.1 MPa)。

第三阶段——稳定生产阶段。

柳林地区煤层气排采工艺技术初探

柳林地区煤层气排采工艺技术初探

P e i n r s u so n Re o e e h oo y o rl mi a y Dic s i n o c v r T c n l g fCBM n L u i e s y i i l Ar a n
MoRie h ,Gu e g a g o B n u n ,Me gS a g h ,Z a u n h n z i h oJ n
层 气生产取得 了历 史上 的 突破 ,水平 井产 量超 过 了 10 0 d 5 0 m / ,直 井 最 高产 气量 达到 10 m / , 8 0 。 d
应 用情 况表 明 ,该 排采 工 艺技 术 能较好 地 满足 柳林 地 区煤层 气 井排 采 的 需要 ,为 该 区大规模 开采
煤层 气积 累 了宝贵 经验 。 关 键词 :柳 林地 区 排 采技 术 排 采效 果 应用
第 9卷 第 4期 21 0 2年 8月
中 国煤 层 气
CHI A 0AL D ME HANE N C BE T
Vo . o 4 19 N . A g s. 0 2 u ut2 1
柳林地区煤层气排采工艺技术初探
莫日 和 郭本广 孟 尚志 赵 军
( 中联煤层气有 限责任公 司 ,北京 10 1 ) 0 0 1
1, 0 8 0m /d.Th e u t ndc t d t a h stc n lg a aif h e d o a r du to n Li l r e r s l i iae h tt i e h oo c n s tsy t e n e fg sp o cin i ui a - s y n e a,a d t a tp o i e r c o s e p re c sfr lr e s ae g sp o u to n t i r a n h ti r v d d p e iu x e in e o ag c l a r d c in i h sa e . Ke wo d y r s: Liln d src ;d wa e n & p o u t n tc n l g ;r c v r fe t p lc to u i it t e tr g i i r d c i e h oo o y e o e e c ;a p i ain y

煤层气井排采工艺技术研究及其应用

煤层气井排采工艺技术研究及其应用
·58·
片稳定、累计厚度大,以碎裂煤为主,含气量 16 m3 / t, 压力系数 0. 7 ~ 0. 9。区块总面积 17 428. 456 km2 ,龙 潭组含煤面积 9 790 km2 ,是目前中国南方面积、资 源规模最大的煤层气勘探区块。
3 个试验区均为中高煤阶煤层,且都具有煤层 变质程度高,吸附能力强,含气量高,渗透率、煤层压 力低,开采难度大的特点[2]。已完钻的煤层气探井 多采用套管完井技术,压裂后进入排采阶段。
此阶段排采控制的重点是尽可能维持排采作业的连续性稳定性和渐变性控制好井底流压以稳定生产延长稳产时间通过对排采过程的动态研究和论证优化制订了五段制的排采工作制度井排采工作制度阶段划分液面下降速度监测观察煤层压裂后的渗透能力15观察产水能力稳定降液面10稳定排采降液面防止煤粉大量产出解吸产气预期阶段注意观察套管压力液面下降速度相对稳定煤层开始有解吸气产出控制液面下降速度相对稳定关上套管阀门求取真实的煤层解吸压力控压排水煤层气开始解吸气水同时产出动液面波动较大套压逐渐上升
织金试验区块( 含郎岱、安顺区块) 位于黔中隆 起之上完整块体( 扬子地台) ,刚性结晶基底,且抬升 变浅,构造变形程度弱,区内煤体结构保存较好。煤 阶为高阶煤( Ro = 3. 08 ~ 4. 19) 。煤层多且薄,但连
收稿日期: 2011 - 07 - 10; 2011 - 10 - 05 修订 作者简介: 杨怀成( 1973—) ,硕士研究生,高级工程师,现 在中石化华东分公司采油厂从事油气管理工作。Tel: 0523 - 86667196。
根据对和顺区块 22 口排采井的调整结果,截至 2011 年 4 月,工作制度调整后解吸井的排采平均产 水量为 39. 25 m3 / 月,比和 2 井多产水 25. 01 m3 / 月, 增水效果显著,采气量大幅度提高。

