煤层气井采气机理及压降漏斗讲解

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煤层气井采气机理及压降漏斗讲解

煤层气井采气机理及压降漏斗讲解

煤层气井采气机理煤层气井的采气方式由石油天然气井的生产工艺演变而来,但因储层类型不同,煤层气井的采气机理完全不同于石油天然气井,在时间和空间上煤层气井的产气都是一个相当复杂的过程。

空间上涉及煤储层、上覆顶板与下伏底板组成的三维地层,时间上涵盖了煤层气井压裂后排水采气的整个过程。

因此,煤层气井的采气过程和机理研究必须采用系统的、动态的观点,分析整个系统在不同时问和不同情况的排水过程和甲烷生产过程。

煤层气井的生产是通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,促使煤储层中吸附的甲烷解吸的全过程。

即通过排水降压,使得吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。

这是目前惟一可以来用的方法,因此,通过抽排地层中的承压水,暂时、相对地降低煤储层压力是煤层气井采气的关键。

1 煤层气井采气过程简析煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之间不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态;当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压力差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断地流向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水的延续该压降漏斗不断扩大和加深;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。

根据所形成的降落漏斗体积,结合朗格缪尔方程,即可求出该井所能产出的甲烷气总量。

在地层稳定、地质条件简单的地区,煤层气井的采气可以看作是对承压含水层的抽水过程。

根据地下水的流态和压力降落漏斗随时间延续的发展趋势,将煤层气生产分为单并排采和井群排采。

其中单井采气可以分为形成稳定压降漏斗、压降漏斗不断扩展、压降漏斗先扩展后稳定3种情况,其理论意义最为重要。

2 稳定压力陷落漏斗的形成与扩展当煤储层存在补给边界或越流补给时,随着抽水时间的延续,最终形成稳定的压力降落漏斗。

简述煤层气的赋存及开采机理

简述煤层气的赋存及开采机理

简述煤层气的赋存及开采机理煤层气是一种以煤层作为富集和储存层的天然气资源。

它与石油和天然气一样,属于化石燃料的一种,具有高热值、清洁环保等特点,被广泛应用于工业、民用和交通等领域。

煤层气的赋存和开采机理涉及到地质学、煤学、岩石力学等多个学科,下面将从煤层气的赋存状态和开采过程两个方面进行简述。

一、煤层气的赋存状态煤层气主要以吸附气和游离气的形式存在于煤层中。

吸附气是指煤层中气体分子与煤质表面发生物理吸附作用形成的气体,它主要存在于孔隙中和煤质表面的微孔中。

游离气是指煤层中气体分子不与煤质发生吸附作用,直接存在于煤体的裂隙中。

煤层中的孔隙主要包括微孔、裂隙和堆积孔隙等,其中微孔是煤层气主要的储存空间。

煤层气的赋存状态与煤质、煤层厚度、地下温度和地下压力等因素密切相关。

二、煤层气的开采过程煤层气的开采过程主要包括勘探、开发、生产和利用四个阶段。

1. 勘探阶段勘探是确定煤层气资源储量和分布的阶段。

通过地质勘探、地球物理勘探和钻探等手段,获取煤层气地质储层参数和地下地质构造信息,以确定适宜的开采地点和开采方式。

2. 开发阶段开发是指利用各种开采技术将地下的煤层气资源转化为可利用的气体。

常见的开发技术包括水平井钻探、压裂和抽采等。

水平井钻探是将钻井技术与井筒完井技术相结合,钻设水平井以提高开采效率。

压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩展,以增大气体流动通道。

抽采是通过抽取地下水和降低地下压力,从而促使煤层气向井筒中流动。

3. 生产阶段生产是指煤层气从地下储层中抽采到地面,并进行处理、净化和输送的过程。

煤层气经过地面的分离、除水、脱硫和除尘等工艺处理后,可以供应给工业、民用和交通等领域使用。

4. 利用阶段利用是指将生产的煤层气应用于各个领域。

煤层气可以作为燃料供应给发电厂、工业企业和居民用户使用,也可以作为替代燃料用于交通运输。

煤层气的赋存及开采机理是一个复杂而系统的过程,涉及到多个学科的知识。

通过深入研究煤层气的赋存规律和开采技术,可以有效开发和利用煤层气资源,实现能源的可持续利用。

煤层气井排水采气技术

煤层气井排水采气技术

•第一章:煤层气井生产特征
1.6 我国煤层气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ源的主要特点
③高阶煤和低阶煤占主导,高阶煤可产气; 中国勘探实践表明,为美国理论所否定的高阶煤区恰恰是目前
最活跃的勘探区,并取得了产气突破。低阶煤煤层气资源在中国占 的比例最大,但按现有的理论和技术,其开发难度也大。 ④煤体结构破坏严重,低渗、低压、低饱和现象突出;
1.3 煤层气井的生产过程
1.3.2 煤层气井生产阶段
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。该阶 段延长的时间较长,可以在10 年以上。

•第一章:煤层气井生产特征
1.4 煤层气井产量的影响因素
与煤层气开采有关的因素很多,主要有: 地质因素:煤层厚度、含气量、煤的种类、煤的沉积方式和分布
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。
开采过程之中会有煤粉卡泵、会出现煤桥造成气量下降、还会出现 烧泵现象等等,很多。

