提高煤层气采收率方法

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煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究

煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究

煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究煤层气采收率是指在煤层气开采过程中,实际采取的有效采出煤层气量与煤层中可供采出的煤层气总量的比值。

煤层气采收率受多种因素的影响,如煤层气资源属性、煤层地质条件、采收工艺等。

本文将就这些影响因素及提高采收率的策略进行论述。

首先,煤层气资源属性对采收率有着重要影响。

其中,煤层厚度、煤储层渗透率、孔隙度、煤储层压力等是影响煤层气产量和采收率的重要因素。

煤层厚度越大,煤层气产量潜力越高;煤储层渗透率及孔隙度越大,煤层气渗流能力越强;煤储层压力越大,煤层气释放及产出的能力越高。

因此,在选择煤层气开采区块时应注重煤层资源属性的评价和选择。

其次,煤层地质条件对采收率也具有重要影响。

主要包括地层倾角、构造形态及构造应力状态等。

地层倾角对煤层气采收率有直接影响,倾斜度越大,地层越容易产生破裂,增加煤层气的释放和产出能力。

构造形态也直接影响地下煤层气储存的规模和分布,选择盆地内凹陷带或据盆山构造边界区煤层气丰度较高的地区,利于提高采收率。

构造应力状态对煤层气渗流性能影响较大,应合理确定钻井设计参数,以充分开采煤层中的煤层气。

第三,采收工艺对采收率也具有一定影响。

主要包括抽采工艺、注采工艺及增透工艺等。

目前,常见的抽采工艺有常压采气、人工增渗采气和压裂压排采气等。

注采工艺有煤层气水平井注气采出、增气井注入等。

增透工艺主要包括增透剂注入、甲烷抽采、煤层气重新饱和等。

合理选择采取何种采收工艺,能够最大程度地提高采收率。

为了提高煤层气采收率,可以采取以下策略。

首先,优先选择资源丰度较高、煤层厚度足够的区块进行开采,提高煤层气资源的开采效益。

其次,优先选择地质条件较好、地层倾角适中的区块进行开采,增加煤层气的释放能力。

然后,合理选择抽采工艺及注采工艺,如采用压裂和注入增进煤层气释放效果。

此外,还可采取增透工艺,如增透剂注入,提高煤层渗透性,增加采气速度及采收率。

综上所述,煤层气采收率受到煤层气资源属性、煤层地质条件和采收工艺等多种因素的影响。

浅述提高煤层气采收率方法

浅述提高煤层气采收率方法

收稿日期:2008-07-07作者简介:张小五(1973-),男,宁夏隆德人,1998年毕业于西安矿业学院水文地质与工程地质专业,工程师,主要从事石油钻井与煤层气相关研究。

浅述提高煤层气采收率方法张小五1,乔军伟2(1.宁夏煤田地质局,宁夏银川 750002;2.西安科技大学,陕西西安 710054)摘 要:根据我国煤层气的储层特征及储层状况,对影响煤层气采收率的主要因素,以及提高煤层气采收率的开发技术和储层激励技术进行了分析,并介绍相关技术的优缺点。

关键词:煤层气;采收率;储层激励;多分支水平井;中图分类号:P62416 文献标识码:B 文章编号:1671-749X (2008)05-0024-020 引言 我国煤层气资源相当丰富,这不仅是一种巨大的战略性“接替能源”,且是“绿色能源”[1]。

但煤层气也是煤矿灾害的首要因素,是造成大气污染和温室效应的重要来源。

开发煤层气既能增加新资源,又能从根本上改善煤矿的安全和环境的污染。

1 采收率的影响因素煤层气采收率的影响因素包括储层地质条件、开发技术条件以及经济因素等。

影响煤层气采收率的储层地质条件主要有渗透率、储层压力和含气饱和度等。

我国煤层的渗透率普遍偏低,有可能造成煤层气产量过早,导致开发停止,从而使煤层气采收率降低。

储层压力是水和气体从煤中裂隙流向井筒的动力。

含气饱和度是温度、压力、围岩条件、煤吸附能力等综合作用的结果,其影响着煤层气的解吸量。

在废弃压力相同的条件下,压力高的饱和煤层比低压欠饱和的煤层可以解吸更多的气体。

影响煤层气采收率的开发技术条件主要包括井网布置、钻完井技术、排采工艺及强化增产措施等。

常规煤层气开发技术主要以井筒所在“点”为考察对象,以有限的井筒影响范围为假想目标来设计钻井和完井程序以及储层激励措施。

而实际上煤层气的产出更需要以“面”为单位,综合考虑整个气藏范围内流体动力场、地应力场、地热场以及流体化学场的互动影响,特别是当以井筒点为中心的储层激励措施不足以引导“四场”互动从而改善气藏本身的地质缺陷时,常规技术在开发煤层气藏上的作用就非常有限[2]。

煤层气藏工程原理

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。

提高煤层气采收率措施研究

提高煤层气采收率措施研究

第40卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.40,No.9 2011年9月 Liaoning Chemical Industry September,2011收稿日期: 2010-04-11 提高煤层气采收率措施研究孙 敏 娜(西安石油大学石油工程学院, 陕西 西安 710065)摘 要: 20世纪90年代我国开始试验性的进行煤层气的工业化开采。

由于我国煤层气存在“高储低渗”的问题,所以单井产量低,开采利用非常困难。

本文将针对以上问题对提高煤层气采收率的多种措施进行概述。

关 键 词:煤层气藏;煤层气开发; 提高采收率中图分类号:TD 823 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2011)09-0975-03我国的煤矿井下煤层气抽放始于20世纪50年代,随着对新能源的开发利用,煤层气由单纯的井下抽放逐步向地面开发发展,90年代开始试验性的进行煤层气的工业化开采,但大部分的产气量不高。