煤层气排水采气工艺流程

煤层气排水采气工艺流程

煤层气排水采气工艺流程英文回答:Coalbed methane (CBM) is a type of natural gas that is found in coal seams. Extracting CBM involves a process known as coalbed methane drainage, which is aimed at removing the water from the coal seams and then extracting the gas for commercial use. The process typically involves several steps.1. Drilling: The first step in the CBM drainage process is drilling wells into the coal seams. These wells are typically drilled vertically or at an angle to reach the targeted coal seam. The wells are equipped with casing and cement to ensure stability and prevent water or gas leakage.2. Water removal: Once the wells are drilled, the next step is to remove the water from the coal seam. This isdone through a process called dewatering. Dewatering can be achieved through various methods, including pumping,depressurization, or the use of gas wells to create a pressure gradient that drives the water out of the coal seam.3. Gas extraction: After the water is removed, thefocus shifts to extracting the coalbed methane gas. This is typically done by lowering the pressure in the coal seam, which allows the gas to desorb from the coal matrix andflow into the wellbore. The gas is then collected and transported to the surface for processing and distribution.4. Water management: Throughout the CBM drainage process, the water that is removed from the coal seam needs to be managed properly. This water, known as produced water, often contains impurities and needs to be treated before it can be discharged or reused. Various treatment methods,such as filtration and chemical treatment, can be employedto ensure compliance with environmental regulations.5. Well monitoring and maintenance: Continuous monitoring of the wells is necessary to ensure theefficient extraction of coalbed methane gas. Wellperformance, gas production rates, and water levels need to be regularly monitored to optimize the process. Additionally, regular maintenance and inspections are required to address any issues that may arise and ensurethe longevity of the wells.中文回答:煤层气(CBM)是一种存在于煤层中的天然气。

煤层气开采技术课件

煤层气开采技术课件

煤层气开采技术在油气区的应用
伴生气回收利用
在油气区,煤层气作为伴生气资源丰富,煤层气开采 技术可用于伴生气回收利用,提高油气采收率。
提高采收率
在油气开采过程中,煤层气开采技术可以与油气开采 技术相结合,提高油气采收率。
降低生产成本
通过煤层气开采技术回收利用伴生气,可以降低油气 生产成本。
煤层气开采技术在非常规油气资源开发中的应用
随着全球能源结构的调整和清洁能源的推广应用,煤层气开采技术将促进能源结构的多 元化发展,为全球能源的可持续发展做出贡献。
THANKS FOR WATCHING
感谢Байду номын сангаас的观看
伴生气回收利用案例
介绍某油气田采用煤层气开采技术进行伴生气回收利用的成功案例, 包括技术方案、实施效果等方面的分析。
页岩气开发案例
介绍某页岩气田采用煤层气开采技术进行页岩气开发成功案例,包 括技术方案、实施效果等方面的分析。
05
煤层气开采技术发展趋 势与展望
煤层气开采技术的发展趋势
煤层气开采技术向高效、低成本发展
压裂工艺
压裂工艺包括水力压裂、酸压 裂等,根据煤层条件和开采需
求选择合适的工艺。
煤层气开采的排采技术
01
02
03
排采技术概述
排采是将开采出的煤层气 通过排水、排渣等方式进 行收集和处理,以便于输 送和利用。
排采设备
排采设备包括排水泵、排 渣泵、分离器等,用于将 煤层气与水、渣等杂质分 离。
排采工艺
04
煤层气开采技术应用与 案例分析
煤层气开采技术在煤矿区的应用
煤矿瓦斯治理
煤层气资源开发
在煤矿区,煤层气资源丰富,煤层气开采技术可用 于开发煤层气资源,提高能源利用效率。

煤层气排采技术(谷风研究)

煤层气排采技术(谷风研究)

