煤层气井排采工操作手册
煤层气井排采工艺技术
煤层气井排采工艺技术Ξ吕景昶ΞΞ(新星公司华北分公司开发处) 朱礼斌 张 涛(华北石油测试公司) 摘要 煤层气的排采与常规油气的产出机理不同,可以通过调节煤层水的产出控制煤层气的产出,使生产制度合理。
简述了煤层气井排采的工艺程序和其确定合理工作制度的影响因素。
主题词 煤成气 排水采气 工程设计 生产压差 煤层气是一种储存于煤层及其邻近岩层中的自生自储式为主的常规天然气。
煤层气的储集性能及力学特征与常规储层(如砂岩、碳酸盐岩)有明显的区别,从而造成开发煤层气的钻井、完井、开发等动态技术的一系列的特殊性,特别是煤层气的排采与其它方式有质的不同,所以在压裂之前就必须着手准备安装好排采设备及地面流程等设施。
煤层气井排采工艺程序1.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、变丝、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。
(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,井口至分离器及计量仪表的阀门是否打开;③分离器上的各种装置是否灵活好用;④计量仪表是否完好。
2.排液降压在压裂后,随着泵的排液,井筒附近的地层压力会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;③严密检测泵的排量。
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
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。
煤层气井排采工操作手册
煤层气井排采操作手册中石油煤层气公司韩城分公司目录一、名词解释二、煤层气排采基本原则三、韩城煤层气地质特征四、韩城煤层气排采特点五、韩城煤层气井排采制度要求六、煤层气井排采资料录取要求七、排采巡井工岗位职责八、排采住井工岗位职责九、排采工作业流程十、排采设备检查保养要求十一、典型案例基础篇一：名词解释1、煤层气：就是指在煤层内产生和赋存的天然气，其主要成分是甲烷（CH4），约占70%以上，又称煤层甲烷、煤层吸附气或煤层瓦斯，它是煤层气的一种，是一种非常规天然气。
煤层气与常规天然气最大不同点就在于煤岩既是它的储集岩又是生气原岩，它是煤层煤化作用的结果。
煤的储集性和煤中天然气的储集是整个成煤作用过程的结果。
2、煤储集岩石学方面的参数：主要指煤阶、煤的显微组分、煤的显微硬度。
煤阶通过测定煤中镜质组反射率（R0）来确定。
其余则用反光显微镜区分，同时亦可以求得割理宽度和密度。
3、煤阶：表示煤在埋藏历史中，沉积物有机质在成分和结构上经历了一系列变化，其过程称之为煤的变质作用或煤化作用。
可以用多种物理和化学参数来表征煤的变质程度，常见的煤阶参数有固定碳含量、镜质组反射率、水分含量。
煤阶是影响割理发育的主要因素。
通常，低媒阶的煤割理不甚发育，到烟煤系列时割理发育。
割理面最密集的主要发生在低挥发分烟煤煤阶附近，高于低挥发分烟煤煤阶，割理或裂缝又不发育，标本上表现为割理封闭。
4、煤岩工业分析参数：该类参数是指煤的固定碳、挥发分、灰分、水分，目的是对煤岩性能质量作出评价以及在煤储层评价中校正含气量。
5、煤显微硬度：显微镜下可识别的煤的显微组分的抗压强度。
不同煤级和不同显微组分的显微硬度不同。
在研究中，一般以均质镜质体的显微硬度为代表。
它是用专门的显微硬度仪进行测定的。
随着煤级的增高，煤显微硬度也有变化。
从褐煤到超无烟煤，煤的显微硬度值是增大的；同一煤级中，当镜质组还原性增强时，煤显微硬度略微降低；同一煤样中，煤显微硬度最大值与最小值间亦存在微小差异，反映出非均一性。
煤层气排采工艺
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
三、煤层气井生产特征
1、煤层气井的生产过程
• 煤层气井生产阶段