造成这种现象的主要原因是:我国煤层气地质条件复杂,大多具有低压(压力系数小于0.8)、低渗(小于1×10-3 μm2)、低饱和(小于70%)三低现象,低压使气流驱动能力不足,低渗无法形成以抽放钻孔为半径的大范围的解吸-扩散-渗流圈,低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。

在目前的技术条件下,“三低”煤层抽放特别困难。

以下将对多种提高煤层气采收率的技术进行概述。

1 煤储层压裂技术煤储层压裂技术是目前煤层气开发普遍采用的增产措施。

这是因为人工压裂形成的诱导裂缝降低或消除了煤层的近井眼伤害,强化了煤层中的天然裂隙网络,扩大了有效“井眼半径”和煤层气解吸渗流面积,加强了井眼稳定性,在井眼周围形成了有效的煤层气渗流通道,有效地提高了煤层气井的产能。

压裂措施最关键的技术就是破裂压力和瞬时关井压力的设计。

煤层气井与常规油气井在水力压裂技术方法和压裂结果上,既有相似性又有差异性。

其差异性主要表现在以下两个方面:①煤层中甲烷气主要以吸附状态赋存于煤岩裂隙和基质孔隙(微孔隙)的内表面上,其赋存和产出机理与砂岩天然气完全不同;②煤岩在成分、结构、构造以及力学物理性质上与油气储层有显著差异。

煤层气田增产与提高采收率技术研究进展

煤层气田增产与提高采收率技术研究进展

R e c o v e r y , 简称 “ E C B MR” ) , 借 鉴 提 高 原 油 采 收 率 的 内容 , 将其 定义 为 除 了依 靠 地 层 能 量 开 采 煤 层 气 之
外的其他任何能够提高煤层气 田产量和最终采收率 的方 法 。 因我 国煤层 地质 条 件 差 , 低渗、 低压、 低 含 气饱
量丰 度低 、 储层 渗 透 率 低 、 油 气 大 面 积连 续 分 布 、 圈 闭特 征不 明显 ” [ 2 ] 。随 着煤 层 气 资 源勘 探 开 发 的深
而大量处于稳产期 的煤层气井、 气 田也将面临产量 递 减 问题 。煤层 气 田 的增 产 、 稳 产 与 提 高 采 收率 技
1 提 高煤层气采收率概述
1 9 9 0年起 . 北 美兴 起 的以 C O , 煤 层 封存 为 目的
的C O , 一E C B M成 为 “ 提 高煤层 气采 收 率 ” 概 念 的雏 形 。提高煤 层 气 采 收 率 ( E n h a n c e d C o Mb e d Me t h a n e
术 日趋 成熟 . 以鄂尔 多 斯 盆 地 东 缘 为代 表 的 中低 阶
2 煤层气开发地质理论研究进展

般认为, 非常规油气资源 的基本特征是 “ 储
煤层 气 也进 入 规模性 开 发 阶段 。沁水 盆地 的部 分煤
层气 井 、 气 田开 发超 过 1 0 a , 已进入 产 量 递 减 阶段 ,
大浪 费
2 4×1 0 m . 其 中 中 国为 3 6 . 8×1 0 m , 居 世 界 第 三位 。2 0 1 3年 , 我 国地 面 开 发 的煤 层 气 产 量 仅 为 3 0×1 0 m , 而 我 国每 年 在 采 煤 时排 放 的煤 层 气 超 过1 3×1 0 m , 煤 层 气 开 发 潜 力 巨 大 。2 0 0 4年 以 来. 以沁水 盆地 为代 表 的高 煤 阶煤 层气 地 面 开发 技

二氧化碳增加煤层气采收率技术

二氧化碳增加煤层气采收率技术

二氧化碳增加煤层气采收率技术下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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层内生气提高采收率技术

层内生气提高采收率技术

注水压力: 注水压力: 21 MPa
注水压力 注水量 日产液 日产油 33MPa MPa 0 20m 20m3 12t 12t左右
注水量: 注水量:
30~60m3 30
累计增注: 19414m 累计增注: 19414 3 累计增油: 3685.8t 累计增油: 3685.8t
层内生气提高采收率技术
层内生气提高采收率技术
层内生气提高采收率技术
二、基本原理 (二)层内生气降压原理
油 层 堵 塞 原 因
油藏本身因素 注入水的影响 各种生产作业措施的影响
层内生气提高采收率技术
二、基本原理
(二)层内生气降压原理 (1) CO2气体作用 (2)热解堵作用 (3)化学解堵作用
层内生气提高采收率技术
措施增油:1853t 措施增油:1853t 降压:14MPa 降压:14MPa 增注: 增注:19250
层内生气提高采收率技术
• 三

现场实施
WC98WC98-2井
施工日期: 施工日期: 2002.6.2 • 对应油井数:.3口 对应油井数: 3 措施后: 措施后: 措施前: 措施前: •
• • •
层内生气提高采收率技术

(一)徐14块 14块
地质储量 采出程度 油水井总井数 水 井 平均注水压力 日注水量 平均单井注水 油井 日产液量 日产油量
现场实施
37.45× 37.45×104 吨 19.31% 15口 15口 3口 33.8 MPa 83m 83m3 27m 27m3 12口 12口 90 m3 17.5 吨。
区块措施增油:6016.67t 区块措施增油:6016.67t
层内生气提高采收率技术
附图 1-2

定向钻井煤层气高效开采技术

定向钻井煤层气高效开采技术

定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井是一种高效开采煤层气的技术,其通过在地面上设置定向钻井设备,然后利用水平定向钻井等技术,在地下准确定位和开采煤层气,从而实现高效率、高产量的煤层气开采。

定向钻井技术在煤层气开采中的优势主要有以下几个方面:
1.提高煤层气采收率:定向钻井技术可以使钻井井眼在有效气层中滑行,从而在垂直钻井的难以达到的位置开采到煤层气,提高煤层气的采收率。