技术研究
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排采阶段的划分
煤层气井的生产排采是一个长时间排水降压采气过
程,煤层气单井生产年限一般为15-20年。从煤层气 井生产过程中气、水产量的变化特征。
可把生产分为三个阶段
早期排水降压阶段:主要产水,
随着压力降到临界解吸压力以
下,气体开始解吸,并从井口产
出。
这一阶段所需的时间取决于
井点所处的构造位置、储层特征、
排采系统
井下设备
动力系统设备 地面排采流程
技术研究
梁式泵 螺杆泵 电潜泵
发电机 控制柜 排液系统 采气系统
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气井系统
井下泵挂结构: • 73mm抽油管 • 回音标 • 管式泵 • 尾管 • 筛管 • 沉砂管 • 丝堵
技术研究
音标 100m 动液面
尾管 沉砂管
抽油杆 出水管线 出气管线
表层套管 Φ244.5mm 煤层套管 Φ139.7mm 水泥返高
地层含水性、排水速度等因素,
持续时间可能是几天技或术研数究 月。
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排采阶段的划分
中期稳定生产阶段:随着排水 的继续,产气量逐渐上升并趋 于稳定,出现高峰产气,产水 量则逐渐下降。
该阶段持续时间的长短取决于
煤层气资源丰度(主要由煤层
厚度和含气量控制),以及储
层的渗透性。
ห้องสมุดไป่ตู้
技术研究
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排采阶段的划分
技术研究
3
煤层气储技层术研与究常规天然气藏的特性比较
4
产出机理:
技术研究
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产出各阶段特征:
第一阶段: 仅有压降传递,无水气流动阶段 压降幅度比较小,还不足以使煤层中的水产生流动,煤 层气无法解吸,处于静水阶段。

煤层气排采阶段划分及排采制度制定

煤层气排采阶段划分及排采制度制定

煤层气排采阶段划分及排采制度制定煤层气是一种富含天然气的气体资源,是煤炭开发中的一种重要能源。

随着我国煤炭资源的逐渐枯竭,煤层气的开发利用成为我国能源发展的重要课题。

煤层气的开发利用不仅可以增加我国能源资源的供给,还可以减少对传统能源的依赖,保护环境,促进经济发展。

煤层气的排采阶段主要分为勘探阶段、开发阶段和排采阶段三个阶段。

1. 勘探阶段勘探阶段是煤层气开发的第一步,通过对煤层气资源的勘探,确定可采储量和气田的地质储量。

在勘探阶段,需要进行地质勘探、地球物理勘探和工程地质勘探等工作,确定煤层气藏的分布范围、厚度、产气能力和气藏储量。

2. 开发阶段开发阶段是指在勘探阶段确定了具体的气田后,进行煤层气开发的阶段。

在开发阶段,需要进行煤层气井的钻探和开采设备的安装,建立气田的生产系统,并进行煤层气的生产试采。

3. 排采阶段排采阶段是指在煤层气井正式投入生产后,进行煤层气的排采生产。

在排采阶段,需要进行煤层气的排采工作,包括提高排采效率、控制井底流压、减少对地下煤层的破坏等工作。

煤层气的排采制度是指在煤层气排采阶段,为了规范煤层气的生产排放,保护地下煤层资源和保护环境,制定的相关管理制度和政策。

1. 煤层气开发管理制度煤层气开发管理制度是指在煤层气排采阶段,为了规范煤层气的生产开发,保护地下煤层资源,保障煤层气生产的安全和高效,制定的相关管理政策和制度。