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、地层含水 性、排水速度等因素，持续时间可 能是几天或数月。
三、煤层气井生产特征
3.影响煤层气井排采效果的主要因素
排采强度的影响：煤层气排采需要平稳逐级降压, 抽排强度 过大带来的影响有:(1) 易引起煤层激动，使裂隙产生堵塞效应, 降低渗透率；(2) 降压漏斗得不到充分的扩展, 只有井筒附近很 小范围内的煤层得到了有效降压和少部分煤层气解吸出来，气井 的供气源将受到了严重的限制。(3) 对于常规压裂的直井在排采 初期 如果在裂缝尚未完全闭合时, 排采强度过大, 导致井底压差 过大引起支撑砂子的流动, 使压裂砂返吐, 影响压裂效果；(4) 煤粉等颗粒的产出也可能堵塞孔眼, 同时出砂、煤屑及其它磨蚀 性颗粒也会影响泵效, 并对泵造成频繁的故障, 使作业次数和费 用增加。我国大多数煤层属于低含水煤层, 因此抽排速度一定要 按照煤层的产水潜能, 进行合理排水。
m3/t。
一、瓦斯储层的基本特征
• 达西定律 渗流模型－Darcy定律
Vl
Kl ul
Pl L
Kl = K Krl
式中： Vl为l相的渗流速度，m/s； l 为l相的粘滞系数，Mpa·s； Pl为l相的压差，MPa； L 为渗流途径的长度，m；
Kl为l相的有效渗透率，×10-3μm2； K 为多孔介质的绝对渗透率，×103μm2；
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13.3.2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[方案]
![煤层气排采[方案]](https://img.taocdn.com/s3/m/11e7ecf1846a561252d380eb6294dd88d0d23d89.png)
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。
采气井井口及集气站操作规程.
Q/SY 中国石油天然气集团公司企业标准Q/SY XJ 0059—2009代替Q/SY XJ 0059-2003采气井井口及集气站操作规程Produtive operational regulations of natural gas well and gas gathering station前言本标准代替Q/SY XJ 0059-2003《采气井及集气站生产操作规程》。
本标准与Q/SY XJ 0059-2003 相比，主要修订内容如下：——将原标准名称改为“采气井井口及集气站操作规程”；——删除了“阀门的安装”、“井口取燃料气操作”内容；——增加了“清管操作”、“井口及集气站自动控制系统操作”内容；——规范了“阀门的操作”、“气井开关井操作”、“气井计量操作”及“水套加热炉操作”部分用词用语。
本标准由新疆油田分公司油气开采专标委提出。
本标准由新疆油田分公司油气开采专标委归口。
本标准起草单位：新疆油田分公司采气一厂。
本标准主要起草人：李名生、刘德青、杜宏。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：——Q/ XJ 0059-1995；——Q/SY XJ 0059-2003。
标准名称1 范围本标准规定了采气井井口及集气站阀门、仪表、保温及安全要求等现场操作内容。
本标准适用于油气田采气井和集气站的现场操作。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究应可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
SY/T 5127 井口装置和采油树规范SY/T 6143 天然气流量的标准孔板计算方法SY/T 6176 气藏开发井取资料技术要求Q/SY XJ 0068 水套炉操作规程3 阀门的操作3.1 闸阀与截止阀的操作3.1.1 带手轮或手柄的闸阀，顺时针转动为关，逆时针转动为开。
煤层气排采技术