2.减少钻探开发成本:定向钻井技术可以一次性钻探多个气层,减少了多次钻探的成本和周期。

3.减少对地表环境的影响:定向钻井技术可以减少坡地开挖距离,降低了对环境的影响。

同时,自动化流程和完善的封闭管道系统也有助于减少排放和污染。

4.提高开发效率:定向钻井技术可以将钻探和开发的成本缩短至最短,从而可以在极短的时间内快速进行煤层气的开发。

因此,定向钻井技术是煤层气高效开采的关键技术之一。

对于煤层气生产商和开发商,其应该注重技术的投入和研发,以求从长远效益的角度进行开采和管理。

此外,政府应该制定
针对煤层气产业的标准和规范,以更为全面的视角考虑煤层气开发产业化的问题。

总之,未来煤层气的开采既面临技术挑战,也需要考虑到生态与社会的问题。

本文所提及的定向钻井是其中关键和核心的部分。

在这方面的研发和技术投入都是必不可少的。

同时,产业方面需要彻底调查和研究市场,包括资源储备、开采条件、成本分析、技术发展和政策支持等,来理性分析煤层气的产业化与推广。

提高煤层气采收率的方法和技术进展

提高煤层气采收率的方法和技术进展
第 13卷 第 3期 2016年 6月
中国 煤 层 气
CHINA COALBED M ETHANE
Vol_13 No.3 June.2016
提高煤层笺采收率的方法和技术进展
徐 鑫 梁 萌
(1.国家安全生产监督 管理 总局 信息研究院 ,北京 100029; 2.俄 罗斯 国 立 古 勃 金 大 学 ,俄 罗 斯 1 19991)
煤 层 气 是 我 国非 常规 油 气 资 源 的重 要 组 成 部 分 ,同时又 是一 种宝 贵 的清 洁能 源 ,我 国政 府不 断 采 取相 关 措 施 促 进 煤 层 气 产 业 的健 康 发 展 。2016 年 3月 1日,财 政部 最新 发 布 的 《关 于 “十 三 五 ” 期 间煤 层气 (瓦斯 ) 开 发 利 用 补 贴 标 准 的通 知 》, 明确指 出 ,“十 三五 ” 期 间 ,煤层 气 (瓦 斯 ) 开 采 利 用 中央财 政 补贴标 准 从 0.2元/m 提 高到 0.3元
摘 要 :本 文主要 综述 了现 有提 高煤 层 气采 收率 的方 法和技 术 的研 究进展 。结果表 明 ,研 究将 提 高石 油采 收率领 域 常 用的一 种成 熟技 术—— 热 力促 采 法 ,迁移到提 高煤层 气采收率领 域 的可行 性 和适 用性 条件 ,对 于验证 油 气领 域相 关理 论和 方 法等 基础 研 究领域 以及 拓展 煤 层 气开采 新技 术 、 新 工艺等 工程 实践 领域 具有 重要 的科 学意义 。 关 键 词 :煤层 气 采收 率 热 力促采 法 气体 驱 替 法
基金项 目 国家 自然科学基金 (51374083)。 作者简介 徐鑫 ,女 ,高级工程师 ,博士 ,主要从事煤层气开发与综合利用技术研 究工作 。