套管
•oil zone
•一开
•表层套 管
•二开
•中间套 管
•(技术套管 )
•三开
•生产套 管
•(油层套管 )
•煤层气井一般都是排 水降压生产,即油管排 水套管产气。

目录
•第一章 煤层气井生产特征 •第二章 国内外煤层气井排采设备研究 第三章 煤层气井排采设备分析 第四章 煤层气井排水采气方式优化设计

煤层气排采制度分析

煤层气排采制度分析

煤层气井排采制度若干问题的探讨1、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。

(任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试,2003,12(5):66-68.)2、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.05~0.1MPa)。

(任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试,2003,12(5):66-68.)3、加大油嘴直径,套压下降,产气量上升;反之,减小油嘴直径,套压上升,产气量下降。

一般油嘴直径为3~7mm,套压不低于0.05MPa。

(任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试,2003,12(5):66-68.)4、稳定生产阶段。

这一阶段储层特性将决定气、水产量和生产时间。

此时环空液面应低于生产层,而且井口压力应接近大气压。

随着排采的进行,压力的下降,在近井地带形成一个很小的低含水饱和区,有助于解吸气体流人井筒。

此时,生产制度平稳,不要频繁更换油嘴改变生产压差。

尽管在开始排采的前几周,产气量较低,达不到设计产量,但从长远的观点看,有助于保证今后生产的正常进行,减少故障发生。

(任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试,2003,12(5):66-68.)5、对产水量大的井,需长期的排采才能使压力逐步下降,不可能在很短时间内将液面降低到要求的范围。

因此,有些供液能力强的井,需要一个很长的排采周期。

(任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试,2003,12(5):66-68.)6、检泵时最好不洗井,一旦需要检泵,在砂面不埋煤层的情况下最好不要洗井,如必须洗井,最好用煤层产出的水,这样可防止煤层污染。

另外,尽量缩短检泵作业时间,可缩短恢复产气的时间。

煤层气井排采理论与技术

煤层气井排采理论与技术
煤层气井排采过程中产层伤害的主要原因与伤害机理: 1. 排采过快带来的伤害
(应力敏感伤害、气锁水锁伤害、吐粉伤害等)
2. 修井作业带来的伤害
(外来物质伤害)
3. 关井带来的伤害
(煤粉堵塞伤害、气锁水锁伤害等)
排采过程中的产层伤害与保护
排采过程中的产层伤害与保护
无因次渗透率与围压和有效压力的关系
煤层气井排采工艺
煤层气井排采工艺
单管气举井下管柱示意图 (a)开式管柱;(b)半闭式管柱;(c)闭式管柱
煤层气井排采工艺
气举过程 (a)停产时;(b)环形液面达到管鞋;(c)气体进入油管
煤层气井排采工艺
气举井内的压力及其分布 套管内的气柱静压力近似直线分布,即
pg (x)
pco1
gsc gTsc x
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甲烷水溶实验表明,在通常煤储层温度、压力和矿化度条件下,每 升水所能溶解的甲烷也不过0.05 ~3.11升。若煤层孔隙按30%(此假 设值远大于实际情况)计算,每吨煤最多也只有0.25m3的水;用最大 溶解度 3 L/L计算,每吨煤最多溶解甲烷只不过是0.75m3
煤层气产出机理
经典的3D理论:
解吸—扩散—渗流
吸附态的甲烷分子的位置,从而使原呈吸附态的甲烷分子变为游离态,故 普遍存在于煤层气开采过程之中。事实上,置换解吸是“优胜劣汰的自然 法则”的具体体现。一方面,未被吸附的其他气体分子和水分子,在普遍 存在于各种原子、分子之间的范德华力作用下在不停地争取被吸附的机会, 以力图达到动态平衡状态;另一方面,气体分子的热力学性质决定了这些 被吸附的气体分子在不停地争脱范德华力束缚,变吸附态为游离态。
临储压力比为临界解吸 压力与储层压力之比, 临储压力比越大,表明 越易于排采。

