煤层气藏特点及煤层气井压裂技术
煤层气藏工程原理
煤层气藏工程原理
煤层气藏工程主要是通过钻井、水力压裂等方式来提高煤层气的采收率,其原理包括以下几个方面:
1. 煤层气运移规律:煤层气处于煤层孔隙和吸附态之间,存在于煤层中的毛细管、微孔和微缝中。
在煤层中,煤层气的运移主要取决于渗透性、孔隙度和岩石物性等因素。
2. 压裂技术:通过利用高压液体将水或气等注入到煤层中,使煤层裂开,以增加渗透性,从而提高煤层气的采收率。
3. 孔隙压缩:煤层气被压缩在煤层中,当煤层被抽取时,煤层内部的压力会下降,这将导致煤层气从孔隙中释放出来。
4. 井筒参数控制:在钻井过程中,井筒的直径、壁面质量和物理性质等参数对煤层气的开采产生影响。
正确地控制井筒参数可以增加煤层气的产出。
总之,煤层气藏工程原理是通过改变煤层内部的渗透性、压力和孔隙度等因素,来提高煤层气的采收率。
煤层气压裂技术及应用书
煤层气压裂技术及应用书煤层气是指埋藏在煤层中的天然气,是一种重要的清洁能源资源。
为了提高煤层气的采收率,保证煤层气井的稳产和有效开发,煤层气压裂技术应运而生。
本文将介绍煤层气压裂技术的原理、方法以及在实际应用中的关键问题。
煤层气压裂技术是指通过注入压裂液体,使其在含煤岩石中断裂,从而创造裂隙,增加天然气的流通面积和渗透率,提高煤层气的开采效果。
煤层气压裂技术主要包括水力压裂和气体压裂两种方法。
水力压裂是指通过注水泵将高压水注入煤层,增加煤层内的压力,使煤层裂开,从而促进煤层气与井筒的连接,提高煤层气的产量。
水力压裂的关键是选择合适的压裂液体,通常采用高浓度的水溶液和添加剂混合物,增加液体的黏度和稠度,提高水力压裂的效果。
水力压裂技术是煤层气开发中最常用的方法之一,广泛应用于大规模煤层气田的开发。
气体压裂是指通过注入压裂气体,利用气体的高压力将煤层断裂,创造裂隙,提高煤层气的渗透能力。
气体压裂主要包括液体氮压裂和临界点压裂两种方法。
液体氮压裂是指将低温液氮注入煤层中,通过氮气蒸发和煤层内部断裂,产生大量的裂隙和缝隙。
临界点压裂是指将临界点气体注入煤层,使煤层内的气体超过临界压力,从而引发煤层断裂,增加煤层气的产量。
气体压裂技术常用于较小规模的煤层气田开发中。
在煤层气压裂技术的应用中,存在一些关键问题需要解决。
首先是选井技术问题,包括选择合适的井位和井筒结构,以及合理布置井网,以提高压裂效果和采收率。
其次是压裂液体选择问题,包括选择适合的水质和添加剂,以及控制压裂液体的黏度和浓度,以提高煤层裂缝的渗透性和扩展性。
再次是压裂设计和施工问题,包括合理选择压裂参数,制定压裂方案,以及确保压裂工序的顺利进行。
最后是压裂后的油气开采问题,包括监测开采效果,调整开采方案,以及保证煤层气井稳定产量和长期运行。
总结起来,煤层气压裂技术是一种重要的煤层气开发方法,可以有效提高煤层气的产量和采收率。
通过水力压裂和气体压裂等方法,在煤层中创造裂隙和缝隙,增加煤层气的流通面积和渗透率。
煤层气井水力压裂技术
适用于低渗透煤层,能够提高煤 层的渗透性,增加天然气产量, 是煤层气开发中的关键技术之一 。
技术原理
01
02
03
高压水流注入
通过高压水泵将高压水流 注入煤层,利用水压将煤 层压裂。
支撑剂填充
在压裂过程中,向裂缝中 填充支撑剂,如砂石等, 以保持裂缝处于开启状态。
气体流动
压裂后,煤层中的天然气 通过裂缝和孔隙流动,被 开采出来。
智能化发展
利用人工智能、大数据和物联网技术,实现水力压裂过程 的实时监测、智能分析和自动控制,提高压裂效率和安全 性。
绿色环保
研发低污染或无污染的压裂液和支撑剂,降低压裂过程对 环境的影响,同时加强废弃物的处理和回收利用。
多层压裂和水平井压裂
发展多层压裂和水平井压裂技术,提高煤层气开采效率, 满足市场需求。
煤层孔隙度
孔隙度决定了煤层的储存空间和吸附能力,孔隙度高的煤层有利于 气体的吸附和扩散。
压裂液性能
பைடு நூலகம்
粘度
粘度是压裂液的重要参数,它决 定了压裂液在煤层中的流动阻力, 粘度越高,流动阻力越大。