煤层气采收率改进的地质工程方法研究

煤层气采收率改进的地质工程方法研究

煤层气采收率改进的地质工程方法研究煤层气是一种重要的清洁能源资源,其开发利用对于促进能源结构优化、保护环境、实现经济可持续发展具有重要意义。

然而,在煤层气开采过程中,煤层气的采收率一直是一个关键难题。

为了改进煤层气的采收率,地质工程方法被广泛应用于实践中,本文从多个方面探讨了煤层气采收率改进的地质工程方法。

首先,煤层气采收率的改进需要准确了解煤层储量和气藏地质特征。

这要求进行详细的地质勘探工作,包括地质剖面、地质钻探、地震勘探等多种方法。

通过这些手段,可以确定煤层的分布、含气量、孔隙结构等关键参数,为后续的采气工程设计提供准确的数据支持。

其次,针对不同的煤层气开采阶段,需要采用不同的地质工程方法进行改进。

在投产初期,提高煤层气的采收率可以使用压裂技术。

该技术通过注入高压液体进入煤层,使煤层裂缝扩张,从而增加煤层的渗透性和透水性,提高气体采出率。

压裂技术的改进可以包括改变注入压力、液体黏度、断裂液体组成等方面。

此外,还可以使用减压脱附技术,通过减少煤层中的孔隙压力,促进煤层气体的解吸,提高气体采收率。

另外,地质工程方法中的注水采气技术也是改进煤层气采收率的重要手段之一。

该技术通过注入水来增加煤层中的压力,提高煤层气体的渗透性和透水性。

注水采气技术的改进可以包括改变注水量、注水位置、注水压力等方面。

此外,还可以结合其他增采技术,如电加热、微生物改造等技术,进一步提高煤层气的采收率。

此外,改进煤层气采收率的地质工程方法还包括注气增采技术。

该技术利用压力差,通过注入二氧化碳、氮气等非常规气体来驱动煤层气的产出。

注气增采技术的改进可以包括改变注气量、注气压力、注气时间等方面。

此外,可以结合水平井、多次压裂等技术,进一步提高煤层气的采收率。

最后,改进煤层气采收率的地质工程方法还包括工程监测与调控技术。

通过建立合理的监测与调控体系,可以实时监测煤层气开采的情况,并根据监测结果进行调整和优化。

其中,包括监测地应力变化、孔隙压力变化、渗透率变化等参数,以及根据监测结果进行改进措施的制定和实施。

提高煤层气采收率的方法和技术进展

提高煤层气采收率的方法和技术进展
采收 率直 线降低 的情形 。 水和 气体从煤 层裂缝流 向井筒 的动力 性直 接决 定 了二氧化 碳分 子对煤 基 质的吸 附作 用大于 甲烷 分 二者 对煤 基 质的吸附 存在 竞争 作用 , 通过 这种 竞争 吸附 置 是 储 层压 力 , 含 气饱 和度 主要 是各 种不 同条 件包 含温 度 、 压 力 子 , 等 的产 生综 合作 用 的结果 , 直 接对 煤层 气的 解吸 量进 行作 用 ,
降低 了井液伤 害煤 储层的概率 、 加 大了泄流面积 , 对 煤层气采收 ( 5 ) 水 力压 裂技术 提 高煤层 气采 收率的重 要技术手 段还 率影 响非常大 。 然而 , 工 作制 度的不合理 、 压裂技术选择不 当、 操 有水 力压裂技 术 , 煤 层水力压 裂能更好 的创造 出非常 多同时比 作 人 员技 能低下 可能导致 煤层 气井经济性 生产 的提 前结 束 , 不 较发达 的裂缝网络 , 从而实现排 水降压的效果 , 同时在降低井筒
能切 实有 效的产出气体 , 直接影响煤层气的整体采收率 。 ( 3 ) 经济因素对 采收率 的影响
周 围压 力的同时增大 了储 层压 力, 因为受到 了煤层 降压 的作用 , 煤层气采 收率 的影 响 因素 甲烷气体 解吸表 面面积提高 , 保证 了气体可以长久的泄放 , 实际
我 国拥有非常丰 富的煤层 气资源 , 煤层气 不但 是一种 有 巨 动特征 以及吸附 解吸附的特 点可以 了解 , 煤 层气生产 最便捷 的 大储 量的绿 色资源而 且还是接 替资 源 , 同时煤矿灾 害 中发 生的 方式 之一就 是排 水 降压 , 可是 实际运 用效 果并 不是 很好 。 排采 主要 原 因就 是煤 层气 , 也 是导致 大气污染 和温室效 应的 重要源 流 程 中, 降低 储 层压 力让 储 层 中的流 体 丢失 了井 筒 中 力的 水 头, 因此 , 开 发和利 用 煤层 气不但 可以 将我 们对 资源 的选 择种 平 , 可是 一旦 储层 水饱和 之后 , 大 量水 促使 甲烷 的产 出时 间严 类 增 多, 还 能从 本 质上解决 煤矿 生 产的安 全性 问题 , 同时还 能 重落后 。 然而 通过注入 二氧化碳 气体到煤 层中可 以更 好的解决 减少 污染环境 的现 象 。 这些 问题 , 提高 煤层气的采 收率 。 提高 煤层 气采收率 的技 术 中使 用注 二氧化 碳的 形式机 制

煤层注水工艺技术研究及实施方案

煤层注水工艺技术研究及实施方案

煤层注水工艺技术研究及实施方案简介煤层注水技术是一种利用水来增加煤层气释放率和提高采收率的方法。

本文将探讨煤层注水工艺技术的研究和实施方案。

研究背景煤层气作为一种清洁能源,具有重要的经济和环境效益。

然而,煤层气的开采和利用面临诸多挑战,其中之一就是提高煤层气释放率和采收率的问题。

煤层注水技术通过注入水来增加煤层中的压力,进而促使煤层气向井眼运移,提高开采效果。

因此,煤层注水工艺技术的研究和实施具有重要的意义。

研究内容与方法研究内容1.煤层注水原理的研究2.煤层注水工艺技术的改进与创新3.煤层注水对煤层气释放率和采收率的影响研究4.煤层注水工艺技术的经济效益评估研究方法1.实地调研和观测,收集煤层注水工艺技术的现场应用数据2.正样和逆样实验,验证注水对煤层气释放率和采收率的影响3.室内小尺度模型试验,研究煤层注水原理和工艺技术的影响因素4.经济学方法,对煤层注水工艺技术的经济效益进行评估实施方案方案一:煤层注水工艺技术的现场应用1.煤层注水前的条件评估–煤层的物理性质和渗透特征评估–煤层气存量和分布评估2.注水井的选址和钻井–根据煤层的厚度、气含量和渗透性等因素,选择适宜的井位–根据井位选择适宜的钻井技术和设备3.注水工艺参数设计–按煤层注水原理,确定注水量、注水压力和注水时间等参数–利用实验和模拟分析等方法,确定最佳的注水工艺参数4.注水工艺的实施和监测–按照设计方案进行注水工艺的实施–实施过程中,进行注水量、注水压力和煤层压力等指标的监测和记录方案二:煤层注水工艺技术的优化与创新1.注水材料和设备的优化–优化注水井的注水设备,提高注水效率和操作安全性–选用适宜的注水材料,提高注水质量和效果2.注水工艺技术的创新–利用新型注水技术,如水平井注水、裂缝注水等,增加煤层的注水面积和效果–利用新型注水材料,如聚合物注水剂、微生物降解剂等,改善注水效果3.注水工艺参数优化–根据实验和模拟分析结果,优化注水工艺参数,提高注水效率–利用自动化控制技术,实现注水工艺的精细化管理和优化结论通过对煤层注水工艺技术的研究和实施,可以提高煤层气的释放率和采收率,从而更有效地开发和利用煤层气资源。

提高我国煤层气采收率的主要技术分析

提高我国煤层气采收率的主要技术分析

提高我国煤层气采收率的主要技术分析饶孟余1,2 张遂安1 商昌盛2(11中国石油大学石油与天然气工程学院,北京102249;21奥瑞安能源国际有限公司,北京100080)摘 要:文章分析了影响我国煤层气采收率的主要因素,认为低渗透、低储层压力和低饱和度等煤层气地质特征以及常规开发技术是影响我国煤层气采收率的瓶颈“虚拟产层”,采煤、采气一体化开发以及应用多分支水平井钻井技术,是提高我国煤层气采收率和实现我国煤层气地面开发商业化切实有效的途径。

