煤层气开发技术及产出规律特征

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我国煤层气的地质特征和勘探开发技术

我国煤层气的地质特征和勘探开发技术

我国煤层气的地质特征和勘探开发技术摘要:本文初步分析了影响煤层气的生成,保存和富集的三个主要地质因素:构造和热事件、沉积环境及地下水因素;讨论了我国煤层气的资源状况、分布区域及分布特点;最后对我国煤层气的勘探开发前景进行了展望。

关键字:煤层气;地质特征;勘探技术引言;煤层气俗称“瓦斯”,与煤炭伴生、以吸附或游离状态储存于煤层内的非常规天然气,主要成份是甲烷(ch4)。

其热值是通用煤的2-5倍,与天然气热值相当,可以与天然气混输混用,是上好的工业、化工、发电和居民生活的洁净燃料;当煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源;煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。

因此,从能源、安全和环保的角度看,煤层气的开采具有重要意义。

1 中国煤层气的资源潜力和分布特征我国煤层气资源丰富,我国埋深2000m以内煤层气地质资源量约36万亿立方米,与常规的天然气资源量相当,约占世界煤层气总资源量的10%,居俄罗斯、加拿大之后排第3位。

目前,中国煤层气可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。

全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区,其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大,为17.25万亿立方米,占全国煤层气总资源量的一半左右。

中国五大聚煤区包括西北、华北、东北、滇藏及华南聚煤大区,华北和西北聚煤大区为主,分别占全国总资源量的62.67%和27.98%,其次为华南聚煤大区,东北聚煤大区煤层气资源量相对较低,滇藏聚煤大区煤层气资源量极少[8](表2)。

煤层气资源具有主要含气盆地集中分布,中小盆地资源量有限的特点[9,10]。

地质资源量大于1×1012m3的含气盆地有鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔9个盆地,其中鄂尔多斯盆地资源量最大,约9.86×1012m3,占全国的26.79%,其次为沁水盆地,资源量为3.95×1012m3,占全国的10.73%;资源量在1×1011~1×1012m3之间的含气盆地有川南黔北等16个盆地;地质资源量在2×1010~1×1011m3之间的含气盆地有阴山等6个盆地;资源量小于2×1010m3的含气盆地有辽西等11个盆地。

煤炭资源的煤层气开发与利用

煤炭资源的煤层气开发与利用

煤炭资源的煤层气开发与利用煤炭是我国最重要的能源资源之一,而煤层气则是煤炭资源的重要组成部分。

煤层气是一种天然气,在煤炭矿井中存在,通过开采可以转化为清洁能源。

本文将探讨煤层气的开发与利用,并探究其重要性和可持续性发展。

一、煤层气开发的背景与现状中国拥有丰富的煤层气资源,其开采与利用具有重要的战略意义。

煤层气的开发可以提供清洁能源,减少对石油和天然气的依赖,促进能源结构的优化与升级。

目前,中国的煤层气储量居世界第一,但开发利用率却不高,亟需加大开发力度。

二、煤层气开发的技术与方法煤层气开发主要采用的技术有水平挖掘、水平井钻探、压裂注水以及煤层气井的钻探等。

其中,水平挖掘技术是最主要且最具发展潜力的开采技术之一,通过在煤层中挖掘水平巷道,实现煤层气的有效开采和提高开采率。

此外,压裂注水技术在煤层气开发中也占有重要地位,通过向煤层注入水和一定压力,破坏煤层的微细裂缝,提高煤层气的渗透性和产能。

三、煤层气的利用与应用领域煤层气作为一种清洁能源,广泛应用于工业、民生和交通等多个领域。

在工业方面,煤层气可以用于发电、制造化工产品等。

在民生方面,煤层气可以用于居民供暖和炊事。

在交通方面,煤层气可以用于汽车燃料,减少对传统燃油的消耗,提高能源利用效率。

四、煤层气开发与环境保护煤层气开发与利用需要兼顾经济效益与环境保护。

在开采过程中,需要加强环境监测和治理,避免地质灾害和水源污染等问题。

此外,煤层气开发也应注重提高煤层气的利用率,减少排放,优化能源结构,推动可持续发展。

五、煤层气开发的挑战与机遇煤层气开发面临着诸多挑战,如地质条件复杂、技术难度高和投资回报周期长等。

然而,正视这些挑战,加大科研力度,推动技术创新,改善开采条件,加大政策支持,可以使煤层气开发迎来更多机遇,推动我国能源结构的升级和转型。

六、煤层气开发的前景展望煤层气的开发与利用是我国能源领域的重要战略选择。

我国在煤层气开发方面已经取得了一定的成绩,但与世界先进水平相比仍有差距。

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析

中国煤层气储量、产量、标准及开发分析一、煤层气储量我国对煤层气资源进行评价已有十多轮,在2006年的资源评价中,我国的煤层气总量接近37万亿立方米,可采资源的总量接近11万亿立方米。

到了2015年对煤层气资源进行的动态评价则表明煤层气总量接近30万亿立方米,可采资源的总量约为12.5万亿立方米。

2020年中国煤层气探明储量为3315.54亿立方米,同比上升15.71%。

对于我国的煤层气资源,其分布可以划分为五大赋气区,按照资源量从少到多分别是青藏、东北、南方、西北和华北。

青藏赋气区仅占全国总量的万分之一左右,东北赋气区占全国的9.67%,南方赋气区占全国的18.18%,西北赋气区则大约占全国的四分之一,占比最大的华北赋气区,其资源最为丰富,约占全国的46.27%。

二、煤层气产量根据国家统计局数据显示,2015-2021年中国煤层气产量整体上呈上升趋势,到2021年中国煤层气产量达到104.7亿立方米,同比上升2.35%。

煤层气产量的增长主要是地面煤层气。

尽管行业发展还存在一些问题,但随着国家补贴的进行,以及各种问题的改善,煤层气的产能建设和实际产量都将迎来快速增长期,且抽采资源的利用率也将进一步提高。

分省市来看,中国煤层气主要产区在山西,2021年产量达到89.5亿立方米,占2021年煤层气总产量的85.48%。

三、煤层气标准现状截止我国煤层气行业发布国家标准与各类行业标准共87项,其中国家标准16项、行业标准71项。

各标准归口单位共17个,其中归口全国煤炭标准化技术委员会的国家标准与行业标准共17项,归口全国安全生产标准化技术委员会的行业标准7项,归口能源行业煤层气标准化技术委员会的行业标准43项。