稳定性
压裂液的稳定性决定了其在高压 和高剪切条件下保持稳定的能力, 稳定性好的压裂液能够保持较好 的流动性和携砂能力。
解决方案
为了降低水力压裂技术的成本,研究 人员和工程师们正在探索新型的压裂 液和支撑剂,以提高其性能并降低成 本。同时,优化压裂施工方案、提高 施工效率也是降低成本的有效途径。 此外,加强设备的维护和保养、提高 设备的利用率也是降低水力压裂成本 的重要措施之一。
06
水力压裂技术的前景展 望
技术发展方向
能力和导流能力。
裂缝网络设计
裂缝走向
煤层气高能气体压裂开发技术
煤层气高能气体压裂开发技术摘要:我国煤气层具有特低渗、低压、煤气层构造复杂等特征,煤气层地层环境复杂,开发难度较大,其中煤层气吸附性较强是煤层气开发的主要难点。
关键词:煤层气井高能气体压裂技术工艺设计煤层气存在于煤的双孔隙系统中,煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。
水力压裂是目前较常用的煤气层改造措施,由于在压裂过程中压力上升缓慢,产生的裂缝受到地层主应力约束,一般只能形成两翼对开的两条垂直裂缝。
而离主裂缝较远的煤气层中难以再产生裂缝,煤气层的渗透性和空隙度基本不受影响,地应力、温度基本不改变,而压力变化仅限于主裂缝附近,难以在离主裂缝较远的煤气层中形成煤层气解吸环境和条件,这部分煤层气也难以解吸出来,所以有些井水力压裂后衰减较快,重复压裂改造也难以改变。
如何有效提高煤气层渗透性和基质空隙的连通性,创造有利煤层气解吸的环境和条件,促进煤层气有效解吸的方法是研究问题的关键。
一、煤层气高能气体压裂开发技术1.高能气体压裂技术高能气体压裂技术是利用固态、液态火药或推进剂在目的层快速燃烧产生的大量高温高压气体,对地层脉冲加载压裂,使地层产生并形成多裂缝体系,同时产生较强的脉冲震荡作用于地层基质,综合改善和提高地层渗透导流能力,扩大有效采油(气)范围,达到提高产量的目的。
其主要作用特点:①对地层无伤害,有利于储层保护;②能使地层产生和形成多裂缝体系及脉冲震荡作用,沟通了更多的天然裂缝,提高地层渗透性,扩大有效泄流范围;③起裂压力高,产生的起始裂缝不受地应力约束,地层产生剪切破坏形成的裂缝难以闭合,有利于泄流生产周期的延长;④与水力压裂技术复合应用,在产生较长多裂缝的同时,也有利于产生更长的主裂缝,大大提高油气层渗流能力;⑤综合成本低,有利于现场推广应用.其研究的主要方向是如何进一步在地层产生和形成更长的多裂缝体系,及层内或裂缝内产生和形成裂缝网络等。
2.作用机理高能气体压裂技术改造煤气层作用机理是通过高能气体压裂装置在煤气层产生大量高温、高压气体压裂煤气层,促使煤气层产生较长的多裂缝体系,并沟通更多的天然裂缝,以形成网络裂缝改善煤气层泄气通道;同时伴随较强的多脉冲震荡作用,提高和改善了煤气层基质空隙间的连通性和渗透性。
煤层气井压裂技术
专题研讨
压裂
S1 S2
S3
6
图1 压裂过程示意
专题研讨
✓压裂材料:压 裂液和支撑剂
✓施工参数:排 量和压力
图2 压裂施工现场
✓压裂设备:泵 车(组)、液罐、
砂车、仪表车7来自三 压裂液专题研讨
3.1 种类
水基压裂液、泡沫压裂液、油基压裂液、乳化压裂液 清洁压裂液,纯气体压裂液(液化)。
3.2 发展
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
4
专题研讨
2.2 压裂的一般流程
原始煤层压裂井的施工主要经过3个阶段:完井阶段、储 层改造阶段(即射孔、压裂阶段)、排水采气阶段。 (1)压裂方案设计:(裂缝几何参数优选及设计;压裂液类
型、配方选择及注液程序;支撑剂选择及加砂方案设 计;压裂效果预测和经济分析等。 ) (2)压前准备:配制压裂液,压裂车组、设备调试完毕。 (3)施工过程: ①前期:注入前置液,降低滤失,破裂地层,造缝, 降温,压开裂缝后前期加入细砂。 ②中期:注入携砂液,携带支撑剂(先中砂后粗砂)、 充填裂缝、造缝。 ③后期:注入顶替液,中间顶替液:携砂液、防砂卡; 末尾顶替液:提高携砂液效率和防止井筒沉砂。 5