煤层气井采气机理及压降漏斗

煤层气井采气机理及压降漏斗

煤层气井采气机理及压降漏斗1. 煤层气井采气机理煤层气(Coalbed Methane,简称CBM)是一种天然气,主要存在于煤层中。

煤层气的产生是由于煤层中的有机质在地质历史过程中经过压力和温度的作用,将有机质分解成甲烷等气体。

煤层气的开采是将这些天然气从煤层中采集出来供应给市场。

煤层气井的采气机理主要涉及以下几个方面:1.1 煤层气的吸附和解吸过程煤层气是以吸附形式存在于煤层中的,即气体分子通过静电力和万有引力相互作用,附着在煤表面。

随着压力的增加,煤层气开始解吸,即气体分子从煤表面脱附出来。

1.2 渗流过程煤层气在煤层中的渗流过程主要是通过煤层中的孔隙和裂缝进行的。

煤层中的孔隙主要是由于煤中的胶结物质、粒间隙和微孔隙所形成。

当煤层气压力高于地层压力时,气体就会顺着渗透率较高的通道进行流动。

1.3 煤层气的产量衰减机理在采出一定量的煤层气后,煤层气井的产气速度会逐渐减小,甚至停产。

这是由于煤层中的渗透度减小,孔隙和裂缝被压实等因素造成的。

产气速度衰减的快慢与煤层的物性、渗流路径的连通性以及采气方式等因素有关。

2. 压降漏斗在煤层气井中的应用压降漏斗是一种常用于煤层气井的流体传输设备。

煤层气井中的压降漏斗主要用于以下几个方面:2.1 调节产气速度压降漏斗可以通过调节产气速度,控制煤层气从井中产出的速度。

产气速度过快可能导致煤层中的渗透率不足以支撑气体的流动,造成井壁的塌陷和井内压力的下降。

而产气速度过慢则会降低煤层气的采集效率。

压降漏斗可以通过调节流量来平衡产气速度和煤层渗透率之间的关系,有效地控制产气速度。

2.2 分离沉积物煤层气井中存在着一定量的沉积物,如煤粉和水分。

这些沉积物会对煤层气的采集造成一定的影响。

压降漏斗可以通过设计合理的结构,将沉积物从气流中分离出来,确保采集到的煤层气的纯度。

2.3 减小压力损失在煤层气井中,气体需要克服一定的阻力才能从地层中流出。

压降漏斗可以通过设计合理的结构和优化流体动力学,减小气体在流动过程中的压力损失。

寿阳南燕竹区煤层气井排水降压阶段压降漏斗状态分析及其排采管控意义

寿阳南燕竹区煤层气井排水降压阶段压降漏斗状态分析及其排采管控意义

第18卷第1期2021年2月CHINA COALBED METHANE中国煤层气Vol . 18 No . 1 February . 2021寿阳南燕竹区煤层气井排水降压阶段压降漏斗状态分析及其排釆管控意义摘要:通过定量计算南燕竹区4口不同产气量的典型煤层气井排水降压阶段的压降漏斗范围,发现在见气前压降漏斗扩展的越大,单井产气量就越高。

但压降漏斗的扩展过程受储层压力、渗 透率和排采制度影响,不同井的储层参数差异较大,即使是采用相同的排采制度,其漏斗扩展的 过程也会有较大的差异。

根据排水降压阶段漏斗范围与流压降速的对比,本区排水降压阶段最有 利于漏斗扩展的流压降速在3kPa /d 左右。

关键词:南燕竹煤层气排水降压阶段压降漏斗Condition Analysis of Pressure Drop Funnel during Water Drainage and Depressurization Stage of CBM Wells and Significance of Drainage Management in South Yanzhu Area of ShouyangW ANG Haiqiao , HAN Junchang(China United Coalbed Methane C orporation Ltd . , Beijing 100015)Abstract : By quantitatively calculating the range of pressure drop funnel of four typical C B M wells w ith different gas production during the drainage and depressurization stage in South Yanzhu Area , it is foundthat the larger the pressure drop funnel expands before gas producing , the higher the gas production of single well . However , the expanding process of pressure drop funnel is affected by reservoir pressure , permeability and drainage system , and the reservoir param eters of different wells vary greatly , even if the same drainage system is adopted , the expanding process of funnel will also vary greatly . Based on the comparison between the funnel range and the velocity of flow pressure drop , the velocity of flow pressure drop which is m ost advantageous to the funnel expansion is about 3kPa /d .Keywords : South Yanzhu ; CBM ; water drainage and depressurization stage ; pressure drop funnel寿阳南燕竹区位于沁水盆地北部,面积明地质储量共1. 35 x 10l [)m 3。

煤层气开发煤层气开采工程演示文稿

煤层气开发煤层气开采工程演示文稿
煤层气井不再产气 。
煤层气存在补给边界
第23页,共109页。
第一节 煤层气开采方法与原理
(2)煤储层存在越流补给
煤储层的顶板或底板为弱透水 层,且其相邻的地层为含水层, 此时煤储层存在越流补给。煤储
层中压力的降低使得邻近含水层
中的地下水通过顶板或底板补给
煤储层。压力降落漏斗的扩大使 得补给量不断增加,当补给量与 抽出量相当时,降落漏斗达到稳 定,不再扩展,煤储层甲烷解吸
煤层气储层
气体在微孔隙内的流动为扩散流动,在 裂隙中的流动符合达西流动定律
气体以吸附的形式储存于微孔隙表面
初期产量低,中期产量高,后期递减
通过现场解吸可确定煤层气含量
开采中期和后期,气水比随时间递增
有机储集岩
储集岩与源岩同层
渗透率与应力有很大关系 井间干扰对生产有利
第6页,共109页。
第一节 煤层气开采方法与原理
第9页,共109页。
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。
第22页,共109页。
第一节 煤层气开采方法与原理
(1)煤储层存在补给边界
压力降落漏斗随着排采的
继续在上覆地层中不断扩展,
当其遇到张性断层时,若该
断层与地表水或其他地下水
层相沟通,这些水系的水就
会通过断层补给煤储层。当 补给量与抽出量相当时,压
力降落漏斗达到稳定,不再 扩展,煤储层甲烷解吸停止,
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煤层气基础知识

煤层气基础知识

1、煤层气:是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体;煤层气爆炸范围为5—15%2、煤层气的主要成分甲烷、二氧化碳、氮气3、煤层气储层是(基质)孔隙、裂隙双重介质结构4、煤层气的赋存状态吸附态(80-90%),游离态(20%-10%)、水溶态(5%以下)。