对17个归口单位发布的87项标准进行了标准类别划分,其中基础类标准有14项,方法类标准有22项,管理类标准46项,产品类标准5项。

16项国家标准中,基础类标准5项、方法类标准7项、管理类标准2项、产品类标准2项。

煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估

煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估

煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估一、前言在当前的能源危机背景下,煤层气逐渐成为一种重要的替代能源,其开发利用正在逐渐升温。

煤层气开发的技术现状及其环境影响的评估,是目前研究人员和决策者所关注的核心问题之一。

本文将从技术、环境等方面进行分析。

二、煤层气开发的技术现状(一)煤层气的形成机理煤层气是指在煤层中吸附或游离的天然气,其主要成分是甲烷。

煤层气的形成与煤的热解有关。

在煤的成熟过程中,由于地热作用和压力变化,使得煤中的有机质经历了热变形、热分解和热重组等过程,形成了气体。

(二)煤层气的开采方式目前,煤层气的开采方式主要有地面水平井、煤体贯通式井、集中抽采井、随钻完井、矿山瓦斯抽采等。

其中,地面水平井是最常用的煤层气采取方式。

该方式采用水平井穿过煤层,在煤层中排采,同时通过沉降井将水平井中的煤层气采出,取得了较高的采出率和经济效益。

(三)煤层气开发面临的技术难题目前,煤层气开发面临着许多技术难题。

其中,最主要的是井控技术、井壁完整性、抽采技术和储气技术等。

在井控技术方面,由于煤层气存在于复杂的地质条件之中,井壁的完整性对于煤层气采取至关重要。

而由于工况的复杂性,井壁出现裂隙和位移的现象比较常见。

因此,需要采取一系列综合措施来提高井壁的完整性。

在抽采技术方面,由于煤层气的效益低于常规天然气,因此需要采取多井联合抽采的方式提高煤层气的开采效率。

在储气技术方面,由于天然气的运输需要在低压情况下进行,因此需要将煤层气压缩成液态天然气或实行管道输送。

这需要首先将煤层气进行加工、分离、净化和压缩等处理。

三、煤层气的环境影响(一)煤层气开发对水环境的影响煤层气开发过程中,需要进行水力压裂,将水和松散的石头喷入井中。

此过程会对井边水源造成污染;同时,在压裂过程中,水和添加剂可能会渗透到地下水层,导致地下水污染。

(二)煤层气开发对生态环境的影响煤层气开发可能会造成生态环境的破坏,如涵洞归属、道路建设、地表绿地和林带的剥离等。

煤层气开发技术

煤层气开发技术

第四阶段:规模产能建设
• 煤层气产能建设——按照上级部门批复的《XX地区
煤层气开发方案》,以着力提高煤层气单井产量为目 的,加强开发技术创新与集成,进行相关的煤层气钻 井、压裂、排采、地面集输工程和管网建设。
坚持勘探开发一体化
“勘探上增储、开发上上产”,两个团队间的工作相互独立,造成中间工作脱节。 勘探开发一体化后,开发人员可以提前介入对煤储层的认识、储量的发现;勘 探人员通过煤层气地质条件的精细研究能对开发工艺和方案编制进行指导,实现 两股力量、两种智慧的相互交汇,达到了勘探向下延伸,尽可能为钻井开发与排 采提供准确煤层气地质模型;开发同时向上靠拢,尽可能为下一步的勘探提供新 的认识和指导方向,如此就能大大提高了勘探开发总体效率。 勘探开发一体化将能实现煤层气地质勘探成果与开发的融合,使勘探、开发密切 协作共同向外围区块进军。
200 180
160 140 120 100
CMM Emissions (MMTCO2e) CMM Emissions Avoided (MMTCO2e)
80 60 40
20 0
全球人类产出的甲烷量的8%。
kr ai ne A us tr al ia R us si a I nd So ia ut h A fri ca Po la K nd az ak hs ta n G U e ni rm te an d y K C i ng ze do ch m R ep ub lic
煤层气开发技术
中石油煤层气有限责任公司
20010年8月


中石油煤层气公司于2008年9月注册成立,主要从事 煤层气资源的勘探开发、工程施工与对外合作、煤层气
田范围内的浅层气勘探开发、设备租赁、技术和信息服

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种非常重要的能源资源,其开采技术和发展趋势对于我国的能源结构调整和能源安全具有非常重要的意义。