另一方面较小颗粒残渣,穿过滤饼随压裂液一道进入 地层深部,堵塞孔隙喉道。 (4) 粘土矿物膨胀,煤粉运移堵塞裂隙,引起压裂压力增 大,裂缝方向改变。 (5) 压裂液与储层不配伍造成的伤害,可能发生化学反应。
12
专题研讨
表1 国内外压裂液类型及使用现状
压裂 液类型
优点
缺点
适用范围
使用比例
国外 国内
水基 压裂液
9
专题研讨
前置液
携砂液
顶替液
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
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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
煤层气井测试压裂解释及应用
煤层气井测试压裂解释及应用煤层气井测试压裂解释及应用煤层气是一种新型的能源,其开采与利用是当前我国能源领域的一项重要战略任务。
随着煤层气开采的深入,煤层气井开采压力逐步降低,致使煤层气的开采效率下降,这时需要采用压裂技术来提高采气效率,这就是煤层气井测试压裂技术。
一、煤层气井测试压裂技术概述煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体,使煤层产生裂缝,扩大煤层气通道,从而提高开采效率的技术。
该技术主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等多种方法,其中以液压压裂最为常用。
液压压裂技术是一种将高压液体注入井内,通过井口充放口向井下送液强行将煤层撑起并裂开,煤层裂缝在拆除撑开压力后能够自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。
针对不同的地质情况,液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、泡沫压裂和混合压裂等,水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。
在进行煤层气井测试压裂前,需要进行试压并测定井下地质参数,根据实测参数进行压裂方案设计。
设计方案通常包括压裂液种类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。
在进行压裂过程中,需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数,及时进行控制和调整。
二、煤层气井测试压裂技术的应用煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。
其应用主要包括以下几个方面:1. 提高煤层气井开采效率通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝,增加煤层渗透性,使煤层气开采效率得到提高。
2. 优化煤层气井的产能分布煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况,促进煤层气的集中开采,提高整体产能。
3. 降低生产成本测试压裂技术可以提高开采效率和产能,降低生产成本,提高井产值。
4. 提高井下安全性煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制,从而提高井下施工的安全性。
5. 推进煤层气井开采技术进步煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术,其应用可以带动煤层气产业链的升级,推进煤层气井开采技术的进步。
2000版煤层气井压裂技术规范
3压裂工序及质量标准
3.1井筒试压