11.油管
12.抽油杆
13.抽油泵
14.油管接箍
15.筛管
16.砂锚或气锚 实用文档 17.丝堵
梁式泵排水采气过程
工作过程：电动机 三角皮带传动 减速箱 三轴二级减速 四连杆机构(曲柄，连杆、横梁和游梁))输出的旋转运动
游梁驴头的往复运动 悬绳器 光杆和抽油杆 上行下行带动 泵柱塞上下往复运动 上冲程 泵筒下部吸入( (固定) )阀 打开 泵从井中吸入水 柱塞流动阀关闭 柱塞将油管液体 上举到井口 抽油泵排出过程 柱塞上排出(游动)阀 下冲程 吸入阀 关闭 游动阀 打开 柱塞下液体经排出阀向上排
组成：三抽为主 + 辅助装置 实用文档
有杆泵主要由由55 部分组成，包括 抽油泵 抽油杆 地面抽油机 减速箱 原动机
实用文档
1.抽油机
2.光杆卡子
密封 油管
3.悬绳器 4.光杆
与光 杆环
5.盘根盒
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
游梁式抽油机泵装置
单井排液系统：油管出口++ 气、水分离器器++水计量表++排 水管线；
实用文档
工艺流程
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——
抽吸水——油管——油管头——高压三通——油管出口 线——地面——排液池。
排气流程：井下分离器——气水混合物——油管环空 环——大四通——高压输气管线——地面——气水分离 器——集输装置或火把。
实用文档
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
《煤层气井排采安全技术规范》解读
➢排采井产气后应加强对有毒有害气体的检测与预防。如果采 出其中含有硫化氢气体，应按照SY 6137的规定执行
防爆工具材质为铜合金，因为铜的 良好导热性能及几乎不含碳的特质， 使工具和物体摩擦或撞击时，短时 间内产生的热量被吸收及传导，同 时铜本身相对较软，摩擦和撞击时 有很好的退让性，不易产生微小金 属颗粒
➢井场（well site）：为满足钻井、排采等在井口附近地面安装 生产设备的要求，而征用的具有一定面积大小的地面空间
➢煤层气排采安全技术（safety technology of coalbed methane production):在煤层气排采过程中，为实现人身和设备 的安全目的而执行的管理要求和采用的技术与操作方法
➢基层排采队应建立危险点源巡查制度，建立隐患台账
➢要建立巡回检查、交接班等管理制度，主要设备要建立 操作规程
➢建立火灾、触电等应急预案，按规定定期进行演练 ➢基层应组织全员安全培训
4.2 排采安全特殊管理要求
➢井场防爆区域应使用防爆工具
含硫化氢油气生产
安气 全处 技理 术装 规置 程
解读之一：前言
➢本标准的所有技术内容均为强制性标准化工作 ➢本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则导起则草 ➢本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口 ➢本标准起草单位：中国石油集团安全环保技术研究院、中石 油煤层气有限责任公司、中联煤层气国家工程研究中心有限 责任公司 ➢本标准的主要起草人：吴仕贵、孙法佩、邱少林、裴玉起等
解读之六：工艺设计要求
5.1 应根据地质设计、实验成果和其他相关资料编制煤层气井排 采工艺设计方案，确定煤层气井不同排采时期合理的排水量，选 择合适的抽排设备，设计合理的排采制度，保证设备的安全性 5.2 排采方案设计应注明含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体情况， 并提出针对性措施 5.3 排采方案中应包括排采过程中对安全的要求
煤层气HSE钻井作业指导书
