煤层气排采技术
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储存在煤层内的天然气资源，其开发利用对于我国能源结构转型和大气污染治理具有重要意义。
在煤层气的开发利用过程中，煤层气的排采阶段划分和排采制度的制定是非常重要的环节，可以保障煤层气资源的有效开发利用和环境保护。
一、煤层气排采阶段划分1. 煤层气开发阶段煤层气开发阶段是指从确定煤层气资源、确定可采储量，到建设开采工程，实际开始生产煤层气的整个过程。
这一阶段通常包括前期勘探、中期评价和开发建设三个环节，在勘探过程中需要对煤层气的地质储层特征、地表地质特征、地下水文地质特征等进行详细的调查和分析，以确定煤层气资源的丰度和可采储量。
在中期评价过程中，需要对勘探中得到的数据进行进一步分析和评价，确定煤层气资源的商业可采性和地质储量，以为开发建设提供依据。
在开发建设阶段，需要对煤层气的地下开采条件进行详细规划设计，并建设相应的采气设施和输气管道，最终实现煤层气的商业开发。
煤层气排采阶段是指煤层气勘探开发阶段之后，进行煤层气的采收和排放阶段。
这一阶段通常包括煤层气的排采设备和工艺的建设、煤层气的产量逐步增加和排放逐渐增多。
在排采阶段，需要对已开发的煤层气井进行稳产作业，保证煤层气的稳产和排放。
此时煤层气产量开始增加，对煤层气排采设备和工艺也提出了更高的要求，需要逐步提高排采效率，加强煤层气的排放管控，确保煤层气的有效排采和利用。
二、煤层气排采制度制定煤层气资源的排采过程中，需要建立健全的监管制度，加强对煤层气的排采过程进行监督管理。
这一制度可以明确煤层气的排采责任主体和监管部门，在煤层气排采过程中加强对煤层气排放和利用的管控，确保煤层气排采的安全和环保。
还可以建立煤层气排采的信息公开制度，向社会公众和相关部门公开煤层气排采的监管数据和结果，增加排采过程的透明度和公众参与度。
2. 煤层气排采技术标准制定煤层气的排采过程中，需要建立健全的技术标准制定，完善煤层气排采设备和工艺的技术标准，确保煤层气排采设备和工艺的安全可靠。
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；
煤层气井排水采气技术
第一章：煤层气井生产特征
1.1 煤层气的概念
煤层气又称煤层甲烷气，煤炭工业称之为煤层瓦斯，是在成 煤过程中形成并赋存于煤层中的一种非常规的天然气。这种天然 气大部分（70%-90%）以吸附状态赋存在煤岩基质中，少量成游离 状态存在于煤的割理和其它孔隙、裂隙中，还有少许溶解在煤层 水中。
煤的吸附性导致煤层气成藏机制和开发技术与常井的生产过程
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
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
第二阶段：非饱和的单相 流阶段。当煤储层压力进一步 下降，有一定数量的煤层气从 煤基质块微孔隙表面解吸，开 始形成气泡，阻碍水的流动， 水的相对渗透率下降，但气体 不能流动。
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
第一章：煤层气井生产特征
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.1 煤层气的产出过程
根据煤层气储层流体的地下 流动，可将煤层气的产出过程分 为三个阶段：
第一阶段：单相流阶段。随 着井筒附近地层压力降低，首先 只有水产出，因为压力降低较小， 煤层气尚未开始解吸，井筒附近 只有单相流动。
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。
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。
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。
煤层气地面井排采方法,系统设备,技术特点及适用条件综述
煤层气地面井排采方法,系统设备,技术特点及适用条
件综述
煤层气地面井排采方法概述：
煤层气地面井排采方法指的是通过对煤层进行开采，将地下的煤层气引入地面井下，通过地面设备将气体分离、净化、压缩、输送到用气场所使用的一种技术。
系统设备概述：
煤层气地面井排采系统设备主要包括煤层气提取装置、气体分离、净化、压缩设备、管道输送系统和燃气利用设备等。
技术特点概述：
1. 煤层气地面井排采技术具有资源丰富、直接可利用、环保节能等优势。
2. 采用地面井排采方式，可以更有效地掌控煤层气产生的情况，提高煤层气开采效率和经济效益。
3. 采用现代化的煤层气提取、净化和利用设备，可以降低煤层气开采成本和环境污染风险。
适用条件概述：
1. 煤层气储层地质条件应具备高储层厚度、煤层易开采、煤层气产气量大等特点。
2. 煤层气井开采区周围应不具备对环境产生重大影响的条件，避免环境风险和社会危害。
3. 需要完善的煤层气地面井排采技术和设备，以保证排采效率高、安全可靠、经济效益优秀。
煤层气压裂和排采技术
20世纪80年代，我国开始引进和消化吸收国外先进的煤层气压裂技术，经过多年的 研究和实践，逐步形成了具有自主知识产权的煤层气压裂技术体系。
02
煤层气压裂技术原理
高压气体在煤层中的作用
01
02
03
扩展煤层裂隙
高压气体在煤层中产生压 力，使煤层产生裂隙，增 加煤层的渗透性。
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某矿区煤层排采技术的应用
总结词
实现了煤层气的持续稳定生产
详细描述
在某矿区，通过应用煤层排采技术，实现了煤层气的持续 稳定生产。该技术通过建立排水系统，将煤层中的水排出 ，从而释放出被水封存的煤层气。通过持续稳定的排采， 确保了煤层气的持续供应。
总结词
降低了生产成本
详细描述
该技术的应用显著降低了煤层气的生产成本。由于排采技 术能够有效地将煤层中的水排出，减少了人工排水和相关 设备的投入，从而降低了生产成本。
某矿区煤层气压裂和排采技术的联合应用
总结词
提高了资源利用率
VS
详细描述
联合应用这两种技术提高了该矿区的资源 利用率。通过气压裂和排采的联合作用， 充分释放了煤层中的气体资源，提高了资 源的利用率，延长了矿区的开采寿命。
某矿区煤层气压裂和排采技术的联合应用
总结词
促进了矿区可持续发展
详细描述
该技术的应用促进了该矿区的可持续发展。通过优化煤层气开发效果和提高资源利用率， 矿区的经济效益得到提高。同时，降低生产风险和保护环境也有利于矿区的可持续发展。