下面我们就来浅析一下煤层气开采技术与发展趋势。

煤层气开采技术是指通过对煤层中的天然气进行采集和利用的技术手段,其主要包括煤层气储集特性、开采方法、地质勘探和开采工艺等内容。

目前煤层气的开采技术主要包括水文压裂、水平井、多点压裂、水煤浆等。

首先是水文压裂,这是一种通过注入水进行煤层气压裂的方法。

在这种方法中,首先需要进行水文勘探,确定煤层气储量和分布情况,然后通过管道将水注入煤层,从而增加煤层气储层的压力,促进气体的释放和采集。

再者是多点压裂,这是一种利用多点压裂技术提高煤层气开采效果的方法。

在这种方法中,通过对煤层气进行多次压裂,增加煤层气的渗透性和产能,从而提高煤层气的开采效率。

最后是水煤浆,这是一种利用水煤浆技术将煤层气转化为燃气的方法。

在这种方法中,首先需要将煤层气转化为水煤浆,然后通过管道将水煤浆输送到相关设备中,最终转化为燃气。

除了开采技术之外,煤层气的发展趋势也是非常值得关注的。

随着我国经济的快速发展和能源需求的增加,煤层气已经成为我国能源结构调整的重要组成部分,其发展前景非常广阔。

煤层气的开采技术将更加智能化。

随着科技的不断发展和应用,煤层气的开采技术将更加智能化,包括自动化控制系统、数字化地质勘探技术和大数据分析等手段的应用,将会提高煤层气的开采效率和安全性。

煤层气的开采将更加环保和可持续。

随着环保意识的增强和能源可持续发展的要求,煤层气的开采将更加注重环保和可持续发展,包括减少排放、提高资源利用率和降低采矿对环境的影响等措施的实施。

煤层气将更多用于城市供暖和工业生产。

随着城市化进程的不断推进和工业化需求的增加,煤层气将更多用于城市供暖和工业生产,为城市和工业提供清洁和高效的能源。

煤层气将更多用于替代传统能源。

随着能源结构调整的推进和煤炭替代能源的需求增加,煤层气将更多用于替代传统能源,为我国的能源结构调整和能源安全作出更大的贡献。

煤层气开采与利用的技术与经济研究

煤层气开采与利用的技术与经济研究

煤层气开采与利用的技术与经济研究随着全球能源需求的不断增加,对于可再生能源和矿产资源的需求越来越迫切。

而煤层气作为一种重要的非常规天然气,被越来越多的人们所关注和认可。

煤层气的资源潜力巨大,具有广泛的应用前景,尤其是在中国这样的煤炭大国,煤层气的开采和利用已经成为推动能源转型和可持续发展的一个重要方向。

本文将介绍煤层气的开采和利用技术,并从经济角度分析煤层气开采和利用的现状和发展前景。

煤层气的开采技术煤层气开采是一个复杂的过程,其核心技术是煤层气抽采。

煤层气的抽采方式可以分为两种:自然排放和强制排放。

自然排放的煤层气是通过自然的渗透作用排放到地表上的,而强制排放是通过钻井并注水,使压力增大来强制排放煤层气。

目前,最主要的煤层气开采方式是采用注水压裂,就是在钻井后,向煤层注入高压水来破裂煤层,使煤层气能够顺着孔道排出。

注水压裂技术虽然是目前最主要的煤层气开采方式,但它也存在着一些缺点。

比如,它需要用大量的水来破裂煤层,这会增加对水资源的需求;同时,注水压裂技术无法开采低透煤层,使得低透煤层的煤层气难以开采。

因此,煤层气开采技术的发展方向将是从注水压裂技术向非注水压裂技术的转化,目的是减少水的用量,提高煤层气的采收率。

煤层气的利用技术煤层气的利用方式也非常广泛,主要可以分为发电、城市燃气、燃料等几个方面。

其中发电是煤层气利用的最主要途径之一。

采用燃气轮机发电的方式,煤层气可转化为电力。

而煤层气的使用最为广泛的领域是城市燃气。

与自然气相比,煤层气具有一定的优势,比如:价格低廉、开采周期短、稳定性好等。

同时,近年来,煤层气也逐渐被应用于燃气车、工业锅炉等领域。

总的来说,煤层气的利用方式非常多样化,尤其在清洁能源方面有着明显的优势,将有利于促进我国清洁能源的持续发展和可持续发展。

煤层气开采和利用的现状和发展前景煤层气开采和利用已经成为全球能源开采业和绿色能源领域发展的重要方向之一。

目前,美国和澳大利亚是煤层气开采和利用的最主要国家,而中国近年来也在积极推动煤层气的加快开采和利用。

煤层气开采技术

煤层气开采技术

煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长,煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。

煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气,其主要成分为甲烷。

煤层气的开采技术越来越成熟,其对环境的污染也得到了有效控制,因此其广泛应用已经成为一种趋势。

一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附,同时由于煤层下方的地质压力,煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力,使煤层内的天然气产生自然游离现象。

因此,引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。

二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式:地面采气和井下采气。

地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出,井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。

1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力,从而通过孔洞将天然气排出。

其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。

2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破,使煤层内的天然气得到释放。

其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。

3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射,将煤层进行轻微的破碎,从而使煤层内的天然气更容易释放。

其主要包括弹力冲击和气流冲击等。

4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水,使煤层裂隙和孔隙变得更加通透,从而使天然气能够更加顺利的排出。

其优点是可以提高煤层气提取率,但需要高温高压的流体。

三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源,避免大量的矿山和工厂污染,具有很强的环保性。

(2) 煤层气可以提供稳定的能源,不受气候和季节限制,可以作为一个重要的能源储备。

(3) 煤层气钻探和开采成本低,可以大量释放能源,为国家经济发展提供有力支持。

2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯,如果处理不当,会对环境产生危害。

煤层气开采技术

煤层气开采技术

方式三、井下煤层气抽放
在煤矿井下采掘巷道中钻孔,在地面用气 泵抽吸钻孔中的 煤层气。这种方式最初是 以煤矿的生产安全为目的,同时 兼顾煤层 气资源回收。用这种方式开采煤层气,对投资和 技术要求不高,适用范围广但是此方式的资源回收率低,矿 井内抽吸的煤层 气量不大,井下作业有一定技术难度,且 受煤矿采掘的进程影响,难以连续采气。
盖层和圈闭
对于煤层气系统,为维持地层压力和阻止气体的解吸和散失,盖层 是必要的。由于气和水的重力分离作用远小于微孔表面上的吸附作 用,而对于常规的圈闭并非必要。世界上煤层气产量最高的区带位 于美国圣胡安盆地深部的Fruitland带。
裂缝、渗透率和原地应力
流体在煤层中主要通过裂缝和节理流动。裂缝和节理一般为垂直于 层面的正交的裂隙体系。它们主要形成于煤化过程中,也可以是构 造和后煤化作用形成的裂缝。由于上覆地层压力、渗透性随深度而 降低,因此,美国的煤层气多产自1200m以上深度。

源岩和运移
大部分煤层是自生自储型,煤储层中含有自生或运移 来的热解气、生物气或混源气。当煤层是自生自储型 时,则不存在运移。煤层气系统的关键事件一般应包 括剥蚀去顶和冷却事件。
气体的储集和储层性质
大部分煤层气吸附在煤的有机质表面上,只有少量的煤 层气以游离态储存在裂缝和节理中,或者以溶解态存在 于裂缝、节理及孔隙水中。煤储层可以是正常压力或异 常压力。在一般的压力下,埋深<1200m的煤层中的吸 附气大于一般砂岩孔隙中所含有的气体量。
高煤阶、自生热裂解气模式,超压和水动力封闭的结合形成了高产区。
美国粉末河盆地煤层气系统剖面图
低煤阶、生物气模式,地下水通过厚层、高渗透的煤层运动,在低压系统形成生物气含气带。
西加拿大煤层气开发现状