井场HSE作业指导书中石油煤层气有限责任公司城分公司岗位作业指导书1.司钻岗位作业指导书2.副司钻岗位作业指导书3．井架工岗位作业指导书4．钳岗位作业指导书5．外钳岗位作业指导书6．泥浆工岗位作业指导书7．柴油机工岗位作业指导书容：1．岗位任职条件2．岗位职责3．岗位操作规程4．巡回检查点及主要检查容5．应急处置程序基本要求1）施工单位应遵守国家、当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规等相关文件的规定。
2）施工单位要严格按SY/T6283－1997《石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南》行业标准执行。
2 健康、安全与环境管理体系要求从事石油和天然气勘探的钻井作业公司，应健全以下健康、安全与环境管理体系。
1）健全各级HSE管理组织机构。
2）开展单井安全、环境风险分析制订风险预防和消减措施，培训现场施工应急程序和安全预案。
3）编制“两书一表（HSE作业计划书，HSE作业指导书与HSE检查表）”并进行HSE例行检查与演练。
4）制订13项HSE管理制度。
1)安全生产管理制度。
2)作业计划许可证制度。
3)作业现场防火制度。
4)井控管理制度。
5)有害有毒物质、放射源管理制度。
6)环境保护管理制度。
7)营地管理制度。
8)健康、保健、卫生管理制度。
9)HSE培训制度。
10)HSE管理汇报制度。
11)HSE检查制度。
12)报告制度。
13)HSE管理评比、奖惩制度。
3健康管理要求1) 所有作业人员均应配发工服、高筒硬头皮鞋、安全帽和手套等劳动保护用品，上岗人员应按规定正确穿戴。
特殊作业环境、工种还应配备不同功能的劳动保护用品。
a)钻井作业人员应进行安全教育培训，作业人员应具备相应的安全意识和安全技能；特种作业人员应具有相应的书。
b)离钻台或其他工作面2.0 m或2.0 m以上的高空作业人员，都必须系上安全带。
井架梯子、二层台必须安装防跌落装置。
二层台必须装有紧急逃生装置。
c)从事钻井液处理人员以及钻井液工都应配备防护手套和防尘口罩。
煤层气井排水采气技术
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。
煤层气井排采制度及配套工艺技术
煤层气井排采制度及配套工艺技术程伟【摘要】根据延川南煤层气试验区煤层气井排采过程中，因排液速度不合理和排采工艺不完善，造成煤层气排采井生产周期短、产气量低、资料录取不准确的现状，通过试验区45口井排采工作的摸索和试验，探索了“五段制”的工作制度和合理的套压范围，形成了防砂防气锁的斜井泵排采技术、电子压力计地面直读监测技术、捞砂泵捞砂技术，结果表明“五段制”的排采制度保证了延川南试验区煤层气排采井产气量稳步上升，日产气量超过16000 m3，生产周期由224 d延长至353 d。
%During the drainage-production of coalbed methane ( CBM) in southern of Yanchuan ,because of the un-reasonable drainage speed and imperfect techniques for the drainage -production,the drainage wells have many problems such as short production cycle ,low gas production ,and inaccurate information acquisition .Based on the experiences from 45 wells in the test area ,it was carried out studies on the “five sections”work system and a reasonable range of casing pressure .As a result ,the matching technologies were formed ,which include the drainage -production technology by devia-ted well