游离态煤层气以自由气体状态储积在煤的割理和其他裂缝空隙中,在压力的作用下自由运动5、煤层气的产出机理:通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,使吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。

即排水-降压-解析-扩散-渗流煤层气的运移方式:微孔-大孔-微裂纹-裂隙-裂缝6、在煤体的大孔和裂隙中,煤层气流动是以压力梯度为动力,其运移遵循达西定律;而在微孔结构中,煤层气流动是以浓度梯度为动力,运移遵循菲克定律。

7、井底压力:是指煤层气井储层流体流动压力8、压降漏斗:由于排水降压,供水边界到井底洞穴形成压差,其压差形状为漏斗状曲面,该曲面被称为压降漏斗,由于洞穴压力最低,煤层气定向解析,扩散,渗流和运移至洞穴。

排采时间越长,压降漏斗有效半径越大,其影响范围逐渐增加。

9、吸附:煤层气分子由气相赋存到煤体表面的过程。

10、煤中自然形成的裂缝称为割理;割理中的一组连续性较强、延伸较远的称面割理;另一组仅局限于相邻两条面割理之间的、断续分布的称端割理11、达西定律:Q=KA△h/L式中Q为单位时间渗流量,A为过水断面面积,△h为总水头损失(高度差),L 为渗流路径长度,I=h/L为水力坡度,K为渗流系数。

关系式表明,水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比,与过水断面面积和总水头损失成正比。

从水力学已知,通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面A的乘积,即Q=Av。

菲克定律:菲克就提出了:在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量(称为扩散通量Diffusion flux,用J表示)与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比,也就是说,浓度梯度越大,扩散通量越大12、临界解吸压力:对于未饱和煤层气藏,只有压力下降到含气量吸附等温线上,气体才开始解吸,该压力称为临界解吸压力。