煤层气开发地质学及其研究的内容与方法

煤层气开发地质学及其研究的内容与方法

煤层气开发地质学及其研究的内容与方法煤层气是一种新型的清洁能源,具有储量大、分布广、开发成本低、环保等优点,是我国能源结构调整和可持续发展的重要组成部分。

煤层气开发地质学是煤层气勘探开发的基础,其研究内容主要包括煤层气地质特征、煤层气成藏规律、煤层气开发技术等方面,本文将从这些方面进行阐述。

一、煤层气地质特征煤层气地质特征是煤层气开发地质学的基础,主要包括煤层气的分布、储量、成因、运移、分布规律等方面。

煤层气的分布主要受煤层的厚度、埋深、煤质、构造等因素的影响,一般来说,煤层气的分布具有明显的地域性和层位性。

煤层气的储量主要受煤层的厚度、埋深、煤质、孔隙度、渗透率等因素的影响,一般来说,煤层气的储量与煤层的厚度和孔隙度呈正相关,与煤层的渗透率呈负相关。

煤层气的成因主要有生物成因、热成因和混合成因三种类型,其中生物成因是煤层气的主要成因类型。

煤层气的运移主要受煤层的渗透性、孔隙度、压力等因素的影响,一般来说,煤层气的运移具有渗流和吸附两种方式。

煤层气的分布规律主要受煤层的构造、地质构造、地质构造演化等因素的影响,一般来说,煤层气的分布规律具有明显的地质构造控制性。

二、煤层气成藏规律煤层气成藏规律是煤层气开发地质学的重要研究内容,主要包括煤层气成藏类型、成藏模式、成藏机理等方面。

煤层气成藏类型主要有单一煤层气藏、多层煤层气藏、煤岩层煤层气藏等类型。

煤层气成藏模式主要有自生型、自生自储型、自生自储自运型等模式。

煤层气成藏机理主要有生物成因、热成因、混合成因等机理,其中生物成因是煤层气成藏的主要机理。

三、煤层气开发技术煤层气开发技术是煤层气开发地质学的重要研究内容,主要包括煤层气开发方法、开发工艺、开发设备等方面。

煤层气开发方法主要有钻井开发、巷道开采、水平井开采等方法。

煤层气开发工艺主要有抽采、压裂、注气等工艺。

煤层气开发设备主要有钻机、压裂车、注气设备等设备。

四、煤层气开发地质学研究方法煤层气开发地质学的研究方法主要包括野外地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探、数值模拟等方法。

煤层气开采方法与技术

煤层气开采方法与技术

煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气,储存在煤层中,主要由甲烷组成。

煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它将煤矿的煤层中的天然气利用起来,既能提供清洁能源,又能实现煤矿资源的综合利用。

下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。

1.井网式开采:井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。

它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔,在煤层中建立井网系统,将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。

井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点,已被广泛应用于煤层气的开采。

2.水平井开采:水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。

它通过在煤层中平行钻探水平井,使水平井与煤层气的运移方向一致,提高气体采收效果。

水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点,但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。

1.井眼稳定技术:井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题,井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。

目前,井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。

2.完井技术:完井技术是煤层气开采中的重要环节。

完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后,用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封,确保气体不泄漏。

完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。

3.固井技术:固井技术是煤层气开采中的关键技术之一,它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入,形成稳定的井壁和环境。

固井技术可以增强油井的强度和耐久性,防止井眼侧泄和污染。

除了以上的方法和技术,煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作,以确保煤层气的有效开采和利用。

总之,煤层气开采是一种新兴的能源开发方式,它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。

通过煤层气的开采,不仅可以提供清洁能源,还可以实现煤矿资源的综合利用。

为了有效地开展煤层气开采工作,需要采用适当的方法和技术,确保工程的高效、稳定和可持续发展。

煤层气开采方法与技术-简化版ppt课件

煤层气开采方法与技术-简化版ppt课件

➢ 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
中国石油企业标准《天然气长输管道气质要求》(Q/SY 30-2002)对固体颗粒的粒径明 确规定应小于5μm,俄罗斯国家标准(ГOCT5542)则规定固体颗粒≤1mg/m3。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.5 煤层气处理
➢ 商品天然气质量要求
根据总硫、硫化氢和二氧化碳含量将天然气分为三类。一、二类气体主要用作民 用燃料和工业原料或燃料;三类气体主要作为工业用气。
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 ➢ 井场工艺流程
计量
去集气站
套管:气 油管:水
井场单井集输工艺流程
集水池
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
井口一般不设紧急截断阀和分离器,对于井口产水量大的井场可在井口设置溶解气 回收设施。
多井自动轮换计量
如输送不符合上述质量要求的气体,则必须采取相应的保护措施。
六、煤层气资源开采方法与技术
5 煤层气集输与处理 5.5 煤层气处理
➢ 商品天然气质量要求
水露点
用来防止在输气或配气管道中有液态水析出。
液态水的存在会加速天然气中酸性组分(H2S、CO2)对钢材的腐蚀,还会形 成天然气水合物,堵塞管道和设备。

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势【摘要】煤层气是一种重要的清洁能源资源,其开采技术的发展对能源领域具有重要意义。

本文首先介绍了煤层气开采技术的重要性、煤层气资源特点以及目前的开采现状。

随后详细分析了传统和先进的煤层气开采技术,探讨了其发展趋势和创新方向。

结尾部分对煤层气开采技术未来发展、市场前景和重要性进行了总结和展望。

通过本文的分析,可以清晰了解煤层气开采技术的现状和趋势,为未来能源开发提供参考和指导。

【关键词】煤层气开采技术、发展趋势、资源特点、市场前景、创新方向1. 引言1.1 煤层气开采技术的重要性煤层气开采技术可以有效提高能源资源的利用率。

通过开发煤层气资源,可以有效利用地下煤层中的天然气,减少天然气的消耗,满足人们对能源的需求。

煤层气开采技术有利于保护环境。

相比传统的煤炭开采方式,煤层气开采可以减少地表开挖和破坏,减少矿井排放的有害气体,降低环境污染,对环境保护具有积极作用。

煤层气开采技术还可以为地方经济发展和增加就业提供支持。

通过推动煤层气开采项目,可以促进当地经济发展,增加就业机会,提升地方居民的生活水平。

煤层气开采技术的重要性体现在提高能源利用率、保护环境以及促进经济发展方面,对于我国能源结构调整和可持续发展具有重要意义。

1.2 煤层气资源特点1. 丰富储量:煤层气是一种非常丰富的天然气资源,其储量巨大。

煤炭储层中富含的天然气可以为煤矿提供额外的资源利用途径。

2. 分布广泛:煤层气资源广泛分布在全球各地,尤其是在煤炭资源丰富的地区。

这种广泛性使得煤层气成为一种非常具有开发潜力的能源资源。

3. 环保清洁:相比于传统的煤炭燃烧,煤层气的开采和利用过程更加环保清洁。

煤层气中含有的甲烷是一种清洁燃料,燃烧后产生的排放物较少,对环境的影响也较小。

1.3 煤层气开采的现状在煤层气资源的开发利用中,目前主要集中在华北、西北和东北等地区,以及山西、陕西、河南、河北等煤矿地区。

这些地区具有丰富的煤层气资源储量,为煤层气开采提供了良好的条件。

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。
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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。