pump with anti -sand and anti -airlock,the ground direct -reading monitoring technology by electronic -ma-nometer ,and the bailing technology by bailing sand pump .The results showed that the “five sections”work system can en-sure the gas production rate of CBM wells rising steadily ,with a daily gas production rate of over 16 000 m3/d.The matc-hing technology can prolong the production cycle from 224 days to 353 days .【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P69-72)【关键词】延川南;煤层气;排采制度;工艺技术【作者】程伟【作者单位】中国石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏扬州 225007【正文语种】中文【中图分类】TE323延川南煤层气试验区位于晋西挠曲带和陕北斜坡的结合部，地层西倾，总体形态为一简单的北西南东向的单斜，断层总体不发育，以小断层为主。
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煤层气井排采操作手册中石油煤层气公司韩城分公司目录一、名词解释二、煤层气排采基本原则三、韩城煤层气地质特征四、韩城煤层气排采特点五、韩城煤层气井排采制度要求六、煤层气井排采资料录取要求七、排采巡井工岗位职责八、排采住井工岗位职责九、排采工作业流程十、排采设备检查保养要求十一、典型案例基础篇一：名词解释1、煤层气：就是指在煤层内产生和赋存的天然气，其主要成分是甲烷（CH4），约占70%以上，又称煤层甲烷、煤层吸附气或煤层瓦斯，它是煤层气的一种，是一种非常规天然气。
煤层气与常规天然气最大不同点就在于煤岩既是它的储集岩又是生气原岩，它是煤层煤化作用的结果。
煤的储集性和煤中天然气的储集是整个成煤作用过程的结果。
2、煤储集岩石学方面的参数：主要指煤阶、煤的显微组分、煤的显微硬度。
煤阶通过测定煤中镜质组反射率（R0）来确定。
其余则用反光显微镜区分，同时亦可以求得割理宽度和密度。
3、煤阶：表示煤在埋藏历史中，沉积物有机质在成分和结构上经历了一系列变化，其过程称之为煤的变质作用或煤化作用。
可以用多种物理和化学参数来表征煤的变质程度，常见的煤阶参数有固定碳含量、镜质组反射率、水分含量。
煤阶是影响割理发育的主要因素。
通常，低媒阶的煤割理不甚发育，到烟煤系列时割理发育。
割理面最密集的主要发生在低挥发分烟煤煤阶附近，高于低挥发分烟煤煤阶，割理或裂缝又不发育，标本上表现为割理封闭。
4、煤岩工业分析参数：该类参数是指煤的固定碳、挥发分、灰分、水分，目的是对煤岩性能质量作出评价以及在煤储层评价中校正含气量。
5、煤显微硬度：显微镜下可识别的煤的显微组分的抗压强度。
不同煤级和不同显微组分的显微硬度不同。
在研究中，一般以均质镜质体的显微硬度为代表。
它是用专门的显微硬度仪进行测定的。
随着煤级的增高，煤显微硬度也有变化。
从褐煤到超无烟煤，煤的显微硬度值是增大的；同一煤级中，当镜质组还原性增强时，煤显微硬度略微降低；同一煤样中，煤显微硬度最大值与最小值间亦存在微小差异，反映出非均一性。
6、煤层含气量：是散失气量、解析气量和残余气量之和。
散失气量是指现场取出的含气煤心在装入解析罐之前释放出的气量；解析气量是指煤心装入解析罐之后解析出的气体总量；残余气量是指终止解析后仍留在煤中的那部分气量。
对煤层气开采有实际意义的是散失气量和自然解析气量，两项之和占总含气量百分率越大，对煤层气开采越有利。