关键词:煤层气 采收率 储层激励 多分支水平井Analysis on K ey T echniques to Im prove C BM Recovery in ChinaRao Mengyu 1,2,Zhang Suian 1and Shang Changsheng 2(11China University of Petroleum ,Beijing 102249;21Orion Energy International Inc 1,Beijing 100080)Abstract :K ey factors affecting C BM recovery in China are analyzed in the paper 1The ‘bottle 2neck ’issues re 2garding low C BM recovery are considered to be C BM geological features such as poor permeability ,low reser 2v oir pressure ,low saturation and regular development technologies 1Based on analysis on major techniques and mechanism of output growth aiming at increasing C BM recovery ,im provement of ‘dummy layer ’,integrated de 2velopment of gas &coal and em ployment of multi 2branch horizontal well technology are effective ways to in 2crease C BM recovery and achieve commercial surface development of C BM in China 1K eyw ords :C oalbed methane ;recovery rate ;reserv oir excitement ;multi 2branch horizontal well1 影响我国煤层气采收率的主要因素煤层气在采出过程中首先从煤中解吸并以煤层的孔、裂隙系统作为运移通道,因此煤层气地质特征控制着煤层气采收率,主要包括渗透率、储层压力和含气饱和度等。

煤层气井产量预测与提高技术研究

煤层气井产量预测与提高技术研究

煤层气井产量预测与提高技术研究随着我国经济的不断发展,能源需求不断增大,清洁能源的发展也受到越来越高的关注。

作为清洁能源之一的煤层气,具有储量大、分布广、开发可控等特点,被认为是我国化石能源发展的方向之一。

然而,煤层气的采集和利用也面临着一系列问题,其中最重要的问题之一就是如何提高煤层气井的产量预测和提高技术,以满足国内清洁能源的需求。

煤层气井产量预测是煤层气开采的关键环节之一。

精准的煤层气井产量预测有助于确定合理的开采方案和生产调度,提高煤层气井的产出效益。

目前,煤层气井产量预测主要采用三类方法:经典统计学方法、人工智能方法和数学模型方法。

经典统计学方法主要包括霍尔滨法、格斯功法、改进格斯功法等。

这些方法多用于小样本或非连续数据的产量预测,其实际应用中存在一定的局限性。

人工智能方法主要包括神经网络、遗传算法、模糊逻辑等,这些方法在煤层气井产量预测中的应用较为广泛。

数学模型方法主要包括支持向量机、逆向分析法、回归分析等,这些方法与经典统计学方法和人工智能方法相比,其适用范围更广,预测精度更高。

除了以上方法以外,还有很多新的方法正在被研究,如基于机器学习的煤层气井产量预测方法、大数据分析方法等。

这些新方法在预测精度上有一定的提高,并且能够更好地处理大规模数据。

除了煤层气井产量预测,提高煤层气井的采集效率也是重中之重。

目前,提高煤层气井采集效率的方法主要包括多级压裂技术、水力压裂技术、封堵缝技术等。

多级压裂技术是目前应用最广泛的方法之一,其原理是通过多次压裂使煤层孔隙中的天然气得以释放,从而提高采集效率。

水力压裂技术则采用高压水流对煤层进行压裂,目的是创造更多的裂缝,加速煤层气向井口的运动。

封堵缝技术则是通过注入粘土或水泥等物质来封闭裂缝,避免天然气流失。

综上所述,煤层气井产量预测和提高技术的研究在我国清洁能源的发展中具有十分重要的意义。

在未来的研究中,我们需要更加注重基础数据的收集和处理,同时不断推进新技术的研究和应用,从而更好地满足我国清洁能源的需求。

浅述提高煤层气采收率方法

浅述提高煤层气采收率方法
主要包 括各种 投 资成本 、 费 、 税 操作 成本 及气 价 。
1 采收率的影响因素
煤 层 气 采 收率 的 影 响 因素包 括 储 层地 质 条 件 、
开发技 术 条件 以及经 济 因素等 。 影 响煤 层气 采 收率 的储 层地 质条 件主要 有渗 透
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 提 高采收率 的方 法
0 引言
我 国煤层 气资 源 相 当 丰 富 , 这不 仅 是 一 种 巨大 的战略性 “ 接替 能源 ” 且是 “ 色能源 ” 。但 煤层 , 绿 气 也是煤 矿灾 害的 首 要 因素 , 造 成 大 气 污染 和 温 是 室效 应 的重要来 源 。开 发煤 层 气 既 能增 加 新 资 源 , 又 能从根 本上 改善煤 矿 的安 全 和环境 的污 染 。
张小五
乔军伟
浅述 提高煤层气采 收率方法
20 0 8妊
浅 述 提 高 煤 层 气 采 收率 方 法
张 小五 乔 军伟 ,
(. 1 宁夏煤 田地质局 , 宁夏 银川 7 00 ;. 50 2 2 西安科技大学 , 陕西 西安 70 5 ) 104

要: 根据 我 国煤层 气 的储 层特 征及储 层 状 况 , 影响 煤层 气采 收 率的 主要 因素 , 对 以及 提 高煤层
常规煤层 气 开 发 技术 主 要 以井 筒 所 在 “ ” 点 为考 察
了对煤层的伤害。采用多分支水平井避免了固井和
水力 压裂作 业 , 只要 在 钻 井 时设 法 降 低 钻 井液 对 煤
对象, 以有 限的井 筒影 响 范 围 为假 想 目标 来设 计 钻 井 和完井 程序 以及储 层激 励措 施 。而实 际上煤 层气 的产 出更 需要 以“ ” 单位 , 合 考 虑整 个 气 藏范 面 为 综