煤层气的开发与利用技术

煤层气的开发与利用技术

煤层气的开发与利用技术引言煤层气是一种重要的可再生能源,在能源领域中具有广泛的应用前景。

本文将从煤层气的开发与利用技术方面进行探讨,介绍煤层气的形成原理、开发方式以及利用技术。

1. 煤层气的形成原理煤层气是在地下煤矿中形成的一种气体,其形成原理主要包括以下几个方面:1. 热解作用:煤的热解作用会产生大量的煤层气。

2. 煤中固定气体的释放:煤中固定的气体在特定条件下会被释放出来,形成煤层气。

3. 煤的孔隙结构:煤的孔隙结构决定了煤层气的存储和运移特性。

2. 煤层气的开发方式煤层气的开发方式主要有以下几种: 1. 直接排放利用:当煤矿开采时,煤层气会与通风气一同排放到大气中,可以直接利用这些气体供应工业生产或燃料使用。

2. 抽采利用:通过井筒将煤层气抽采到地表,然后通过处理与净化后供应给用户使用。

3. 注采联合利用:将注入的水或其他气体注入煤层,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。

这种方式可以提高煤层气的开采效率。

4. 二氧化碳驱替利用:将二氧化碳注入煤层中,使煤层气释放,然后通过井筒抽采到地表。

这种方式可以提高煤层气的产量,并使二氧化碳得到利用。

3. 煤层气的利用技术煤层气的利用技术主要包括以下几个方面: 1. 煤层气的收集与处理:通过井筒将煤层气抽采到地表后,需要进行处理和净化,以提高煤层气的纯净度。

2. 煤层气的储存与运输:煤层气需要进行储存和运输,以保证供应的连续性和稳定性。

3. 煤层气的利用方式:煤层气可以通过直燃、发电、替代传统燃料等方式进行利用。

不同的利用方式需要适用的技术设备和工艺。

4. 煤层气的环保利用:在煤层气的开发和利用过程中,需要关注环境保护问题,采取相应的措施进行环保利用。

4. 煤层气的应用前景煤层气作为一种重要的可再生能源,具有广泛的应用前景。

其应用领域包括但不限于以下几个方面: 1. 工业燃料:煤层气可以作为工业燃料供应给各类制造业和化工行业使用。

2. 居民生活燃料:煤层气可以作为居民用气供应给家庭和社区使用。

煤层气开采技术分析与研究

煤层气开采技术分析与研究

煤层气开采技术分析与研究摘要:我国煤层气先天开发条件比较优越,如何采取有效的技术手段,实现高效、高产及环保的煤层气开发十分重要。

本文主要结合实际,对现有煤层气开采技术进行了浅要分析,并展望了其未来发展趋势,希望对我国煤层气开发工作的发展有所助益。

关键词:煤层气;开采技术;发展趋势一、引言煤层气是成煤母质在煤化作用过程中形成的,主要以吸附状态赋存于煤层或煤系地层中,以甲烷为主要成分的非常规天然气资源。

它俗称瓦斯,是一种新型洁净的能源,它不同于呈液态赋存的石油,又有别于主要以游离态存在于地层中的常规天然气[1]。

经过十几年国内各部门自行的勘探工作,尽管未能取得煤层气商业开发的突破,但是,在引进、消化、吸收国外成功经验的基础上,在地质选区、实验室测试、钻井的工程工艺、试井、压裂和排采等方而取得了一些突破性的进展。

二、煤层气开采技术的发展趋势(一)煤气开采技术的发展现状目前,在我国煤层气开发产业中,主要需要解决的是在产业建设规划、产业管理以及外商投资等方面的鼓励政策问题,以及在经济投入和国际融资等方面的投资融资体系问题。

所以,未来我国需要进一步加强对煤层气开发产业的支持力度,加大政策鼓励力度,建立健全投资融资体系。

再者,还要不断引进国外先进技术,并重视自主研发技术,以技术优势来实现高效高产。

就目前趋势而言,未来的煤层勘探开发规模和勘探深度将会继续增加,煤层气钻井水平井数也将不断上升,以及气井压裂工艺技术将会出现新的突破。

(二)煤气开采技术的发展趋势我国煤层产业急需解决的问题是在产业建设规划和管理、外商投资、开发利用方而需要优惠的鼓励政策,在前期经济投入、国家投资和国际融资方而需要可靠的投资融资体系,在技术创新和技术发展战略方而要做到理论突破、技术引进和科技投入,重视优秀的技术和管理人才的及时补充。

口前,国内外煤层气的勘探开发有以下几个发展趋势:1)勘探开发煤层(包括试验性开发、示范项口和煤层气商业性生产)的规模有增大趋势;2)煤层气井深增加,因煤埋藏越深,形成甲烷的熟化特性越优;3)煤层气钻水平井数增加,因水平井单井不压裂时煤层气产量高出直井压裂井的4倍;4)煤层气井压裂工艺技术有进步,关国能源部和矿业局研究和实施了一种名为Kiel的压裂法,增产效果显著。

复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用

复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用

复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用煤层气资源是一种重要的天然气储备形式,具有开采成本低、资源丰富、环保等优点,因此备受关注。