7、煤储层压力：是指煤层孔隙内流体所承受的压力，即通常所说的孔隙流体压力。
8、临界解析压力：临界解析压力是指在煤层降压过程中气体开始析出时所对应的压力值。
可以根据临界解析压力与煤层压力了解煤层气早期排采动态，临界解析压力越接近地层压力，排水采气中需要降低的压力越小，越有利于气体降压开采，据此可为制定煤层气排采方案提供重要依据。
9、地解比：地解比是临界解析压力与原始地层压力的比值。
据此比值可以预测产气高峰期到来的时间及是否可以高产。
临界解析压力越接近原始地层压力，含气饱和度愈高，高产富集条件愈优越。
据已勘探开发的数据，可将地解比划分为高地解比(＞0.6)、中地解比(0.6-0.2)和低地解比(＜0.2)三类。
10、地解压差：煤层压力与气体临界解析压力之差为地解压差．其值愈小．说明煤层含气饱和度愈高．抽排中见气时间愈早．开采效果愈好。
11、生产压差：产层静压与井底流体压力之差称为生产压差。
合理的生产压差是通过系统试井确定的。
由于煤层气生产的特殊性，决定了不能利用现有的油田试井理论对煤层气生产进行分析。
但是，煤层气与煤层水的产出密切相关。
因此．可调节煤层水的产出来控制煤层气井合理的生产制度。
12、流动压力：生产井在生产时产层中部的压力称流动压力。
也称井底压力，筒称流压可通过测试获得，是反映产层能量的重要指标。
13、油管压力：流动压力把油气从井底经过油管举升到井口后的剩余压力称油管压力，筒称油压。
由油管压力表测得。
油压大小取决于流压的高低，而流压与地层压力有关，因此，油压的高低是油气井能量大小的反映。
14、套管压力：是指流动压力将油气从井底经过油套管之间的环形空间举升到井口之后所剩余压力，筒称套压，由套管压力表测得。
套压是反映油气井生产状态的重要指标。
在一定条件下反映井筒液柱的高低。
15、静液面：是指非自喷井在关井后井筒内的稳定液面。
16、动液面：是指非自喷井在生产时油管与套管之间环形空间的液面。
17、煤层吸附等温线：煤层吸附等温线反映了在给定温度下气体吸附量随压力的变化特征。
曲线的两个特征参数为兰格谬尔吸附常数V m及兰格谬尔压力p L．V m值为理论吸附量，即煤的最大吸附容量；p L值为吸附量V m值为50％的对应压力值．它反映了煤层气解吸的难易程度。
在煤层气开采中．p L值很小时，需要大幅度降压才能有大量气体解吸，这对于煤层气的降压开采不利，较大的兰氏体积反映出较高的开发潜力．较高的兰氏压力反映了良好的开采条件。
三、韩城煤层气地质特征1、主要煤层及展布特点韩城煤层气田主力煤层分别为二叠系山西组3#煤层和太原组5#、11#煤层。
山西组为陆相沉积，主要为河流冲积-三角洲沉积体系；太原组为海陆交互相沉积，主要为海湾-泻湖沉积体系。
3#煤层结构简单，为块状煤层，在平面上分布稳定，整体呈西薄东厚、南薄北厚的特点；煤层埋深在320～950m，厚度1～3m，平均厚度2m。
5#煤层结构相对简单，变化不大，有薄层夹矸1层，在全区分布相对稳定，整体呈现出西厚东薄的特点；煤层厚度分布在0～10m之间，大部分地区5#煤厚度超过2.5m，在工区东部局部地区厚度减薄至尖灭；煤层埋深在350～1000m。
11#煤层结构复杂，含薄层夹矸1～3层，全区发育较好，厚度大，分布稳定，煤层厚度2.0m～12m；厚度在5m以上的厚煤带主要分布在工区中部和北部，呈近东西向展布，工区南部煤层逐渐变薄；煤层埋深在400～1100米。
2、煤岩成分特征3#煤宏观煤岩类型为暗淡～半暗型煤，以暗煤为主，次为丝炭，间夹少量镜煤线理条带，内生裂隙发育，以块状为主。
显微组分以基质镜质组为主，变化范围48.1～91.04%，平均75.08%；惰质组含量4.47～37.4%，平均16.46%；无机组分以粘土矿物为主，呈棕色细粒状聚集体分布，变化范围4.49～14.5%，平均8.47%(表1)。
5#煤宏观煤岩类型为暗淡～半暗型煤，以暗煤为主，次为丝炭及少许镜煤，内外生裂隙均不发育，大部分地区以软煤为主。
显微组分以基质镜质组为主，变化范围34.66～96.4%，平均含量75.87；惰质组含量1.1～34.04%，平均13.59；无机组分以粘土矿物为主，变化范围1.3～31.5%，平均10.54%(表1)。