煤层天然气采收与提高采收率技术研究

煤层天然气采收与提高采收率技术研究

煤层天然气采收与提高采收率技术研究新疆科林思德新能源有限责任公司新疆阜康市 831500摘要:随着煤层天然气的重要性逐渐凸显,不断提高煤层天然气的采收率成为一个关键问题。

通过采用先进的煤层天然气采收技术和提高采收率技术,可以有效地提升煤层天然气的开发效率和经济效益。

未来,还需要进一步研究和发展新的技术手段,以推动煤层天然气行业的可持续发展和清洁能源转型。

关键词:煤层天然气;采收;提高采收率技术引言煤层天然气是一种重要的清洁能源资源,具有广阔的开发潜力。

为了实现煤层天然气的高效采收和提高采收率,需要采用一系列先进的技术手段。

本文将介绍一些常用的煤层天然气采收与提高采收率技术。

1煤层天然气的特点和形成机制1.1特点(1)储量丰富:煤层天然气是煤炭资源中的一种重要组成部分,储量非常丰富。

据估计,全球煤层天然气储量超过10万亿立方米。

(2)分布广泛:煤层天然气分布在全球各地,特别是煤炭资源丰富的地区。

目前已经发现的煤层天然气储量最大的国家是中国、美国和俄罗斯。

(3)温室气体排放低:相比于煤炭的燃烧,煤层天然气的燃烧过程更加清洁,二氧化碳的排放量较低,对环境的污染也相对较少。

(4)开采难度大:由于煤层深埋地下,且煤层内部有一定的含水量和孔隙度,因此开采难度较大,需要采用高压注水、降低矿井温度等技术来增加煤层天然气的产量。

1.2形成机制煤层天然气的形成主要与以下几个因素有关:(1)有机质的来源:煤层天然气主要来源于煤炭中的有机质,包括植物残体、微生物和藻类等。

这些有机质在煤炭形成过程中经历了生物降解、压实和热解等过程,最终转化为煤层天然气。

(2)有机质的类型:煤层天然气的形成与有机质的类型有关。

一般来说,富含藻类有机质的煤层更容易形成天然气,而富含木质有机质的煤层则形成天然气的能力较弱。

(3)埋藏条件:煤层天然气的形成还与埋藏条件有关。

煤层埋藏的深度、温度和压力等因素会影响煤层内部有机质的热解和气体的生成。

一种煤层气开采的新方法

一种煤层气开采的新方法

一种煤层气开采的新方法摘要:煤层气开采的过程开始于排水,排水导致储层压力减小,激活气体从微孔隙向大孔隙扩散,排水降压为气体的扩散提供了必要的动力。

本次介绍煤炭地下燃烧气化作为一种提高煤层气回收率的方法。

煤层甲烷从煤基质中解吸出来是一个吸热过程,加热会扰乱煤层热平衡,使得较高温度下甲烷的解吸量增加。

地下煤炭气化是一个已知的技术,建议在煤层气开采过程中作为热源,并以井为中心布置一系列热源。

结果表明,这种热处理会带来更高的解吸率和采收率。

关键词:煤层气温度解吸采收率煤炭气化初期煤层气主要开采方法是通过排水降压和压裂扩大孔隙,这种方式的煤层气采收率在50%左右。

传统的煤层气排水降压技术是煤层吸附气解吸的过程,当油藏的压力达到临界解吸压力、气体分子从煤层的微孔隙中解吸出来,通过狭窄孔隙运移到井筒。

前人研究发现,在高挥发分烟煤中超过60%的煤孔隙直径小于12埃(1埃= 10-10米)(Bird Stewart and Lightfoot,1960)。

甲烷有效的分子直径为4.1埃(Rightmire,1984)。

因此煤层微孔径只是比甲烷分子大一点,导致气体在微孔内流动极其缓慢。

一、温度对煤层气解吸的影响1.高温加速煤层气扩散目前国内外出现了一种较复杂的非平衡吸附方法,这种方法运用了一套耦合偏微分方程来定义气体在煤层中的运动方式。

该方法更加真实,结合运用了不同学者的研究成果。

Gilman和Beckie(2000)运用双重孔隙度概念模拟气体在微孔隙通道内的流动。

2010年魏晋三重孔隙系统,开发了二氧化碳封存在模拟煤矿床中的运用。

在这些模型系统中,都是默认在等温的地层条件下完成的[1]。

然而煤层气从煤介质中解吸过程以及在孔隙中流动,温度却扮演着重要的角色。

Bae和Bhatia(2009)研究表明,那些导致煤层气在煤层孔隙中流动困难的阻碍因素,都可以通过热处来理解决掉。

因为这些阻碍因素在较高的温度时易挥发(Bae和Bhatia,2009)。

煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究

煤层气采收率的影响因素及提高采收率策略研究

221合理开发煤层气能够提升煤矿开采的安全性与可靠性,节约资源,降低温室效应的产生。

我国《十二五规划》中明确指出,煤层气是我国重要的非常规能源之一,分析煤层气采收率的影响因素对我国经济发展具有重要的影响作用。

1 煤层气吸吸附与解析受储层压力作用的影响,与地下应力形成一对平衡力,甲烷气体分子之间距离明显减小,在煤基层表面形成吸附现象。

开展钻井工作与压裂工作以后,对煤层地下的应力场进行重新分布,裂缝随之产生,降低孔缝中的压力,对吸附状态的煤层气进行解析。

开展煤层气采集工作,需全面了解影响煤层气采集的因素,并对其进行合理控制,最大程度上提升煤层气的开采量。

2 煤层气采收率的影响因素2.1 地层压力对煤层气采收率的影响L a n g m u i r 吸附公式为:bp bpVmp V1。

其中“V p ”为“单位体积内吸附剂的平衡吸附量”,单位为“m 3/t”;“V m ”为“单位体积内吸附剂的单层吸附量”,“m 3/t”;“b”为“Langmuir常数”,“p”代表“吸附压力”,“MPa”。