3.1.1采用清水正试压,试压值为压裂设计最高限压值,试压时间:30min,压降≤0.5MPa为合格。
3.1.2试压不合格,必须查出原因,否则不准进行下步工序。
应取资料:
试压时间及方式、介质名称、试压值、稳压时间、压降
3.2通井(执行SY/T 5587.16—93)
2引用标准
下列标准包含的条文,通过在本规范中的引用而构成为本规范的条文。本规范出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本规范的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
SY/T 5107水基压裂液性能评价推荐作法
SY/T 5108水力压裂用支撑剂的评定方法
SY/T 5836-93中深井压裂设计施工作法
3.7.3严禁带封隔器及大直径工具探砂面、冲砂面。
应取资料:
冲砂时间及方式,冲砂液名称、性能及用量,泵压及排量,冲砂井段,返出砂量,喷漏情况,冲砂前后砂面深度。
3.8更换xx
3.8.1采油树必须试压合格,配件齐全,并有合格证。
3.8.2安装要规格化,在工作压力内不渗不漏。
3.8.3更换套管法兰短节的必须准确换算出油补距和套补距。
6.1.3灭火器等安全设施都必须处于良好的使用状态,定期进行检查并放置于便于取放和使用的地方。
6.1.4井场、工作室等工作场所,必须保证畅通清洁,安全通道不能有障碍物存在。
6.1.5所有废弃物必须从工作场地清理干净并做适当处理。
6.1.6国家规定的特殊岗位必须持证上岗。
6.1.7禁止在施工现场嬉戏、喧闹、打逗。
3.5.2刮削器公称直径要与套管内径相匹配,刮削块伸缩灵活。
3.5.3遇刮削井段时应控制上提、下放速度,反复刮削2-3次。
煤层气压裂新技术及效果影响因素探讨
煤层气压裂新技术及效果影响因素探讨作者:徐冰来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第14期【摘要】煤层气储层具有多裂缝、低压力和低渗透的特点,在压裂过程中容易造成压裂液的滤失,形成短而宽的压裂缝,使压裂效果不理想。
本人通过对国内外煤层气压裂新技术进行调研,研究煤层气储层压裂过程影响效果的因素,从而对不同的压裂技术适用性进行分析,对这于煤层气储层在压裂过程中使用的压裂液、支撑剂和压裂工艺选择方面具有重要的借鉴意义。
【关键词】煤层气压裂新技术适用性煤层气是吸附于煤层中的一种自生自储式的非常规气藏,其开发利用不仅可直接获取经济效益,而且对煤矿减灾、保护大气环境和改善能源消费结构都具有重要意义。
美国是世界上页岩气工业起步最早、发展最快、年产量最大的国家。
20 世纪70 年代末期,美国页岩气年产约19.6×108m3,预计到2035年,美国页岩气产量将占美国天然气总产量的45%。
与此同时,我国煤层气资源丰富,新一轮资源评价表明埋深2000以上的煤层气地质资源量为36.81×1012 亿m3,超过了天然气的地质资源量(35×1012m3),居世界第三位,开发利用前景广阔。
针对我国煤层气具有低压、低渗透、低饱和非均质性强等特点,要使煤层气开发达到工业开采,必须进行增产措施,因此,有必要对国内外煤层气井增产的新技术进行分析研究。
1 煤层气压裂目的及意义(1)压裂消除了井筒附近储层在钻井、固井、完井过程中造成的伤害。
(2)压裂使井孔与煤储层的裂隙系统更有效的联通。
(3)压裂可加速脱水,加大气体解析率,增加产量。
(4)压裂可更广泛地分配井孔附近的压降,降低煤粉产量。
2 煤层气压裂机理利用地面高压泵组,将高粘度压裂液在大排量条件下注入井中,在井底憋起高压;当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,在井底附近地层产生裂缝;继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和导流能力的填砂裂缝,沟通煤层裂隙,最后通过煤层气排水-降压-解吸的过程,达到正常排气的目的。