煤层气井排水采气技术

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。

煤层气开采原理与方法

煤层气开采原理与方法

煤层气开采原理与方法煤层气开采是指将煤层中积聚的天然气开采出来,并利用它作为能源。

该过程需要采用特殊的技术来确保提取的天然气质量好、产量高且环境友好。

本文将介绍煤层气开采的原理与方法,包括采气方式、采气工艺和采气设备等。

一、煤层气采气方式煤层气采气方式通常可以分为以下几种:1. 抽采法:也叫常规法采气,通过在煤层上钻井并深入到煤层中,然后利用钻井杆将煤层中的天然气吸到地面。

2. 瓦斯抽采法:采用煤层的瓦斯后期回收的方式,通常在开采期结束时才开始运用。

3. 瓦斯抽放法:也称瓦斯抽采前点火排放法,主要用于瓦斯爆炸危险的采矿地点。

采用钻孔上深入开采工作面,从而将瓦斯提取到地面进行处理。

4. 水力压裂法:采用高压水把煤层内部压裂,从而提高煤层透气性,增加天然气产出。

二、煤层气采气工艺煤层气采气的工艺过程通常包括以下步骤:1. 钻井:使用特殊的钻机和杆道在地面上钻出井眼,然后逐步加深到煤层所在的位置,直到可采气位置。

2. 钻孔装置:将钻机转移到所选定的位置上并安装好各种包括管柱、液体输送装置在内的设备。

3. 注水:通过钻井机将水注入钻孔中,将煤层内部的天然气推出,然后将天然气运输到处理设备。

4. 煤层气净化:使用煤层气净化设备去除其中的杂质和水份。

5. 煤层气输送和储存:利用管道将净化后的天然气运输到目的地,并储存备用。

三、煤层气采气设备1. 钻头:钻头通常用于钻井和采气的过程中,通过钻孔有针对性地深入到煤层中,以便对煤层进行采气和控制。

2. 采气管道:将从煤层中采集出来的天然气输送到采气站或输送管道上进行处理和存储。

一般采气管道使用高强度合金钢制造。

3. 采气压缩机:将天然气向输送管线输送时,必须将其进行压缩。

采气压缩机可以将天然气压缩到高压。

4. 膨胀机:将高压气缸中的天然气膨胀到低压下。

5. 处理设备:将采集的天然气进行净化、脱水和除尘等工序以确保天然气的质量。

煤层气开采是通过特殊的技术将煤层中蕴藏的天然气采集出来,使其成为可再生的能源资源。

煤层气井采气机理及压降漏斗

煤层气井采气机理及压降漏斗

煤层气井采气机理及压降漏斗随着能源需求的不断增长和传统能源资源的日益枯竭,煤层气作为一种新兴的清洁能源逐渐被广泛关注和认可。

煤层气是一种在煤层中储存的天然气,其主要组成为甲烷、乙烷、丙烷等轻烃烷烃类物质,同时还含有一定量的氮气、二氧化碳等非烷烃类物质。

煤层气属于一种非常狭窄的储气介质,由于煤层的多孔介质构造,存储和释放煤层气的机理更加复杂和微妙。

在煤层气田开发过程中,煤层气井采气机理及压降漏斗是非常重要的两个问题。

煤层气井采气机理是指利用人工手段将煤层气从煤层中释放出来,从而获得一定量的天然气。

压降漏斗则是指在煤层气开采过程中,由于采气过程的影响,煤层气在压力梯度的作用下形成的漏斗状降压分布。

煤层气井采气机理主要包括三个基本过程:煤层气的吸附、脱附和漂移。

煤层气主要以物理吸附和化学吸附的方式存储在煤层中,其吸附量与煤层成熟度、孔隙度、裂隙度、压力等因素有关。

在煤层气采气过程中,吸附的天然气首先需要通过被称为脱附的过程将天然气从煤层中释放出来,然后通过煤层孔隙的空隙逐渐向煤层井口方向漂移,这个过程被称为漂移。

在这个过程中,由于气体的体积和速度都会发生变化,因此需要通过井道或者管道来对气体进行控制和调节,以确保气体的充分利用和安全释放。

压降漏斗是指由于采气作业对煤层气井所产生的影响,导致煤层气井上方形成一定的漏斗状压力分布。

在煤层气采气过程中,由于煤层气从煤层中释放出来后,需要通过管道或者井道传输到地面上进行处理和加工。

而这个过程中,由于管道或者井道的摩擦力和阻力等因素,导致煤层气在运输过程中发生一定的压力降低。

同时,采气过程中从井下抽取的煤层气会导致煤层压力降低,形成煤层气井上方的压力降低区域,从而形成漏斗状分布。

这个漏斗状分布不仅对煤层气的采集和运输产生影响,还可能对煤层气地质环境产生影响。

为了解决煤层气井采气机理及压降漏斗带来的问题,需要采取一系列的措施。

首先,需要对煤层气井周围的地质环境进行充分的研究和评估,以确保采气过程的安全和高效。

煤层气钻井漏水处理

煤层气钻井漏水处理

煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是指在煤层气开发过程中,由于井下地层水的压力超过煤层气压力,导致地层水进入井筒并泄漏到井口,影响煤层气生产的正常进行。

针对煤层气钻井漏水问题,需要采取一系列的措施进行处理。

钻井前需要进行充分的水文地质勘探和水源选择,以减少钻井时遇到水层的可能性。

合理选择井位和钻井方案,避免遇水层的地段。

钻井过程中要严格掌握钻井液的性能指标,确保钻井液的密度、稠度和滤失控制的正常。

选择合适的钻井液,如高压饱和盐水或缓蚀剂稀释盐水,控制钻井液浓度,减少对地层的侵蚀作用,减少对钻井漏水的影响。

钻井液稠度控制是解决钻井漏水的一个重要手段。

通过控制钻井液的粘度,包括添加高聚物和增粘剂等,增加钻井液的黏度,以增强钻井液的封堵能力,减少漏失。

还可以采用减少循环汇生层的钻速,避免形成漏失路径,防止地下水进入井筒。

对于严重漏水的井,可以采用调剖工艺进行治理。

调剖工艺是指通过注入特殊化学药剂,改变地下水流动规律,增加煤层气的采集效果。

调剖剂能改变地下水在煤层中的流动路径,使其从高渗透区域分布至低渗透区域,减少对井筒的渗透和漏失。

还可以使用封堵剂进行封堵,对于钻孔漏失的地段进行封堵,防止地下水持续进入井筒。

封堵剂的选择要根据实际情况,确定其性能指标和使用方法。

在钻井漏水处理中,还需要进行现场管理,建立完善的漏失管理制度。

要加强对钻井液性能的监测和调整,及时发现和处理钻井漏水问题,确保煤层气钻井的正常进行。

煤层气钻井漏水是影响煤层气生产的一个重要问题,需要采取多种措施进行处理。

通过合理选择井位、掌握钻井液的性能指标、加强钻井液稠度控制、采用调剖工艺和封堵剂进行治理,可以有效地控制煤层气钻井漏水问题,确保煤层气生产的正常进行。

煤层气井采气机理及压降漏斗讲解

煤层气井采气机理及压降漏斗讲解

煤层气井采气机理煤层气井的采气方式由石油天然气井的生产工艺演变而来,但因储层类型不同,煤层气井的采气机理完全不同于石油天然气井,在时间和空间上煤层气井的产气都是一个相当复杂的过程。

空间上涉及煤储层、上覆顶板与下伏底板组成的三维地层,时间上涵盖了煤层气井压裂后排水采气的整个过程。

因此,煤层气井的采气过程和机理研究必须采用系统的、动态的观点,分析整个系统在不同时问和不同情况的排水过程和甲烷生产过程。

煤层气井的生产是通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,促使煤储层中吸附的甲烷解吸的全过程。

即通过排水降压,使得吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。

这是目前惟一可以来用的方法,因此,通过抽排地层中的承压水,暂时、相对地降低煤储层压力是煤层气井采气的关键。

1 煤层气井采气过程简析煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之间不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态;当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压力差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断地流向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水的延续该压降漏斗不断扩大和加深;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。