煤层气开发管理制度包括煤层气的采矿权管理、煤层气的生产管理、煤层气的环保管理、煤层气的安全管理等。

通过制定煤层气开发管理制度,可以规范煤层气的生产排放,保护地下煤层资源,保障煤层气的安全生产。

3. 煤层气环保政策煤层气环保政策是指在煤层气排采阶段,为了保护环境,减少排放污染物,保障煤层气生产排放的环保政策和制度。

煤层气环保政策包括煤层气排采的排放标准、煤层气排放的监测管理、煤层气的环境治理等。

通过制定煤层气环保政策,可以减少煤层气排放的污染物,保护环境,促进煤层气的可持续发展。

煤层气井排水采气技术

煤层气井排水采气技术
方式、煤层压力和解吸压力等; ➢ 完井方式:不同地质条件下的煤层气井完井方式不同; ➢ 渗透性能:渗透率是决定煤层气单井产量的关键因素之一; ➢ 开采方式:主要是排采设备的选择。
第一章:煤层气井生产特征
1.5 影响煤层气井排采效果的主要因素
非连续性排采的影响:煤层气井的排采生产应连续进行, 使液面与地层压 力持续平稳的下降。如果因关井、卡泵、修井等造成排采终止, 给排采效 果带来的影响表现在:(1) 地层压力回升, 使甲烷在煤层中被重新吸附; (2) 裂隙容易被水再次充填,阻碍气流;(3) 回压造成压力波及的距离受 限,降压漏斗难以有效扩展,恢复排采后需要很长时间排水, 气产量才能 上升到停排前的状态。(4)贾敏效应和速敏效应
第一章:煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.2 煤层气井生产阶段
中期稳定生产阶段:随着排 水的继续,产气量逐渐上升并趋 于稳定,出现高峰产气,产水量 则逐渐下降。该阶段持续时间的 长短取决于煤层气资源丰度(主 要由煤层厚度和含气量控制), 以及储层的渗透性。
第一章:煤层气井生产特征
当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力 降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能 进一步降低,解吸停止,煤层气井采气也就终止。
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。
第二章:国内外煤层气井排采设备研究
2.1 国外研究现状
1986年,美国又开始使用螺杆泵排水采气实验,不断地改进螺杆泵 系统,使其发展到适合煤层气井排水所需的排量和扬程,同时可以 很好地适应井液中细煤粉及气液混合体,加上投资成本和运行成本 低等特点,使该设备在特殊开采要求的煤层气井中得到推广。

煤层气井排采工艺及设备选型研究

煤层气井排采工艺及设备选型研究

煤层气井排采工艺及设备选型研究排采是煤层气井开发的关键技术之一。

通过分析煤层气井的排采影响因素和现场排采的试验研究,介绍了如何进行煤层气井的排采,给出了排采原则、各排采阶段过程控制的方法。

煤层气排采设备的选型是保障煤层气井连续稳定经济排采的重要因素。

通过分析煤层气不同排采设备的工艺原理、技术特点和适应性,给出了煤层气排采设备类型的选择方法。

标签:煤层气;排采;解吸压力;排采设备;选型在常规油气资源逐渐减小的今天,煤层气作为一种非常规油气资源,作为常规天然气的接替能源之一,已引起了人们的高度重视。

与天然气生产不同,煤层气在开始产气之前先要排出煤层中大量的水,这与煤储层的独特性质有关。

长期以来煤层气开采所用的排采设备主要是移植常规油气的开采设备,国内尚无适用于煤层气开采的专用排采设备。

1影响煤层气排采的主要因素煤层气的生产过程是:排水-降压-煤层气解吸-成泡-聚集-运移-采出。

从煤层气的生产过程可以看出,煤层气井能否实现长期、长效开采,排采过程的控制是关键的技术环节。

影响煤层气井排采的几个因素如下。

1.1 压裂改造后支撑剂返吐影响由于煤层低渗透的特性,煤层气的开采首先要对煤层进行压裂改造,形成气液通道,压后裂缝的有效支撑对煤层气的产出是至关重要的。

同时,也由于煤层一般埋藏较浅,人工裂缝闭合压力低,在排采初期容易出现压裂支撑剂返吐的问题,从而造成后期排采困难,影响煤层气的生产效果。

所以,煤层气井在排采过程中要严格控制压裂改造后支撑剂的返吐。

1.2 煤层出煤粉、煤屑的影响由于煤质较脆、易碎、易垮,煤层气井在排采过程中可能会产生大量的煤粉颗粒,随着水、气一起流动,进入渗流通道,堵塞煤层气产出通道,严重影响煤层气的开采效果,甚至不能生产。