煤层气压裂工艺技术及实施要点分析
煤层气压裂工艺技术及实施要点分析摘要:近几年,我国经济建设发展迅速,煤矿企业为我国发展做出了很大贡献。
我国煤层具有松软、压力低、表面积大和割理发育的特征,导致煤层气开采普遍存在经济效益低、单井产量低的问题。
为了适应煤层气特殊的产出条件,本文探讨煤层气压裂工艺技术与实施要点,以期为我国煤层气开采提供参考意见。
关键词:煤层气;压裂工艺技术;实施要点引言我国地大物博,矿产资源丰富,煤层气资源总储量占居首位,可以与天然气的总储量相媲美。
因为煤层气本身属于清洁能源发展行列,本身带有极强的清洁性能和使用的高效性,对于此资源进行科学合理的开发应用,能够有效缓解现阶段我国能源紧缺的尴尬局面。
进行开采过程中,需要对煤层的低饱和、低渗透和低压的发展特点充分了解,可以通过对水力压裂技术的改造升级,完成增产增效工作,保证煤层气井开采效率和高质量发展。
在此过程中,需要注意的问题是,因为不同煤层在发展过程中,都受到不同介质的作用,其内部构成和物质特性方面都存在很大差异性,所以,科学掌握煤层气压裂工艺技术有着重要的现实意义。
1煤层气探采历史1733年美国首次实现地下管道煤层气抽放,1920年第一次完成3口地面煤层气抽采井。
1953年在圣胡安完成高产井,日产1.2万m3。
我国起步较晚,1957年阳泉四矿在井下成功实现,临近煤层瓦斯抽采。
1992年正式开始研究实验。
1996年中联煤层气有限责任公司的成立,标志着我国煤层气开发研究的新纪元。
2矿岩压裂的主要影响因素2.1天然裂缝割理在煤层开采发展过程中,主要的裂缝系统包括天然裂缝和割理,这两种现象会严重影响到压裂裂缝的发展形态,同时还会对周围水文地质的发展起到一定的影响作用。
通常它们的主要性能会对水力裂缝的形态进行延伸,造成冲击作用,也就是说,通过这两个作用力的共同作用,煤层气井在发展和延伸的时候,很容易发生突然转向和次生裂缝。
2.2矿岩力学性质对矿岩力学性质进行研究的过程中,需要重点做好三个方面的工作:首先,做好矿岩硬度和密实度的勘察工作。
煤层气固井特点及技术
煤层气固井特点及技术我国的煤层气资源十分丰富,开发利用刚刚起步。
煤层与一般的油气层相比,藏浅微孔隙和裂缝发育,煤层的机械强度和孔隙度低,易坍塌、易污染。
文章根据煤层气井的特点,介绍了煤层气井固井的特点及难点,总结了目前煤层气井固井存在的主要问题。
根据煤储层的特点,提出了固井技术对策及外加剂的选择。
标签:煤层;微孔隙;固井煤层气不同于常规油气,它是以吸附态为主吸附于煤层孔隙中。
目前煤层气固井技术需要考虑两个因素:①将储层及相邻的上下岩层封闭,以便建立产区通道;②用优质的水泥和不同作用的外加剂配出性能优良的水泥浆,优质的水泥环保护产层,保障压裂作业,延长每口井的开发寿命。
1 煤层气井固井的特点煤层埋藏浅,顶替效率低。
煤层气井井深浅,固井时替浆量少,注水泥完毕即有一半体积以上的水泥浆进入环空。
受设备及井下条件的限制,固井时根本达不到紊流顶替的排量,且紊流顶替时环空返速高,摩阻大,在低压易漏的井中甚至会压漏地层。
同时煤岩层光滑、不规则的解理面不利于水泥环二界面的胶结,对水泥浆性能要求较高。
煤层压力低,固井时易发生漏失。
煤层气井的封固段长一般为300~1200 m,煤层孔隙压力梯度低,水泥浆密度比钻井液密度高得多(钻井液密度一般在1.03~1.08g/cm3之间)。
煤气层地层压力系数变化规律性差,难以平衡压力固井。
在固井过程中水泥浆密度高或施工不当,都易形成过平衡压力而导致漏失,一方面导致水泥浆低返,影响封固质量;另一方面使水泥浆渗入煤层,污染煤层。
2 煤层气固井技术2.1 固井水泥浆体系满足煤层井固井要求的水泥浆体系,要求适应储层特性,低温快凝、低失水、高早强、浆体稳定性好、稠度适宜,同时对煤层的伤害小。
2.1.1 水泥浆密度煤层岩心强度和煤储层地应力特征决定了水泥浆密度范围和环空液柱压力系统的设计。