根据所形成的降落漏斗体积,结合朗格缪尔方程,即可求出该井所能产出的甲烷气总量。

在地层稳定、地质条件简单的地区,煤层气井的采气可以看作是对承压含水层的抽水过程。

根据地下水的流态和压力降落漏斗随时间延续的发展趋势,将煤层气生产分为单并排采和井群排采。

其中单井采气可以分为形成稳定压降漏斗、压降漏斗不断扩展、压降漏斗先扩展后稳定3种情况,其理论意义最为重要。

2 稳定压力陷落漏斗的形成与扩展当煤储层存在补给边界或越流补给时,随着抽水时间的延续,最终形成稳定的压力降落漏斗。

煤层气地质

煤层气地质

12
成藏模式与开采特征:
2、外输型:
多位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通过本井降压解吸半径 内从本井产出,大部分通过高渗通道或沿上倾部位扩散到其他井内产出。 日产气量呈不产—上升—缓慢递减三个阶段。此类井多低产。
轴部
翼部
13
成藏模式与开采特征:
3、输入型:
多位于构造高点。初期本井降压解吸气随压降漏斗从本井产出,后期构造 下倾部位解吸气又运移到本井产出。 日产气量呈上升—稳产—上升—递减四个阶段。此类井一般高产、稳产期长。
8.2~9.12 压力变化从 1.129MPa下降至0.991MPa, 说明随着地层流体的不断产出, 地层压力存在缓慢下降趋势; 9.12~11.7,压力逐渐上升,最 终压力达到1.169MPa, 从平衡阶段到测试结束,井底 流压升高了0.178MPa。
7
井间干扰分析结果:
以 SH-39 井为中心井,建立 5 个干扰试井井组,分别为 SH-39 井与 SH-47 井、SH-39 井与SH-48 井、SH-39 井与SH-49 井 、 SH-39 井与 SH-38 井 SH-39 井与 SH-32 井,分析各井组井间干 扰结果如下: 1、SH-39井与SH-38井、SH-32井、SH-47井连通性极差, 得不到压力响应; 2、SH-39井与SH-48井、SH-49井地层是连通的; 3、由井距和激动压力传播综合分析可以推测,观测井SH48 井与激动井 SH-39 井之间地层的连通性略优于观测井SH-49 井与激动井SH-39 井之间地层的连通性,该测试区域煤层气储 层的优势渗流方向为北偏东45°~80°方向。 此结论为该区块煤层气的井网布置和井网优化提供了依据。
煤层气地质学
2018年10月22日

煤层气井排水采气技术

煤层气井排水采气技术
方式、煤层压力和解吸压力等; ➢ 完井方式:不同地质条件下的煤层气井完井方式不同; ➢ 渗透性能:渗透率是决定煤层气单井产量的关键因素之一; ➢ 开采方式:主要是排采设备的选择。
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。

2024年煤层气井排采讲稿(二篇)

2024年煤层气井排采讲稿(二篇)

2024年煤层气井排采讲稿煤层气排采井的生产管理广义的煤层气是指储存于煤层及其围岩周中的天然气。

煤的孔隙非为变质气孔、职务组织孔、颗粒间孔、胶体收缩孔、层间孔和矿物溶蚀孔六种。

与游离于常规天然气储集孔隙中天然气不同的是,煤层气绝大部分被吸附在煤层孔隙的内表面上(约占____%-____%),仅有少部分是在煤层孔隙和裂缝中的游离气(占____%-____%),以及少量溶解在煤层所含水中的气体。

吸附在内孔隙表面上的气体,通过解吸、扩散、渗流形成气流产出。

煤层气排采井的生产概括来说是利用油管抽水,利用套管产气,其他生产工艺其实是石油行业抽油机有杆抽油和低压天然气井生产工艺的结合,气生产管理大多类同于后者,但是也有不同之处。

下面将主要介绍煤层气排采井设备配置、生产管理内容、部分安全知识,以供即将开发煤层气的煤矿单位参考:一、煤层气井现场生产管理:煤层气的生产现场管理分为两部分:抽吸排液、采气管理。

有些管理经验可以借鉴国内外已有的煤层气井管理方法。

1、抽吸排液:1.1设备、流程及工作原理常规的煤层气单井抽吸排采地面设备包括了50kva变压器、游梁式抽油机(根据井深确定型号和电机功率)、电力控制柜、高架罐、避雷针和值班室等。

煤层气排采井所采用的地下设备包括尾管、砂锚、气锚、ø38或ø34mm的3.0m冲程的防砂卡气锁泵、____寸油管,以上各部件按照从下至上的顺序依次连接下井,最后连接油管挂并将管柱悬挂在井口大四通上,拧紧顶丝。

2024年煤层气井排采讲稿(二)煤层气是一种天然气资源,其开采对于能源的供给具有重要作用。

煤层气井排采是指通过井筒将煤层气从井底迅速、高效地抽出,实现煤层气的采集和利用。

在煤层气井排采中,需要采用一系列技术手段和设备,以确保煤层气能够安全有效地被采集出来。

下面是一个关于煤层气井排采的讲稿范文,共计____字。

尊敬的各位领导、各位嘉宾:大家下午好!今天我们聚集在这里,是为了探讨煤层气井排采的有关问题。

煤层气抽采原理及受控因素分析

煤层气抽采原理及受控因素分析

煤层气抽采原理及受控因素分析摘要:煤层气即瓦斯,是赋存在煤层中以CH4-为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。

煤层气作为气体能源家族三大成员之一,是主要存在于煤矿的伴生气体,也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。

目前煤矿瓦斯抽采主要通过地面钻井、矿井钻孔及废矿井排采等,使用不同的排采方式会使煤矿瓦斯浓度大大降低。

在传统煤矿开采作业中,往往将煤层气直接排放于大气中,这虽然能够在一定程度上降低煤矿瓦斯浓度,但是却对环境造成了很大破坏,同时浪费了大量能源,因此,加强对煤层气排采技术水平的提升具有一定的必要性。