然而,由于储层地质条件的复杂性,如盆地构造的多变、煤层厚度不一、含煤量差异大、煤层内部存在水文地质条件差异等因素,使得煤层气的开发面临着很多技术挑战。

本文将从储层煤层气高效开发关键技术及其应用方面进行讨论。

一、煤层气开发技术概述目前,煤层气开发主要采用的技术包括垂直钻井开发技术、水平井技术、大直径水平井技术、压裂技术、CO2增透技术等。

垂直钻井开发技术是传统的煤层气开发技术,其开发流程包括勘探、评价、定位、钻井、完井、生产等步骤。

但该技术存在着储量利用率低、开发周期较长、成本高等弊端。

水平井技术是相对于垂直钻探而言的一种新型技术,其优点在于适用于煤层厚度较大、煤层分布范围较广的地区。

该技术能够有效提高开采效率,减少成本,具有广阔的应用前景。

大直径水平井技术是水平井技术的升级版,主要解决了水平井技术中井段间的间隙难以充填的问题。

其特点在于可充分利用煤层内的水力能量,实现高效煤层气开发。

压裂技术是通过高压泵将深水储层中的压裂液注入到煤层气井中,从而将井壁、钻孔等处的煤层打裂,增加煤层气的渗透性和开采率,并提高开采效率。

CO2增透技术则是通过将CO2注入煤层中,使煤层气压力增加,从而提高煤层气产量。

此外,该技术具有环保优势,能够实现CO2的资源化利用。

二、煤层气储层的复杂地质条件煤层气储层开发面临的最大挑战在于复杂的地质条件。

具体表现在以下几个方面:1. 盆地构造的多变煤层气在盆地构造中的位置、数量、质量受盆地形成历史、地质构造条件、岩石圈运动等多种因素的综合影响,形成形态多样,分布不均的特征。

因此在煤层气开发中需要选择合适的开发方式,并在勘探中进行全面、科学的地质研究。

2. 煤层厚度不一煤层的厚度在不同地区、不同储层之间会出现很大的差异。

在厚度较小的煤层中,传统的垂直钻井开发方式效率低下,需要采用更加高效的水平井或大直径水平井技术。

煤层气的开发技术

煤层气的开发技术

水平定向羽状井的不足之处
• 1.羽状水平井的地质设计技术需要完善 • 由于羽状水平井幵丌是在仸何地质条件下都能取得很好的 开发效果,所以为了保证煤层气开发的经济效益,在钻井 之前必须弄清该地区煤层地质条件。综合评价采用羽状水 平井开发的效果。同时设计分支井轨迹的最佳方位以及井 深长度 • 2.安全问题 • 由于羽状水平井地下水平分支多,覆盖范围广,所以在钻 井,完井,采气过程中容易发生渗漏事故。
全国煤层气有效矿业权113个,总面积 65520平方公里。 煤层气探矿权106个,总面积65285平方公 里,煤层气探矿权分布在17个省。 煤层气采矿权7个,总面积235平方公里, 采矿权仅分布在山西、辽宁、陕西省。
中国煤层气特点
• 1.低压
• 2.低渗透,气在地层中流动能力低,丌易被采出 • 3.低饱和,丌能完全吸附到井里去
羽状分支井井产能预测
将鱼骨井的分支和主井筒分成若干小段,对每一段以解析的形式给出 油藏渗流和井筒流动的表达式,然后进行油藏渗流和井筒流动的耦合,经 过叠代求得这一段油井的压力分布和流人量分布,从而可以得到鱼骨井的 产能半解析模型 。
羽状井的分支角度越大,产能也越大。但分支 角超过45º 后产量增加的幅度不大
谢谢
煤层气的开采
我国煤层气勘探开发主要应用地面垂直井方式
多分支井:为提高泄油(气)面积,从主水平井或直井 井筒钻出多个分支井眼井。
a. 集 束 分 支水平井
b. 径 向 分 支水平井
c.反向分 支水平井
d. 叠 状 分 支水平井
e.羽状(鱼骨状) 分支水平井
多分支水平井分类图
多分支井增产机理研究
• 澳大利亚的煤层气勘探开发始于20世纪70年代末, 主要集中在悉尼、冈尼达、鲍恩、加利利等盆地, 2004年煤层气产量达13.55×108 m3/a,目前达到 27×108 m3/a,昆士兰的鲍恩盆地单井日产气量 最高可超过28 320 m3/d

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势

浅析煤层气开采技术与发展趋势煤层气是一种以煤为储集层,天然气为主要成分的一种非常规天然气资源。

煤层气是在地质作用下由有机质在低温、高压条件下分解形成的气态碳氢化合物,并通过煤层的孔隙、裂缝中储存的一种气态能源。

随着能源需求的不断增大和环境保护意识的提高,煤层气成为了备受关注的一种清洁能源,其开采技术和发展趋势备受关注。

一、煤层气开采技术1. 传统抽采技术传统的煤层气开采技术主要采用抽采法,即采用水力压裂技术来刺激煤层气的释放,并通过水井或泵井进行采出。

这种技术相对成熟,成本低,但也存在着资源利用率低、环境污染大等问题。

2. 水力压裂技术水力压裂技术是指通过将高压水和某些添加剂注入到煤层中,使煤层开裂,从而促进煤层气的释放和采出。

这种技术能够有效提高煤层气的释放率,增加产量,但同时也会带来地下水污染和地质破坏等问题。

煤层气抽采技术主要通过井筒联合采气管道,实现煤层气的抽采。

这种技术相对应用较为广泛,效率高,但在保护地下水和地质环境方面还存在一定的挑战。

二、煤层气的发展趋势1. 技术的进步和成熟随着科技的不断进步和人们对环境保护的重视,煤层气的开采技术将更加成熟。

在探测技术、水力压裂技术、抽采技术等方面,都会有更多的技术突破,提高煤层气的产量和资源利用效率。

2. 环保和可持续发展当前,地球环境日渐恶化,各国对环保的要求也越来越高。

煤层气的开采必须要与环境保护相结合,开采过程中必须严格执行环保标准,降低地面和地下水污染,最大限度地保护地下水和地质环境。

3. 智能化开采未来,煤层气开采也将迈入智能化时代。

通过引入先进的传感器、自动控制技术和大数据分析,煤层气开采过程可以更加智能化和自动化,提高生产效率,降低成本。

4. 多元化利用未来煤层气的利用将更加多元化,除了作为燃料供应外,还可以开发煤层气化工、化学品等新兴行业,使煤层气的资源价值得到更好的利用。

5. 国际化合作煤层气资源分布广泛,跨国开发是必然趋势。

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煤层气开发工艺及排采技术一、产出理论(前言)煤层气开采通过抽排煤层及上覆岩层中的地下水,从而降低煤储层的压力,促使煤层中吸附的甲烷气体解吸释放出来。