煤层气井排采过程中,控制煤粉的产生是十分重要的。

由于上述影响因素,对煤层气井的开采就提出了更高的要求,即对煤层气井排采过程进行有效的控制。

2煤层气井各排采阶段从煤层气的生产过程可以看出,煤层气井从压裂施工后到见气,要一段很长时间的排液期。

煤层气排水采气工艺流程

煤层气排水采气工艺流程

煤层气排水采气工艺流程
一、前期准备工作
1. 探测测井:利用地球物理探测手段,进行煤层资源勘查,确定煤层层位和煤层厚度。

2. 建设采掘井:根据勘查结果在目标煤层上装设采掘井,采掘井采用垂直井或者斜井方式设置。

3. 筹建相关作业设施:包括地面采气设备(采气立泵站、加压站等)、管道设施以及电力通讯等配套工程。

二、排水采气工作
1. 开放井口排水:打开井口,利用地心吸力致使煤层内水向井筒内流动排出。

2. 井内加压排水:利用井内机械设备或液体向煤层内注入压力,强制流动煤层水向井内排出。

3. 采集排出水质:实时监测和采集排出水质,评估排水效果。

4. 采集煤层气:利用井内压差机构,将产生的煤层气收集采集。

5. 输送至加工设备:将采集的煤层气通过管道输送至地面,进行气体精炼加工。

6. 持续监测井压:实时监测井压变化情况,掌控排水效果。

以上是一个简单的"煤层气排水采气工艺流程"的自动生成内容,只作参考用途。

实际工艺流程可能会更加细致和完善。

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煤层气排采工艺:排水→降压→采气
煤层气排采工艺

煤层气排采就是排水采气,煤层气在煤层中主要有溶 解气,游离气和吸附气三种形态存在。所谓溶解气就是少 量溶解在煤层水中煤层气,游离气就是游离状态存在的气 体,我们目前在做的采气,就是采煤层中的吸附气。要把 吸附于煤层内吸附气最大限度的开采出来,首先就是要不 断降低煤层的液柱压力而排水工作就是在降压,因为吸附 气的解析与压力有非常直接的关系,压力越低越容易解析 ,反之相反。
煤层气排采工艺 • 动液面的测试
• 检查和准备 • 1、仔细察看原始数据 (音标、泵深、吸入口 、煤层及完井数据)和 近期套压及动面深度记 录。 • 2、选择合适的测试仪 ,认真检查校对好测试 仪、井口连接器等相关 配套设施。 • 3、认真检查测试区域 、判断是否具备测试条 件。
煤层气排采工艺
• 动液面的测试 • 1.侧身将套管和井口连接器连接好,并拧紧。缓慢将套管 阀门打开,严禁正对闸门操作。 • 3.用通讯电缆将井口连接器与记录仪相连接。 • 4.打开记录仪电源,选择液位测试,调节闭记录仪开关,拔下连接电缆。 • 7.关闭套管阀门。 • 8.打开放空阀,释放压力。 • 9.将井口连接器卸下。 • 10.液面测试完成
煤层气排采工艺
• 煤层气的开采方式: • 一是地面钻井开采;二是井下煤层气抽采。 • 地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可以利用的,通过 地面开采和抽放后可以大大减少风排瓦斯的数量,降低了 煤矿对通风的要求,改善了矿工的安全生产条件。
原始条件煤层气地面开发
煤矿区煤层气开发
煤层气排采工艺
• 煤层气的排采
煤层气排采工艺
• "贾敏效应"
• 解吸产气后,发生长时间 停抽,近井地带地层压力 逐渐恢复,煤储层裂隙被 再次填充,使得煤层喉道 处的流动空间变下,甲烷 气体流动阻力增大,在喉 道处发生“贾敏效应”, 致使气体不能顺利通过喉 道,阻止煤层气继续向井 筒运移,造成供气能力不 足,产气量下降。
煤层气排采工艺
• “速敏效应”
• 排采过程中,煤储层内流体流速快,地层流体携带大量煤 粉,发生停抽后流体流速减小,煤粉原地沉淀堵塞裂缝通 道,产生“速敏效应”。“速敏效应”使储层渗透性严重 降低,其可致使多分支水平井产气、产水快速下降。