鉴于此,本文是对煤层气抽采原理及受控因素进行分析,仅供参考。

关键词:煤层气;排采技术;设备优选引言一、煤层气抽采技术的相关原理1、煤层气的生成保存原理煤层气主要是在煤矿形成过程中随之产生的,其主要由CH4构成,煤矿不仅是煤层气的产生地,也是其储存地,由于在煤矿中往往具有足够的空间用于保存煤层气,并可以保证气体正常流通,但是由于煤层气性质的特殊性,使得该气体的储存工作存在一定难度。

因此,CH4在煤储层中主要以游离态、溶解态、吸附态三种形式存在。

其中,吸附态所占比重最大,其次为游离态,溶解态仅占极少部分。

因为煤是双重空隙结构,因此游离态与溶解态的CH4气体主要存储于煤的裂隙中,而吸附态的CH4气体则主要储存于煤基质的细微空隙中。

在煤层中,由于煤储层中水、气共存,有一些CH4气体会由于压力溶解于水中,从而形成溶解态CH4气体,不同于溶解态CH4气体,游离状态的CH4气体可以自由游走,因此比较于溶解态CH4气体,游离态CH4气体更具活跃性。

而吸附态CH4气体相较于溶解态、游离态CH4气体更具复杂性,吸附态CH4气体是对煤表面的固体分子和煤炭层气体分子进行吸附,因为前一项吸附力大于后一项,因此使煤炭表面形成了一个吸附场,以此来吸附更多气体分子,逐渐形成由吸附质组成的吸附层进行物理吸附,从而以达到热力学平衡。

煤层气井采气技理50页PPT

煤层气井采气技理50页PPT
煤层气井采气技理
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法, 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿

29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
Hale Waihona Puke 50▪26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
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煤层气井采气机理
煤层气井的采气方式由石油天然气井的生产工艺演变而来,但因储层类型不同,煤层气井的采气机理完全不同于石油天然气井,在时间和空间上煤层气井的产气都是一个相当复杂的过程。

空间上涉及煤储层、上覆顶板与下伏底板组成的三维地层,时间上涵盖了煤层气井压裂后排水采气的整个过程。

因此,煤层气井的采气过程和机理研究必须采用系统的、动态的观点,分析整个系统在不同时问和不同情况的排水过程和甲烷生产过程。

煤层气井的生产是通过抽排煤储层的承压水,降低煤储层压力,促使煤储层中吸附的甲烷解吸的全过程。

即通过排水降压,使得吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。

这是目前惟一可以来用的方法,因此,通过抽排地层中的承压水,暂时、相对地降低煤储层压力是煤层气井采气的关键。

1煤层气井采气过程简析
煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之间不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态;当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压力差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断地流向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最终在以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水的延续该压降漏斗不断扩大和加深;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。

根据所形成的降落漏斗体积,结合朗格缪尔方程,即可求出该井所能产出的甲烷气总量。

在地层稳定、地质条件简单的地区,煤层气井的采气可以看作是对承压含水层的抽水过程。

根据地下水的流态和压力降落漏斗随时间延续的发展趋势,将煤层气生产分为单并排采和井群排采。

其中单井采气可以分为形成稳定压降漏斗、压降漏斗不断扩展、压降漏斗先扩展后稳定3种情况,其理论意义最为重要。

2稳定压力陷落漏斗的形成与扩展
当煤储层存在补给边界或越流补给时,随着抽水时间的延续,最终形 成稳定
的压力降落漏斗。

2.1煤储层存在补给边界
压力降落漏斗随着排采的继续在上覆地层中不断扩展,当其遇到张性 断层时,若该断层与地表水或其他地下水层相沟通,这些水系的水就 会通过断层补给煤储层。

当补给量与抽出量相当时,压力降落漏斗达 到稳定,不再扩展,煤储层甲烷解吸停止(图1,煤层气井不再产气
2.2煤储层存在越流补给
煤储层的顶板或底板为弱透水层,且其相邻的地层为含水层,此时 煤储层存在越流补给。

煤储层中压力的降低使得邻近含水层中的地下 水通过顶板或底板补给煤储层。

压力降落漏斗的扩大使得补给量不断 增加,当补给量与抽出量相当时,降落漏斗达到稳定,不再扩展,煤 储层甲烷解吸停止(图2,煤层气井产气终止。

2.3降落漏斗的扩展
当煤储层中存在隔水边界(如逆断层、推覆断层等时,随着抽水时 间的延续,降落漏斗不断扩展。

当降落漏斗扩展至隔水边界时,由于 隔水边界无法补给或补给量小于抽出量,降落漏斗不再向远处发展, 而迅速加深,煤储层压力快速下降,甲烷大量释放,井口表现为气产 量大增(图3。


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Fig 】 bcwidny nists in wliwl Fif -3 bamiKry
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压降■斗不斷扩展
图3降落SI 斗不斷扩展
Fig* 3 The expanding of landing filler
图4 wW)与三■关系曲线图 Fig.4 The relation of w(u) and 丄
3定流量排水与定陷深排水
目前,在煤层气勘探开发的初期阶段,随着抽水时间的延续,降落
漏斗不断扩展,并逐渐稳定,煤储层无越流补给且水平无限延伸 (附近 无补给边界或给水边界。