煤储层条件和煤层气赋存环境条件是煤层气开发的基本地质条件,煤层气开发是在充分认识这些基本地质条件基础上通过特定的工程(钻井、压裂、排采等工艺)改变煤层气赋存环境条件(地应力、地下水压力、地温环境)使煤储层条件发生变化的过程,从而使煤层中吸附的甲烷气解吸出来。

煤层气的排采是一个“解吸-扩散-渗流”的连续过程,在实际排采中可分为三个阶段,Ⅰ阶段为排水降压阶段,煤储层压力高于煤层气解吸压力,该阶段主要是产水,并有少量的游离器和溶解气产出;Ⅱ阶段为稳定生产阶段,煤储层压力降至煤层气解吸压力之下,产气量相对稳定,并逐渐达到产量高峰(一般在3年左右),产水量下降到较低水平;Ⅲ阶段为产气量下降阶段,产少量水或不产水,该阶段的开采时间最长。

由于煤层气抽采目的、对象、条件和资源条件的不同,形成了不同的煤层气开发模式,总体上分为煤矿井下抽采和地面钻井抽采两大类。

图表 1典型煤层气井的气、水产量变化示意图时间 产量Ⅰ Ⅱ Ⅲ产气量产水量 临界解压力压力二、煤层气的开发工艺煤层气开发的目的主要是有效地开发和利用煤层气资源、最大限度的改善煤矿安全生产条件(降低瓦斯)、更好的保护环境等几个方面。

按照煤层气开发服务目的不同,煤层气开发总体上分为煤矿井下抽采和地面钻井开发两大类,而我们公司目前所实行的“采煤采气一体化”的瓦斯治理模式是把上述两种开发方式的有效结合,它不仅有效的服务了煤矿的安全生产而且实现了煤矿瓦斯利用的最大化。

(一)、煤矿井下抽采目前煤矿井下抽采技术已由单一的本煤层抽采发展到本煤层抽采、邻近层抽采、采动区抽采等多对象抽采;抽采技术也由单一的钻孔抽采发展到钻孔、巷道、地面井和混合抽采等。

按抽采对象的不同煤矿井下抽采开采层抽采邻近层抽采围岩抽采采空区抽采采动区抽采废弃矿井抽采按照煤层气抽采与采煤的顺序采空区抽采技术采空区的瓦斯来源:1、未能采出而被留在采空区的煤炭中存有一定数量的残存瓦斯;2、顶板和周围煤(岩)中的瓦斯;由于采空(动)的的影响,在煤层的顶板和底板的围岩内产生大量的裂隙,特别在采空(动)区上方形成冒落带,造成相邻的煤层和围岩压力释放,邻近煤层与围岩中的大量瓦斯通过裂隙涌入开采工作面。

瓦斯涌入量的大小与邻近煤层的层数、间距、厚度、瓦斯含量及工作面的布置方式有关。

采空区抽采技术主要分为以下两种: 煤矿埋井下抽采采前预抽 边掘边抽 边采边抽 采后抽采1、采煤工作面采空区瓦斯抽采。

主要在井下通过钻孔或抽放管路对采空区的瓦斯进行抽采。

2、煤层气地面采空(动)区抽采。

主要是在煤炭采空(动)影响区,在地面打垂直井进入煤炭顶板进行抽采。

煤层由于受采空(动)的影响,煤岩裂隙增加透气性较好,煤层气井的单井产量增加。

随着工作面的逐步推进和远离,煤层气的产量会逐渐降低,浓度也随之下降直到气井报废。

优势:(1)、对于煤层气含量较高,煤层层数较多且层间距不大的情况,煤炭采空(动)导致影响区范围内的邻近层对气井补给条件较好,而且随着深度的增加,煤层气的资源丰度在增大,因此地面采空(动)区抽采技术具有较好的推广应用。

(2)、采空(动)区地面抽采与井下抽采相比虽然投资较高,但是与普通地面煤层气抽采相比费用要低很多。

首先采空(动)区抽采要求的完井位置位于目的层的上方,钻探费用较低;其次采空(动)区抽采不需要压裂等增产措施,降低了完井的费用。

劣势:(1)、在采空(动)影响区进行煤层气抽采时(一般布置在煤柱中),由于煤层气资源量的局限和透气性的增加,与普通煤层气抽采井相比虽然单井产量较高,但是产量衰减较快服务年限较短。

(2)、虽然抽采初期浓度较高但随着抽采时间的延长,浓度会发生衰减给安全带来隐患,因此在抽采时要控制压力,定期检测气体浓度。

图表 2采空(动)井示意图(二)、地面钻井抽采1、煤层气地面开发(垂直井)基本工艺流程:钻井、油井、固井、射孔、压裂、排采、封井(1)、钻井垂直井井身结构通常设计为:采用Φ311.5mm钻头一开钻至稳定基岩下10m停钻,下入Φ244.48mm表层套管固井,水泥抬高到地面;然后用Φ215.9mm钻头钻进至设计完钻层位完井,下入Φ139.7mm生产套管固井,水泥返至最上目的层上200m。

(2)、压裂目前采用的压裂方式有:水力压裂、液氮压裂、胶液压裂等,常用的为清水加砂压裂,所采用的支撑剂为天然石英砂,规格有0.30/0.45mm(细砂)、0.45/0.90mm(中砂)、0.90/1.20mm(粗砂)三种。

压裂工序及重点:①通井。

是检查井内套管是否变形或存在杂物的手段,采用通井规(一般为Φ120mm)通至人工井底,通井过程中如遇有阻力要判明情况采取措施解决后方可继续施工。

②冼井。

避免井筒内的杂物在压裂过程中进入煤层,堵塞压裂通道影响压裂施工,用清水冼井至少循环2~3周,以返出液中没有杂物为准。

③试压。

直接关系到压裂工作能否安全顺利的进行,采用清水试压,试压值为套管抗内压强度的95%,稳压时间30分钟,压降≤0.5MPa为合格。

④射孔。

通过高聚能子弹把目的层段套管射穿,使煤层与井筒相通,为压裂液进入煤层提供通道,射孔枪提出后要重点检查子弹的发射率(要求100%),低于90%应进行补射。

⑤压裂。

通过压裂改造措施来把井筒和煤层的天然裂隙进行有效的沟通,提高煤层的渗透性和导流能力,扩大压降的范围从而提高煤层气的采收率和产量。

压裂过程要求注入压力要平稳不能出现较大波动和停泵的现象,尤其在加砂过程中要确保压力的平稳和砂比的相对稳定,在加砂过程出现压力超压而采取措施压力平稳后,不能立即采取高砂比注入,不能单纯的为了完成加砂的量而忽略了压力的平稳(可能和压裂考核相冲突),造成注入砂不能运移到裂缝的远端而在井筒附近堆积,不仅影响气井的产量而且还会造成气井的大量吐砂。