综上,大家可以看出非连续性排采对井的影 响是非常大的,对于一些必须要进行作业的井, 我们要做到的就是尽量缩短作业时间,尽快恢复 生产。
煤层气排采工艺
• ③严密检测泵的排量。如果产液量迅速下降,就必须使用 测试仪器进行示功图的监测; • ④严密监测环空液面的变化。开抽后,必须定时进行环空 液面的监测; • ⑤当液面降至泵的吸入口或者附近时,打开井口球阀,让气 的产出速度能够维持井口压力基本稳定。从而有力于保持 井底流压,以防止气和水产出时对地层的冲击;若环空压力 下降过快,应迅速关闭球阀; ⑥连续监测环空压力,通过逐渐调节井口球阀控制产气量, 保持环空压力的基本稳定; ⑦继续泵排,降低液面。
煤层气排采工艺
• 正确的“井口、液面”定位位置:波形由中间开始跳变的 拐点处
煤层气排采工艺
• 排采工作制度
• 可以通过定压排采和定产排采两种方式实现: • (1)定压排采 • 为确保煤层气生产井能够稳定、持续高产,在煤层气 排采的初期采用定压排采。定压排采关键性工艺技术是指 有效地控制井底流动压力与储层压力之间的压差,适度控 制井筒附近流体的流动速率,以保证煤粉等固相颗粒物、 水、气的正常产出。在排采过程中主要通过调整产水速率 以控制动液面,并通过控制井口套管压力和液柱高度来控 制井底流动压力,从而通过控制井底与储层的压差来保证 煤层气井的长期、稳定产气。
煤层气排采工艺
• 煤层气生产的特点
• 一是煤层气在煤中的储集是以吸附状态附着在煤的表面; • 二是在进行大量开采之前,必须降低平均储层压力; • 三是储层中一般都有水,在采气的同时,必须进行排水。 • 由于煤层气生产的这些特点,在从事煤层气的开采时,涉 及以下几个方面: • 1.最大限度地降低井底压力; • 2.水气的地面分离; • 3.采出气压缩到输送压力; • 4.采出水的处置或处理。
排气流程:井下分离器→气→油管环空环→大四通→高压输 气管线→集输装置或火把
煤层气排采工艺
• 煤层气井排采伤害
• 非连续性排采的影响:煤层气井的排采生产应连续进行, 使液面与地层压力持续平稳的下降。如果因关井、卡泵、 修井等造成排采终止,给排采效果带来的影响表现在: • • • • 1.地层压力回升,使甲烷在煤层中被重新吸附; 2.裂隙容易被水再次填充,阻碍气流; 3.“贾敏效应”; 4.“速敏效应”。
煤层气排采工艺
• 排采前的准备工作 • 1、准备工作: ①准备井下气砂锚、泵、 抽油杆光杆、油管, 以及其 它的油管短节、变径、音标 等; ②准备适当型号的抽油机 、井口装置、地面管线、阀 门分离器、气体及液体的计 量仪表、计量箱; ③准备容量合适的污水排 放池。
煤层气排采工艺
• 2、检查工作: • ①地面管线及井 口装置是否密封无 渗漏; ②阀门是否灵活 可靠 ,井口至计量 煤层气井排采工作 制度仪表的阀门是 否打开; ④计量仪表是否 完好。
煤层气排采工艺
• 中期稳定生产阶段:随 着排水的继续,产气量 逐渐上升并趋于稳定, 出现高峰产气,产水量 则逐渐下降。 • 该阶段持续时间的长短 取决于煤层气资源含量 (主要由煤层厚度和含 气量控制),以及储层 的渗透性。
煤层气排采工艺
• 后期气产量下降阶段: • 当大量气体已经采出,煤 基质中解吸的气体开始逐 渐减少,尽管排水作业仍 在继续,产气量下降,产 出少量或微量水。 • 该阶段延长的时间较长, 可以在10年以上。
煤层气排采工艺
• 套压的控制:放大阀门,套压下降,气量上升;反之,减 小阀门,套压上升,生产压差减小。当套压降为零时,由 于空气密度大于甲烷的密度,空气有可能进入井中,与煤 层接触发生氧化作用,形成薄氧膜阻止气体的解吸,不利 于煤层气的产出。套压过高,不利于气体的解吸。综合考 虑,排液时井口压力不应低于0. 01Pa。 • 下泵深度选择:对于煤层气井,要求液面接近煤层或降到 煤层以下,这样生产压差就接近地层压力。在排采初期, 基本以排压裂液为主,产液量较大,因此,泵挂不宜过深 ,过深则易造成煤粉和砂卡泵。在排采的过程中,根据实 测的动液面确定适当的生产压差,当环空液面下降逐渐相 对稳定的情况下,泵才能下至煤层中部以下30 – 40m。
煤层气排采工艺