排水降压过程可分为初期定流量排水与定降深排水两个阶段。

3.1初期定流量排水阶段
煤层气井抽排初期,抽出的水量依泵的排量而定,当抽出的水量一 定时,井简中的动液面不断下降。

根据无补给承压水完整井定流量非 稳定流计算公式(Theis 公式,抽水井影响范围内任一点任一时刻的 水位降为
式中 « =
=-
E(* u) = j ^dy

将上式改写成无量纲降深形式,即
1 4Tt
w(u) = 4nTS/Q u r2zz
w( u )与丄
关系曲线如图4
式中T为导水系数,T= KM表示水力坡度等于I时,通过整个含水层厚度上的单宽流量;卩为贮水系数,是衡量承压含水层弹性释水能力的参数;S为煤层气井影响范围内,任一点任一时刻的液面降深;Q为煤层气井的产水量;r为计算点到煤层气井的距离。

可见,在定流量排水阶段,在煤层气井影响范围内的任一点,参数Q, T,卩,r是一定的,随着抽水时间t的延续,该点(包括煤层气井井中的液面降深S不断加大,但加大的速度逐渐降低。

其物理意义是由于压力降落漏斗的扩大,使得汇水面积增加。

因此在煤层气井生产初期的定流量排水阶段,煤储层压力降落漏斗的变化逐渐增大,但增大的速度逐渐变缓。

煤层气井井口表现为产水量稳定,产气量逐渐增加。

3.2定降深排水阶段
煤层气井采气时井中的液面是不能无限下降的,当液面降低到接近抽排煤储层时,降深就无法继续,煤层气井进入定降深采气阶段。

由定流量阶段转入定降深阶段的时间主要取决于煤储层的渗透系数和井壁的污染程度。

渗透性差、井壁污染严重的煤层气井采气开始后很快进入定降深排水阶段。

根据无越流补给侧向无限延伸承压含水层定降深井流的流量函数G(入,并作出G(入与入关系曲线(图5。

Q = ⑴,其中A = 一2V
Rf .l TlwninRd 牝心on
此阶段,由于降落漏斗扩展,汇水面积不断增大,使得漏斗远处平缓,即只有井口附近的煤储层压力降幅较大,而远离井口的大部分煤储层的压力降幅较小。

结合朗格缪尔曲线(图6可以知道,煤储层降
压初期的压降引起的甲烷解吸量远小于后期相同压降所引起的甲烷解吸量。

因此该阶段虽然井口仍然产气,但大部分煤储层的甲烷并没有被解吸出来,且存在解吸逐渐减缓的趋势。

4井群开发形成井间干扰
煤层气井的商业生产是利用井群抽水降压,而不是单独的一口或相距甚远的几口井来降压的。

一定范围内的两口或两口以上抽水生产井称为井群。

当井群中的井与井之间的距离小于各井的影响半径时,彼此之间的流量和降深都要发生干扰。

在承压含水层中,地下水的流动方程是线性的,可以直接运用叠加原理,即当两口井的降落漏斗随抽水的延续不断扩展至两个压力降落漏斗相互交接、重叠时,重叠处的压力降等于两个降落漏斗所形成的压力降之和(图
7)。

如果流场内有多
口井同时抽水,贝澎响范围内任一点的压力降为
Si = £s 》・
Fig. 7 Th* fluid arcs & disuvfaing in a gtuup d (he CBM w^| rrunmf
这种情况下,井间干扰对煤层气井的采气具有促进作用。

产气速度上:煤层气井两井间的煤储层压力降幅由于压降的叠加而 成倍提高,因此相对于单井来说,单位时间内的压力下降幅度大,煤 储层甲烷的解吸速度快,井口表现为一定时间内产出的甲烷气量多, 即气产量高。

总产气量上:当两个降落漏斗相接时,双方就相当于分别遇到了前 述的隔水边界,此时随着抽水的延续,压力降落漏斗不再在水平方向 上扩大,而是在垂直方向上加深,最终使得两井间的煤储层压力可以 降低到很低的程度,根据前述,这将使得两井间范围内的煤储层中的 大部分甲烷气都解吸出来,使煤层气井的总产气量增加很多。

煤层气井单井采气过程可分为形成稳定压降漏斗、压降漏斗不断扩 展、压降漏斗先扩展后稳定几种理论模型。

在实际生产中,各单井的 情况可能相对复杂,空间上,地层形式可能是上述几种情形的组合。

如:一侧为补给边界,另一侧为无补给水平无限延伸的煤储层;或一 侧为补给边界,另一侧为隔水边界等形式。

在时间上,随着抽水的延 续,煤储层压力逐渐降低,其与邻近含水层的压力差逐渐增大,原本 隔水的断层可能发展成为弱透水断层或透水断层,原本无补给的邻近 含水层也可能形成越流补给(隔水和透水,有或无越流补给都是相对而 言的。

煤储层的压力降低是一个动态的过程,系统中的各项条件和因
素都可能随时间的推移而发生变
化;井群排采时,一口煤层气井的四周都存在抽水井时,各个方向上的煤储层压力都能得到充分的降低,该井控制范围内的煤储层甲烷也就能最大限度地解吸出来。

井群的采气机理虽然以单井采气机理为基础,但要比单井采气复杂得多,有待在今后在实践中进一步研究。

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