若储层气体平均临界值的解析压强是“P c ”,说明储层气体到达动态平衡时,其解析压强为“P c ”,储层总体积是“V”,储层单位体积内吸附剂的吸附量是“V m ”,储层废弃压强是“p`”,则此时该储层中煤层气采收率为“η”。

结合Langmuir方程,从中获取采收率“η”与“单位体积内吸附剂的平衡吸附量”、“单位体积内吸附剂的单层吸附量”、“Langmuir常数”、“吸附压力”四者之间的关系,即“`)1()1`(1`bp p VV V pppK ”,因此,煤层气采收率随着废弃地层的压强降低而上升,在实际煤层采收过程应全面考虑废弃地层压强对整个煤层气采收过程的影响。

相关实验显示,煤层气采收工作开始后,降低0.1MPa的废弃地压强,提升煤层气采收率的效果十分显著。

2.2 地层温度对煤层气采收率的影响根据煤在高压等温吸附实验与容量试验规则,分别在20℃、25℃、30℃、35℃与40℃下对煤样进行检测,并科学、准确的绘制出煤层解析曲线图。

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提高煤层气采收率方法硕11级15班韩明彬 201120263摘要:煤层气将成为我国继煤炭和石油天然气之后的战略性接替能源,它的开发和利用既能决我国天然气的不足,又能从根本上消除了煤炭开采中造成的瓦斯突出等灾害,还可以减少了大量瓦斯排放到大气中造成的环境污染以及改善我国的能源结构。

论文详细阐述了煤层气赋存状态、煤层气吸附与吸机理、煤层气开采基础与提高采收率方法,分析了注气增产法开发煤层气机理,指出了注气增产法开发煤层气的研究方向。

关键词:注二氧化碳; 煤层气开采; 采收率; 进展Abstract: Coalbed methane will be come a strategically substitute resource of coal oil and natural gas in China. The development and utilization of coalbed methane can not only make up for the deficiency of natural gas, but also eliminate the disaster of gas outburst during coalmining more over, reduce the air pollution from gas emission and optimize the energy structures in China. This paper illustrates occurrences, adsorption, desorption, mining mechanism and recovery of coalbed methane, analyzes the mining mechanism via gas injection to increase coalbed methane recovery and presents a study direction for gas injection to mine coalbed methane. Key words: carbon dioxide injection; mining coalbed methane; recovery; advance煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH(甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态4储存于煤层内的非常规天然气,热值是通用煤的2-5倍,主要成分为甲烷。

1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,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。

开发利用煤层气可以改善煤矿安全生产,提高经济效益在煤炭开采过程产生的煤层气俗称“瓦斯”。

煤矿瓦斯事故是煤矿安全生产的最大威胁之一。

我国国有煤矿高瓦斯和瓦斯突出矿井占总矿井数的46%,瓦斯事故频繁,每年因瓦斯灾害造成的死亡人数达2000人以上。

仅根据最近15年的统计,因瓦斯事故而死亡的人数约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30~40%,占重大事故的70~80%,直接经济损失超过500亿元。

瓦斯事故造成的人员伤亡和巨大经济损失,在社会上形成很大负面影响。

采煤之前先采出煤层气,有利于从根本上防止煤矿瓦斯事故,改善煤矿的安全生产条件,同时还能减少矿井建设费用(巷道建设和通风费用减少1/4左右),从而提高煤矿的生产效率和经济效益,改善煤矿的社会形象。

开发利用煤层气可以在一定程度上改善我国的能源结构,增加洁净的气体能源能源作为人类经济社会发展的三大支柱之一,将在世界经济可持续发展的战略中具有举足轻重的作用。

随着我国国民经济的快速发展,对能源的需求也越来越大,特别随着我国经济的飞速发展,国内油、气供需缺口急剧增大。

开发和利用煤层气可以现实、有效地弥补我国常规天然气在地域分布和供给量上的不足。

有些资深专家早就提出21世纪是煤层气大发展的时代,煤层气是我国常规天然气最现实可靠的替代能源。

开发利用煤层气可以有效减排温室气体,改善大气环境煤层气(甲烷)又是一种温室气体,其温室效应是CO的20~24倍。

甲烷的温室效应在全球气候变2暖中的份额为15%,仅次于CO。

我国是煤炭生产大国,只要采煤就会向大气中2排放煤层气。

1994年,据联合国统计我国每年因采煤向大气排放的甲烷气体达190亿 m3,居世界第一,约占我国工业生产中甲烷排放量的三分之一,占世界采煤排放甲烷总量的三分之一,已引起国际社会的普遍关注。

由于近年来煤炭产量剧增,这一问题更加突出。

因此开发和利用煤层气不仅可以避免因采煤造成的煤层气这种不可再生资源的浪费,还在减少温室气体排放、改善大气环境方面具有非常重要的意义。

开发利用煤层气也将拉动相关产业的发展任何一个新产业的形成与发展都与其他行业密切相关,开发利用煤层气也将为拉动相关产业起到推动作用。

煤层气产业是一项庞大的系统工程,建设一个煤层气生产基地将带动运输、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展,增加就业机会,促进当地经济的发展。

综上所述,煤层气的开发和利用不仅可以缓解我国优质能源供需矛盾,一定程度上改善能源结构的需要,也可以从根本上保障煤矿安全生产和改善全球大气环境。

同时,煤层气产业还将成为我国国民经济新的增长点。

开发利用煤层气在我国具有特殊的紧迫性和重要性,因为我国是世界采煤大国,煤层气如不及时开发利用,将伴随着采煤过程继续大量排入大气,既浪费了宝贵资源又造成温室效应。

一言以蔽之,开发利用煤层气有百利而无一害,功在当代,利在千秋。

1.影响我国煤层气采收率的主要因素煤层气在采出过程中首先从煤中解吸并以煤层的孔、裂隙系统作为运移通道, 因此煤层气地质特征控制着煤层气采收率, 主要包括渗透率、储层压力和含气饱和度等。