按照常规要求,水泥浆密度应大于井眼坍塌压力、小于煤层渗漏压力。
在此基础上,在水泥石抗压强度满足要求的条件下,采用密度尽量低的水泥浆。
煤层气
压裂增产措施方面:由于煤储层具有松软、割理发育、表面积大、吸附性强、压力低等与油藏储层不同的特性,由此而引起的高注入压力、复杂的裂缝系统、砂堵、支撑剂的嵌入、压裂液的返排及煤粉堵塞等问题,使得煤层气井用压裂液与油气田压裂液存在着差异,主要表现在:(1)由于煤岩的表面积非常巨大,具有较强的吸附能力,要求压裂液同煤层及煤层流体完全配伍,不发生不良的吸附和反应;(2)煤层割理发育,要求压裂液本身清洁,除配液用水应符合低渗层注入水水质要求外,压裂液破胶残渣也应较低,以避免对煤层孔隙的堵塞;(3)压裂液应满足煤岩层防膨、降滤、返排、降阻、携砂等要求。
对于交联冻胶压裂液,要求其快速彻底破煤层气压裂目前一般不用冻胶,对地层的伤害较大,现在一般用活性水;油气井多用瓜胶水基压裂液。
煤层气压裂支撑剂一般用石英砂;油气井支撑剂一般用陶粒。
煤层气井的施工破裂压力远远低于一般的油气井。
煤层气井的施工排量(山西8方/分)大,一般油气井的施工排量小,一般3-5方/分以上只是个人施工中的感受,请大家积极参与讨论煤层气与常规天然气开采相比主要异同如下:1、相同点①气体成分大体相同:煤层气主要由95%以上的甲烷组成,另外5%的气体一般是CO2或氮气,;而天然气成分也主要是甲烷,其余的成分变化较大。
②用途相同:两种气体均是优质能源和化工原料,可以混输混用。
2、不同点①煤层气基本不含碳二以上的重烃,产出时不含无机杂质,天然气一般含有含碳二以上的重烃,产出时含无机杂质;②在地下存在方式不同,煤层气主要是以大分子团的吸附状态存在于煤层中,而天然气主要是以游离气体状态存在于砂岩或灰岩中;③生产方式、产量曲线不同。
煤层气是通过排水降低地层压力,使煤层气在煤层中解吸-扩散-流动采出地面,而天然气主要是靠自身的正压产出;煤层气初期产量低,但生产周期长,可达20-30年,天然气初期产量高,生产周期一般在8年左右;④煤层气又称煤矿井斯,是煤矿生产安全的主要威胁,同时煤层气的资源量又直接与采煤相关,采煤之前如不先采气,随着采煤过程煤层气就排放到大气中,据有关统计,我国每年随煤炭开采而减少资源量190亿m3以上,而天然气资源量受其他采矿活动影响较小,可以有计划地控制。
煤层气井压裂技术与应用研究
煤层气井压裂技术与应用研究煤层气开发是全球能源开发的新领域,其开采技术和方法也在不断的更新与完善。
在煤层气井的开采中,煤层气井压裂技术被广泛应用。
本文将详细探讨煤层气井压裂技术与应用研究。
一、煤层气井压裂技术的概述1.1 煤层气井压裂技术的定义煤层气井压裂技术是指通过注入压裂液体,在井孔中产生高压,从而使煤层发生断裂,并形成可开采的气体裂缝,从而提高煤层气井的产量和利用效益的技术方法。
1.2 煤层气井压裂技术的分类煤层气井压裂技术可以根据不同的分类标准进行分类。
从时间角度上,可以分为早期压裂技术和现代压裂技术。
早期压裂技术指的是上世纪八十年代以前,使用的人工振动或气体压力以及酸等简单方法进行煤层气井开采。
而现代压裂技术则是指目前普遍使用的高压水力压裂技术。
从压裂液体的分类则可以分为水性液压压裂和化学液压压裂。
目前,煤层气井压裂技术大多采用水性液压压裂,因为其具有资源丰富、低成本、环保等优点,而化学液压压裂技术则用于一些特殊情况下,如煤岩力学性质差异明显或煤层岩层结构复杂等。
1.3 煤层气井压裂技术的流程煤层气井压裂技术的主要流程包括注液准备、注液过程、压裂过程、停泵过程和产气测试过程。
首先是注液准备,即按照一定比例将各种化学试剂和水混合,形成压裂液体。
然后进行注液过程,将制备好的压裂液体注入油井中。
在注入压裂液体时,需要确保不断地加深井深度,直到到达设计的注入点。
接下来是压裂过程,即将压裂液体注入后通过水力压力产生断裂裂缝的过程。
在这个过程中,压力需要不断地被调整,以确保注入的压裂液体能够充分地压实煤层。