⑥关井返排。

压裂完成后要关井以保证压裂液能渗入到煤层裂(孔)隙系统中,压力的下降幅度(压裂液的渗入速度)一定程度反映了煤层的渗透性质。

在井口压力降至规定压力时(2MPa)方可进行压裂液的返排,释放井筒压力进行下泵作业,在放压过程中压力降不能太快防止裂隙中压裂液流速过快携带的煤粉和砂堵塞裂隙(液氮等特殊工艺要求例外)。

⑦下泵作业。

1)、探砂面、冲砂。

在压裂施工完成后在井筒中还存在部分压裂剩余砂和压裂液返排携带出来的砂,下泵前要对井底残余的砂进行冲洗打捞。

在冲砂下入井内油管前要对下入井内的油管长度进行丈量并进行记录,以便于确认砂面的高度和位置。

采用油管探砂面遇阻时,要反复下放2次,两次深度误差不能超过0.5m。

冲砂时要缓慢下放管柱直至井底,冲砂过程中要随时检查返出液中的含砂量(≤0.2%),实际中通常采用手捞取返出液观察,沉积颗粒不能沉积成面再循环2周上提一定高度管柱后停泵,2小时后反复探砂面两次,井底砂面沉积不超过2m为合格。

实际中要重点对下入井内管柱的长度进行记录,以对是否冲砂到井底和沉砂高度进行计算。

2)、下泵完井。

冲砂完成合格后要把井内的管柱全部提出并进行清冼,根据下泵设计进行油管和抽油泵排列组合,同时要对所有下入井内的抽油管和抽油泵进行长度测量和计算,确保吸水口能处于设计的位置。

同样根据下入井内抽油泵的位置对抽油杆和柱塞进行排列组合,最后下入光杆完成井口连接用修井车试抽出水后完井。

在抽油泵下井前要对泵的密封性(入井前注水进行试验)和柱塞的运行通畅性进行检查,确保下入井内的抽采设备能正常运行。

水煤层气煤层人工井底抽油泵柱塞 筛管丝堵抽油管 抽油杆生产套管 表层套管光杆回音标排采井口地表水流方向气流方向 集输管线 压力表图表 3煤层气井管柱示意图三、排采管理和工作制度煤层气井的排采制度根据不同的阶段可总结为定压排采和定产排采两种,其目的都是为了有效的控制井底煤层中流体的速度,使煤层中的固相颗粒能缓慢的排出,确保裂隙系统的畅通和形成。

(一)、排采管理1、定压排采。

主要是为了确保煤层气生产井能够稳定、持续高产,在煤层气井排采的早期采用定压排采作为正常生产的工作制度。

定压排采的关键就是有效的控制井底流体压力与煤层气储层压力的压差,从而控制煤储层中流体的流动速度,保证煤粉等固相颗粒和气水的均匀产出。

在实际生产过程中主要是通过调整液面和井口套压来控制井底流压和储层压力的压力差。

2、定产排采。

当煤层气的产量达到产气平稳和高峰时,为了有效的控制流体流速而采用煤层气定产排采。

3、液面控制。

主要是通过调整排采强度来实现液面的控制,控制液面的高度和降幅都是为了控制井底的生产压差。

不同的生产阶段对液面的要求都不相同。

4、套管压力控制。

排采过程中当有气体产出时通过套管压力的调整来控制煤层气的产量,尤其在排采初期要对井口套压加以控制,防止砂、煤粉颗粒运移造成井筒附近煤层裂隙的堵塞。

以上几种控制方式都是相互联系、相辅相成的。

压力的控制除和气产量关联外还和液面的高度和产水量大小相关。

液面控制是通过排采强度(产水量)的调整来实现的,动液面的位置和井口压力和气产量相关。

理论上来说排采早期井口压力越大说明井具有的产能越高,实际产量的高低取决于排采管理过程的好坏。

实践表明井口压力的降低会增加气井的产量,但压力的降低并非越低越好,裂隙系统中需要一定的压力进行支撑,在压力降低到一定程度后气产量的增幅会趋于零或者有所降低,这些需要在实际排采中根据不同的储层条件进行控制和调整,套管压力的维持也需要在生产中进行试验总结。

(二)、排采工作制度不同的地质和储层条件所制定的排采工作制度各不相同,但都基本遵循一定的规律,要根据不同的排采阶段采取不同的排采制度和方法。

(水相流,两相流,气相流分开)正常情况下的排采工作制度可按以下执行:1、排水降压阶段。

该阶段以排水为主,煤层气井产出物为水相,目的就是要通过排水来降低液面从而降低煤储层的压力。

在该阶段的排采强度和液面的降幅要严格控制,动液面的下降幅度要控制在3-5m/d,通过控制动液面的降幅来防止煤粉、砂等固相颗粒的大量产出。

在该阶段要根据动液面的控制来确定气井的排采强度,当井口有压力显示时要及时进行液面的测量,以大致确定煤层气的临界解吸压力。

正常情况下该阶段要经历3个月左右。

2、控压排水产气阶段。

随着液面的下降煤层气开始产出套管压力逐渐上升,气井的产出物为气水两相,气体以游离气产出为主但此时气体不能形成稳定气流,此时的液面降幅要控制在3m/d左右。

随着压力的上升和气体产出动液面及产水量波动较大,要根据液面和压力的变化来及时调整排采的强度,此时气体产出逐步形成稳定气流产水量有所降低,这时要严格控制套管压力的下降和产气量上升的速度,套管压力的降幅不能超过0.1MPa ,每个压力点的稳定排采期要至少维持7天,直至降到规定的排采压力点并保持一定范围(各个区块因储层条件不一,规定的压力也不尽相同),同时要确保动液面的相对稳定。

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