与美国相比, 我国的煤储层渗透率要低3-4 个数量级,低渗无法形成以抽采井为半径的大范围的解吸扩散渗流圈。

可能造成煤层气产量过早低于经济产量,导致开发停止, 从而使煤层气采收率降低。

煤储层压力对煤层气含量、气体赋存状态起着重要作用。

不仅如此,储层压力也是水和气体从煤裂隙流向井筒的能量,当降低煤储层压力,煤孔隙中吸附的气体开始解吸,向裂隙方向扩散,在压差作用下从裂隙向井筒流动。

煤层气开采就是根据这一原理,通过排水降低储层压力而达到采气的目的。

我国煤储层绝大部分压力偏低,低压一方面表现为没有足够的吸附动力,煤体吸附的气体少; 另一方面使得煤层气开采时气流驱动能力不足,产出速率低。

含气饱和度方面,低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。

在废长期从事油气地质学及煤层气开发方面的研究工作。

2.煤层气赋存状态与吸附、解吸机理特征研究现状2.1煤层气赋存状态与开采的基本理论煤层气赋存状态有三种,吸着态、游离态和溶解态,吸着态又包括吸附态、吸收态和凝聚态三种方式,而其中以吸附态为主与常规油气藏最明显的区别在于,煤层气主要是以吸附状态储存在煤岩层中, 煤岩层即是生气源岩, 煤层气储集层。

煤储层是由气、液、煤基质块和宏观裂隙、显微裂隙、孔隙组成的三相介质与三元结构体系,是由相互关联、相互制约和相互作用的一些部分组成的具有某种功能的组合。

煤层气开采理论的基础是解吸-扩散-渗流, 与之对应的工艺过程是排水-降压-解吸。

气体通过煤基质扩散到煤层内生节理中,扩散行为符合Knudsen扩散 (微孔) 定律Fick扩散 (中、大孔) 定律,扩散速度与甲烷浓度、煤基质内在扩散性能和甲烷运移距离有关;流体达到节理之后的流动特性可用达西定律来描述,随压力梯度而变化。

2.2煤层气吸附、解吸机理研究现状煤层气在煤层中的赋存状态是煤层气开采理论的基础。

吸附是煤层气的主要赋存状态。

对于煤层中气体的吸附,国内外学者做了大量的研究工作。

在吸附作用研究中, Langmuir等温吸附模型和方程长期占统治地位,国外在 20世纪70年代、国内在20世纪90年代开始考虑煤内表面的非均匀性,尝试用势差理论模型、DR方程、GF方程、LF方程描述煤的吸附特征。

对于多组分吸附特征的研究,虽然开始于20世纪60年代末,但主要是 20世纪90年代以后由于勘探开发的需要, 氮气、二氧化碳等其他气体以及不同组分的混合气体的吸附作用才越来越受到重视,研究表明, 煤储层对气体的吸附具有以下规律:(1) 煤对混合气体总的吸附及可选用Langmuir或BET混合气体公式作为理论基础;(2) 煤对常见气体的吸附能力由强到弱为:二氧化碳,甲烷,氮气;(3) 多组分气体总吸附量介于强吸附质和弱吸附质的吸附量之间, 随强(弱) 吸附质比例越大,曲线越靠近强 (弱) 吸附质的吸附曲线;(4) 多组分气体中每一组分的吸附量都小于其在相同分压下单独吸附时的吸附量;(5) 多组分气体中煤的吸附特性受吸附质气体原始含量、物理化学性质和煤的变质程度控制。

组分在气体中的含量越高,其吸附量就越小,其他组分降低某一组分的吸附量因其吸附性质的不同影响程度不同。

在以前的研究工作中,一般在研究压力和温度对煤吸附性能影响时,是对这两个因素分开进行讨论的。

根据温度和吸附量的线性关系, 讨论了压力和温度综合影响下煤吸附性能的变化规律,得出在较低温度和压力区,压力对煤吸附量的影响大于温度的影响,随着温度和压力的增加,煤吸附甲烷量增大;在较高温度和压力区,温度对煤吸附能力的影响大于压力的影响,煤吸附甲烷量减少等结论。

同时研究工作还通过物理模拟实验进一步揭示了气液固三相作用条件下煤层气吸附参数的变化特征。

解吸作用是与吸附作用的相反过程,在煤层气开发中解吸作用的研究十分重要。

与吸附作用研究相比,解吸作用的研究相对薄弱一些。

近年来随着国内煤层气的开发及研究的深入,煤层气解吸作用研究也取得了一些新的认识。

张遂安等通过对不同样品不同单组分气体和不同配比的多组分混合气体的等温吸附解吸实验模拟实验, 提出煤层又是气的具有吸附解吸过程的可逆性和解吸过程的滞后性, 同时进行了煤层气变形双重介质煤层气广义流动分析,建立了变形双重介质煤层气拟稳态和非稳态渗流模型。

3.国内外提高煤层气采收率方法我国的煤矿井下煤层气抽放始于 20 世纪 50 年代,随着对新能源的开发利用,煤层气由单纯的井下抽放逐步向地面开发发展,90 年代开始试验性的进行煤层气的工业化开采,但大部分的产气量不高造成这种现象的主要原因是:我国煤层气地质条件复杂,大多具有低压、低渗、低饱和三低现象,低压使气流驱动能力不足,低渗无法形成以抽放钻孔为半径的大范围的解吸-扩散-渗流圈,低饱和是温度、压力、围岩条件、煤的等温吸附性质等综合作用的结果。

在目前的技术条件下,“三低”煤层抽放特别困难。

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