停泵过程是指当注入的压裂液体已经满足预定的数量,需要停止加压,并等待煤层裂缝缓慢地恢复压力的过程。
停泵时间通常在20-30分钟之间。
最后是产气测试过程,通过对产气量、储层压力和井底压力等参数的测量,来评估压裂效果并进行后续的开采过程。
二、煤层气井压裂技术的应用研究2.1 煤层气井压裂技术的技术难点煤层气开采具有地质条件差异大、地下环境恶劣等特点,因此,煤层气井压裂技术的应用也具有相应的技术难度。
中国煤层气压裂技术应用现状及发展方向
中国煤层气压裂技术应用现状及发展方向一、引言煤层气压裂技术是煤炭开采中的一项重要技术,其应用可以有效地提高煤层的渗透性,增加煤炭的产量,提高开采效率。
本文将就中国煤层气压裂技术的应用现状及发展方向进行探讨。
二、高效增产技术1.水力压裂技术水力压裂技术是一种常用的煤层气压裂技术,其基本原理是通过高压泵将压裂液注入煤层,利用压裂液的流动压力使煤层产生裂缝,再通过支撑剂的填充,提高煤层的渗透性。
在中国,此技术已广泛应用于煤炭开采,并取得了良好的增产效果。
2.气体压裂技术气体压裂技术是一种新型的煤层气压裂技术,其基本原理是通过注入气体(如二氧化碳、氮气等)在煤层中形成高压,从而产生裂缝。
此技术的优点是可以有效降低对地层的伤害,提高采收率。
目前,此技术在中国的应用尚处于试验阶段,但未来有望得到广泛应用。
三、排采技术1.自动排采技术自动排采技术是一种先进的煤层气压裂技术,其基本原理是通过自动化设备进行排采,实现连续、自动的开采。
此技术的优点是可以提高开采效率,降低人工成本。
目前,此技术在中国的应用尚处于探索阶段,但未来有望得到广泛应用。
2.智能排采技术智能排采技术是一种基于物联网技术的煤层气压裂技术,其基本原理是通过传感器对煤层进行实时监测,根据监测数据调整排采参数,实现高效、安全的排采。
此技术的优点是可以提高开采效率,减少人工干预,降低事故发生率。
目前,此技术在中国的应用尚处于起步阶段,但未来有望得到快速发展。
四、发展方向1.高效增产技术的进一步发展随着煤炭开采技术的不断提高,高效增产技术将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
对于水力压裂技术,需要进一步研究新型的压裂液和支撑剂,提高压裂效果和采收率;对于气体压裂技术,需要进一步研究气体的注入方式和压力控制,实现更好的裂缝诱导和采收率提高。
2.排采技术的智能化和自动化随着自动化和智能化技术的不断发展,排采技术的智能化和自动化将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
煤层气井压裂技术规范
煤层气井压裂技术规范篇一:AAA公司煤层气压裂施工作业保护技术规范 - 副本煤层气压裂施工作业保护技术规范一范围本标准规定了压裂施工作业过程中煤气层保护的原则、基础资料的收集、施工设计的编制、入井工作液的选择及施工的要求。
本标准适用于煤层气井压裂作业施工的煤气层保护。
二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是否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 5107-2005 水基压裂液性能评价方法Q/SY HB 0154—2012煤层气井水基压裂液评价方法Q/SY HB 0135—2012煤层气井压裂工程质量验收规程Q/SY HB 0104—2012煤层气压裂工艺设计方案编写规范Q/SY HB 0103—2012煤层气压裂工艺现场施工操作规程SY/T 5762-1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法SY/T 6302-2009 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法SY/T 6276-2010 石油天然气工业健康、安全与环境管理体系SY/T6216-1996 压裂用交联剂性能试验方法Q/SY JL0829-2011 压裂用交联剂三技术规范部分1 油气层保护原则1.1 针对性井下作业施工过程中,不同的油气层,不同的施工类型应采取有针对性的煤层气保护措施。