11#煤宏观煤岩类型一般在上部为半暗型煤，内生裂隙发育，下部暗淡型煤，以暗煤为主，丝炭含量较高，内生裂隙不发育。
上部煤层以块状为主，下部普遍发育一套软煤。
显微组分以基质镜质组为主，变化范围23.9～84.17%，平均68.94%；惰质组含量5.97～46.9%，平均20%；无机组分以粘土矿物为主，变化范围 1.1～29.2%，平均11.05%(表1)。
韩城地区煤层3#煤和11#煤层上部为块状煤岩，内生裂隙发育，基质镜质组含量平均为70.8%，显示出较大的勘探开发潜力；而5号煤层内生裂隙不发育，渗透性较低，勘探潜力较另外两层煤差。
3、煤岩演化特征煤的镜质组反射率是表征煤阶的重要指标，随着热演化程度的增高，煤岩的生烃总量增大，因此，确定煤阶成为煤储层评价中的一项重要内容。
本地区三层主力煤层演化程度较高，都达到了瘦煤-贫煤阶段，3#煤镜质组最大反射率1.87-2.33%，平均2.01%；5#煤镜质组最大反射率 1.80-2.27%，平均 2.02%；11#煤镜质组最大反射率为1.81～2.28%，平均为2.08%。
属于多生高储类储层。
4、煤层含气量韩城地区3#煤含气量介于6.53-19.88m3/t，平均10.86 m3/t，主要集中在8-15 m3/t，5#煤含气量介于3.9-17.79m3/t，平均10.7 m3/t，主要集中在7-15 m3/t，11#煤含气量介于2.08-20.12m3/t，平均10.8 m3/t，主要集中在8-20 m3/t（图1）。
煤层解吸气以甲烷为主，一般大于90%。
5、煤岩等温吸附特征利用WL1、WLC01、WLC09 、WLC010、WL01-1V等5口井的注入/压降测试资料，建立压力剖面求得压力与井深的关系式为：P=0.01074H-1.368得到储层压力系数为0.78。
韩城煤层气田主要为低压储层。
通过分析本地区三套煤层的等温吸附实验，韩城煤层气田三层煤干燥无灰基兰格缪尔体积为10.84～28.65 m3/t，平均22.5 m3/t，兰格缪尔压力为0.99～3.79 MPa，平均2.1MPa，与我国其他地区相比，相对较小。
通过分析等温吸附曲线，本地区煤层临界解吸压力在1.3MPa～4.7MPa，其中11#煤临界解析压力要高于另外两套煤层，一般在2.5MPa以上，含气饱和度60%以上。
煤层地解差小，井口易降压，适合于煤层气的规模开发。
精确的煤层甲烷吸附等温线有以下三个方面的作用：第一，确定煤层原始状态的甲烷含量最大值。
因为直接测量甲烷初始含量是不可能的，只有通过吸附等温线进行推算，其前提是假设煤被甲烷饱和以及流体压力是埋深的函数；第二．确定开采过程中，压力下降时甲烷的产量；第三．确定“临界解吸压力”低于临界压力，甲烷将从煤层中解吸出来。
当煤未被甲烷饱和时，这个值的测量是很重要的。
6、煤层渗透性韩城煤层气田三套主力煤层煤岩类型为瘦煤-贫煤，演化程度较高，生气潜力大，含气量较高。
因此，储层的渗透率就成了决定该地区煤层气高效开发的关键因素。
而在测试过程中由于人员素质，设备等的不同可能存在较大的误差，使得测试结果与实际生产不符。
经分析，本地区三套主力煤层的渗透率变化范围分别是：0.001～3.503×10-3um2，渗透率总体偏低。
7、煤层裂隙特征煤储层是含有基质孔隙和裂隙孔隙（割理）的双孔隙介质。
在韩城地区，通过对区内煤层裂隙的观测和测井资料分析：在韩城地区，3#煤为块状煤层，割理发育，面割理12～14条/5cm，端割理14～16条/5cm，11#煤层上部一般为块煤，内生裂隙发育，面割理1～6条/5cm，端割理2～12条/5cm，而5#煤和11#煤下部煤岩一般为软煤，内外生裂隙均不发育。
总体而言，本区煤层内生裂隙比较发育，外部裂隙不发育，表现受构造运动影响较弱，孔隙度较大，对煤层气开发有利。
设备工艺篇制度篇二：煤层气排采基本原则煤层气的产出要经过排水降压，使吸附在煤基质表面的气体解析．并通过割理、裂隙扩散、渗流到达井筒．进而产出地面。