总结词
有效缓解了矿区环境压力
详细描述
煤层气排采技术(谷风研究)
技术研究
9
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
17
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
11
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
5
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
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》。
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压力进一步下降,吸附气体的大量解吸,处于以气 为主的水-气两相流阶段。
煤层气排采技术
2．排采过程煤层有越流补给
(1)饱和水单相流，压力 仅在煤层中传递阶段 (2)饱和水单相流，压力 仅在围岩中传递阶段 (3)饱和水单相流，压力 在围岩与煤层中共同传 递 (4)非饱和流阶段 (5)两相流阶段
煤层气排采技术
煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素
2．煤储层边界
煤储层边界是指煤层的不连续界面，可以是断层， 也可以是尖灭带或其他边界。它决定了在煤层气 井排采影响范围内的水量，最终影响压力传递的 范围。 3．煤储层渗透性 煤储层的渗透率直接决定了孔—裂隙系统中流 体流动的快慢。当渗透率大时，在同样的排采 时间内，流量大，若补给水的能力相同，则压 力传递快；反之则亦然。
排水采气要求
煤层气排水采气要求求:: ①排液速度快，不怕井间干扰。 ②降低井底流压，排水设备的吸液口一般都要求下 到煤层以下。 ③要求有可靠的防煤屑、煤粉危害的措施。
煤层气排采技术
气井系统
排采系统
井下设备
动力系统设备 地面排采流程
煤层气排采技术
梁式泵 螺杆泵 电潜泵
发电机 控制柜 排液系统 采气系统
煤层气排采技术
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。
2．排采过程煤层有越流补给
随着围岩中影响半径 的增加，煤层中的压 力梯度小于围岩中的 压力梯度，在煤层中 形成很小的压降漏斗 后，压力将仅在围岩 中进行传递，进入第 二阶段。直到煤层中 的压力梯度大于围岩 中的压力梯度为止。
该阶段延长的时间较长，可以 在10年以上。
煤层气排采技术
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
煤层气井的生产是通过抽排煤层及相邻含水层中 的地下水来降低煤储层压力，使煤层中的甲烷释 放并向井口运移，排水是储层压力降低的根本途 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； 若煤层富水性弱，则需根据围岩与煤层的连通状 况及围岩的含水性而定。煤层含水性影响煤储层 压力传递，但其影响程度需与其他条件综合考虑。
第三阶段: 非饱和的单相流阶段
压力进一步下降,一定数量煤层气解吸出来,形成气泡,
阻碍水的流动,水的相对渗透率下降，处于非饱和单
相流阶段。
煤层气排采技术
第四阶段: 气水两相流阶段 储层压力进一步下降,解吸气、溶解气、游离气 开始在裂隙系统中扩散，气体渗透率逐渐增大， 气产量逐步增多, 水产量开始下降，直至气泡相 互连接,形成连续的流线,处于气-水两相流阶段, 但此阶段水的相对渗透率大于气体相对渗透率。
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。
煤层气排采技术
排采阶段的划分
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。
煤层气排采技术
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、 地层含水性、排水速度等因素， 持续时间可能是几天煤层气或排采数技术月。
煤层气排采技术
煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素
4．含水层
若含水层与煤储层水动力联系较强时，储层的供 液能力增强，排采难度增大；若含水层与煤储层 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。 若储层压力梯度较大，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，更容易煤降层气压排采技。术
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
煤层气排采技术
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
油管 Φ73mm
煤层 泵 金属绕丝筛管 丝堵
人工井底
煤层气排采技术
煤层气排采技术
煤层气排采
1.煤层气生产采出特点 2.排采方法 3.生产井排采特征分析
煤层气排采技术
煤层气藏具有3 3个方面的特点: 一是煤层气在煤中的储集是以吸附状态附在煤的表 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。 由于煤层的这些特点，在从事煤层气的开采时，涉及以 下 (1几)最个大方限面度地降低井口压力力;; ((23))水采、出气气的压地缩面 到分 输离 送压;;力力;; (4)采出水的处置或处理。 常规油气生产方法用于煤层气开采时，需要改动。
气井系统
井下泵挂结构
●泵一般下到筛管距煤层中部深度上下4～20m,
平均为煤层中部深度以上5.98m处。
音标
100m
● 所有井煤层均全部射开。
动液面
①抽油机泵抽系统设备主要有： 3 型抽油机、 Φ56mm二级整体筒管式泵、Φ73mm油管、音标、 Φ89mm金属绕丝筛管、管式泵柱塞、Φ19mm抽油杆、
煤层气排采技术
煤层气煤储层气层排与采技常术规天然气藏的特各阶段特征：
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。
第二阶段: 饱和水单相流阶段
随着压降幅度的增大,煤层中的裂隙水开始流动, 极 少量游离气或溶解气在裂隙系统中将处于运移状态, 此阶段以饱和水单相流为表征。