1.2 预防和解除伤害井下作业施工过程可能对油气层造成伤害,在后期作业施工中应防止新伤害的产生,并尽量解除已有污染。
1.3 配伍性施工中所采用的入井工作液和工艺措施应与煤层气岩石特性和流体性质配伍。
2录取资料执行Q/SY HB 0104—2012规定2.1 区域地质概况资料包括地质年代、沉积环境、煤层厚度及其横向延伸、邻近遮挡层厚度及其延伸范围等相关资料。
煤层气藏压裂费用组成
11个区块渗透 率 0.1-1 md 48%
经冻胶压裂液伤害后的煤粉
70%左右小于1md
1.冻胶压裂液体系超低温破胶技术 开发低温、超低温破胶技术——生物酶破胶剂的筛选与实验 破胶液残渣粒径分布实验结果对比
项目 常规瓜胶+低温酶 常规瓜胶 中值,μm 25.54 45.4 分选系数 1.51 2.18
停泵后压降速率大于0.5MPa/min即代表有
天然裂缝发育,煤层0.5-2.7MPa/min
2.煤层活性水压裂技术
煤层活性水压裂技术构成: 测试压裂 变排量确定合理的延伸净压力
支撑剂段塞技术
合理砂比提升模式 煤粉分散技术 煤层厚度:4-7m 煤层埋深:480-550 m 施工井数:18口 单井加砂量:24-48m3 平均砂比:16.8%(13.3---23%) 压后:500-3500m3/d,平均 2000m3/d左右
煤层气压裂费用明细
煤层气特征及压裂难点:
天然割理裂缝发育,裂缝扩展规律复杂 杨氏模量低,支撑剂嵌入严重 煤层气压裂技术: 活性水压裂技术 超低温破胶技术
低温、低压、低渗,强吸附,伤害严重
低产低效,对低成本要求高
23个目标区块渗透率分布情况
5个区块渗透率 0.1md 7个区块渗透率 小于 22% 大于 1md 30%
生物酶低温高效破胶促进剂的加量为10PPM
2.煤层活性水压裂技术
用液量大 滤失大,砂堵风险高,平均砂比低
排量大,对缝高及多裂缝控制不利
通过现场压力与排量的动态反馈信息,进 行实时分析与调参,实现较低排量条件下 低液量、高砂比的活性水加砂技术。
井号 蒲 1-2 蒲 1-3 蒲 1-4 蒲 1-5 蒲 1-6 蒲 1-7 蒲 1-8 蒲 1-9 蒲 1-10 蒲 2-4 蒲 2-5 蒲 2-6 蒲 2-8 蒲 2-9 蒲 2-10 蒲南 1-1 蒲南 1-3 蒲南 1-4 蒲南 2-5 蒲南 2-7
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煤层气藏特点及煤层气井压裂技术
压裂酸化程技术中
压裂酸化工程技术中心
主要内容
一、煤层气藏特点及压裂改造难点
二、煤层气压裂工艺技术介绍
三、煤层压裂施工分析及认识(以沁南区块为例)
四、煤层压裂新思路
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析
煤层储气特点
割理:主要的渗流通道,同时也是水的储集空间。
主要的煤层吸附气储集空间
基岩微孔:主要的煤层吸附气储集空间。
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析
煤层的解吸渗流特点
降压解吸扩散渗流
一、煤层气藏特点及压裂改造难点分析
煤层开采特点
¾煤层既是煤层气的生气源岩又是其储集层。
¾煤层气开采过程中存在一个临界解吸压力,当煤层压力高于解吸压力时,煤层
气被吸附在煤层孔隙内表面,而非处于游离状态,这就要求在开采过程中井底气被吸附在煤层孔隙内表面而非处于游离状态这就要求在开采过程中井底
流压必须低于其吸附压力。
¾煤层气的产出要经过解吸—扩散—渗流的过程。
煤层气含量越高,煤层气临
界解吸压力越高,煤层气开始解吸产出时的地层弹性能量越高,临界解吸压力
与原始煤层压力越接近,就越有利于煤层气的高产。