• 在排采初期,由于压裂液未排完,水量很大,而随着 压裂液的排出,产水量下降。当液面降到解吸压力以下后 ,随着气体的产出,水相渗透率减少,产水量下降,泵的 工作制度也需相应调整。另外,由于煤层一般较浅、煤层 的闭合压力较低及煤体结构不同,合理的工作制度应保证 煤层不出砂及煤粉的前提下的最大排量。调整实际上是生 产压差的控制。 煤层气的产出与煤层水的产出密切相关,因此,可以 用调节煤层水的产出来控制煤层气的产出,使生产制度更 为合理,可用泵挂深度、泵径、冲程、冲次以及抽汲时间 、套管压力等来控制压差。
• 煤储层中的甲烷气体主要以物理吸附状态储存于煤岩 之中,连续不断的排水将使煤储层中的压力持续下降,当 煤储层中的孔隙、裂隙压力低于煤储层的临界解吸压力时, 主要在压力差的作用下,煤层甲烷气便从煤岩表面解吸出 来,解吸出的甲烷气体在压力差和浓度差的双重作用下扩 散、运移、渗流到大的裂隙中,最终通过井筒采出地面。
煤层气排采工艺
• 煤层气基本知识
• 煤层气又称煤层瓦斯,煤层甲烷,它是成煤过程中经 过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩 的自储式天然气体,属于非常规天然气,它是优质的化工 和能源原料。 煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),与 煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热 值是通用煤的2-5倍。1立方米纯煤层气的相当于1.13kg汽 油、1.21kg标准煤,与天然气相当,可以与天然气混输混 用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的 工业、化工、发电和居民生活燃料。
煤层气排采工艺
梁式泵
气井系统
井下设备
螺杆泵
电潜泵 发电机 控制柜 排液系统 采气系统
排采系统
动力系统设备
地面排采流程
煤层气排采工艺
• • • • • 井下泵挂结构: 1.油管 2.回音标 3.管式泵 4.尾管又称缓冲管,可以起到沉砂 和异物的作用,可以防止水流直接 进泵易出现泵卡现象。 • 5.筛管作用是防砂。 • 6.沉砂管 • 7.丝堵
煤层气排采工艺
• 地面排采流程
• 1.地面排采系统: • 单井采气系统:油、套环空出口,套管压力表,气管线, 放空火炬 • 单井排液系统:油管出口,水管线,水流量表,渗水池
煤层气排采工艺
• 2.工艺流程: • 油管内排水的流程和油管环形空间采气流程 排水流程:水→分离器→深井泵→抽油机(或螺杆泵)→抽 吸水→油管→油管头→高压三通→油管出口线→地面→渗 水池
煤层气排采工艺
• 3、 排液降压 • 在压裂后,随着泵的排液,井筒附近的水产出,会使地层 压力逐渐降低并使气和水向井筒方向流动,使井筒附近的 含气饱和度增高。随着油套环空压力的逐渐升高,井筒附 近气体的浓度也增大,如果在此时以很高的日产气量进行 投产,气和水就会高速流向井筒,同时携带大量的煤粉及砂 ,从而造成煤粉及砂迅速堵塞微细裂缝,严重降低煤层裂缝 的导流能力,影响该层的产气量及产液量;同时,一部分煤 粉及砂进入泵筒,造成煤粉及砂粒磨损泵筒或卡泵,另一部 分煤粉及砂随着液体到达地面,在地面流程中堆积,堵塞管 线或仪表,造成检泵和生产停止。因此,必须严格执行管理 规程和作业程序。其作业程序为: ①关闭井口环空球阀; ②开机泵排地层水 ,使井筒液面降低;
煤层气排采工艺
• 测试注意事项
• 1.测试套压大于0.1Mp井的液面时,采用内压声波发生器 ,击发时候在手柄上迅速击打一下,使阀门打开时间在 0.1~0.3秒范围内,不允许在测试过程中一直将阀门打开 。 • 2.测试套压小于0.1Mp的油井液面时,采用氮气或空气方 式发声,充满一定压力的气体后,拍动手柄激发,产生声 波信号即可。 • 3.若采用内压声波发生器的液面不明显时,可采用空气或 氮气声波发生器。 • 4.当液面信号不明显时,可适当增加充气压力。
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