煤层气井排采工艺研究

排采是煤层气井开发的关键技术之一。通过分析煤层气井的排采影响因素和现场排采的试验研究,介绍了如何进行煤层气井的排采,给出了排采原则、各排采阶段过程控制的方法,并结合实例进行了说明。在煤层气探井排采中,取得了煤层气井产量的突破,日产量达到了2500m3。     

排采曲线在煤层气井评价中的应用

煤层气井的排采曲线是煤层生产能力的一个具体体现，常规分析方法主要是把气，水产量随时间的变化曲线作为主要排采曲线进行排采分析，除此之外，井底流压与气，水产量的变化关系曲线也是分析煤层排采动态的一个重要依据，对这2种曲线进行分析和总结，尤其是从井底流压与气，水产量的关系曲线中，发现了3个关键点和2个关键阶段，而且从中可以得出煤层的实际解吸压力这一关键参数。     

自制煤层气井排采试气流程

根据煤层气井排采试气特点，调研目前各公司煤层气井排采流程的使用情况，结合武MXX多分支水平井产水量高、产气量高的要求，自制一套煤层气排采试气流程，满足大部分井的排采需要。     

多层叠置含煤层气系统递进排采的压力控制及流体效应

为了研究多煤层发育地区各含气系统排采次序及压力控制下的流体效应,以指导煤层气井排采制度设计,从贵州省织纳煤田选择了1口煤层气参数+试验井,在划分多层叠置含气系统的基础上,分析了各含气系统静止液面压力、储层压力、临界解吸压力特征,设计了各含气系统递进排采次序及排采压力控制方案;模拟了单含气系统分排、多含气系统合排及多含气系统递进排采各阶段的流体效应。模拟结果表明：①单独排采各含气系统时,产气量低,排采时间短,成本高;②多含气系统递进排采平均气产能和累计产能高、稳产期时间长,但多含气系统在合层排采时,由于各系统压力不同,系统间存在相互干扰,并非所有含气系统都有产能贡献;③多层叠置独立含煤层气系统可根据各系统内煤储层压力、临界解吸压力和产气压力来设计递进排采次序,先排采临界解吸压力和产气压力高的含气系统,当压力降到另一含气系统的临界解吸压力和产气压力时,再进行两个含气系统合排,依此递进排采所有含煤层气系统。     

煤层气直井负压排采技术的影响因素分析

随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,不仅提高了能源的需求量,而且增强了对环境的保护力度。煤层气作为煤矿资源的伴生气体,在没有实现开采之前,不仅会造成煤炭资源开采爆炸事故的发生,还会因直接排放产生严重的温室效应。煤层气的价值被发现和认识到后,作为一种甲烷含量丰富的天然气资源被开采和利用。煤层气在燃烧的过程中不会对大气造成污染,同时有效缓解了能源紧张的局面。本文首先从煤层气概述出发,对煤层气及其国内外的研究现状进行了的阐述,接着对我国煤层气开采技术研究进展及关键技术做出了详细的说明,最后对结合煤层气直井负压排采技术的影响因素进行综合性的分析,希望能够给到相关人士一些建议和帮助,来促进我国煤层气工业的发展。     

贵州织金区块煤层气井排采影响因素分析

贵州省织金区块位于黔中隆起区,含煤地层为上二叠统龙潭组。结合现场生产数据,通过对该区块的地质构造、资源条件、储层特征、煤层埋深、压裂方式、排采控制等因素的分析,总结工区煤层气井排采特点,对提高产气量和稳产具有积极的意义。     

新疆油田煤层气井排采技术初探

根据煤层气井排采的特点，结合传统采油技术，设计了新疆油田煤层气井排采的井下管柱结构及地面流程。在排采过程中，选用了易于控制的无级变速抽油机，自行研制了井下永久压力计，可实时监测井下压力和温度，为排采过程监控提供了所需的参数。应用情况表明，该排采工艺技术能较好地满足新疆油田煤层气井排采的需要。     

提升煤层气排采井系统效率研究分析

煤层气排采井的开采方式和油田抽油机开采方式有着明显的不同,且煤层气开采在国内又属于新技术,随着排采井煤层气的逐年开采,排水量逐渐减少,排采井系统效率呈逐年下降趋势,由此造成设备载荷过低的情况相对油田开采更加严重,对节能管理和节能技术提出更高的要求。由于现场设备操作人员对设备高效低耗运行技术掌握欠缺,设备管理比较粗,导致能源利用率、设备系统效率相对较低。通过加强设备监测,完善评价指标,优化生产参数,切实提升排采井系统效率,可实现年节电125.77×10⁴kWh,折标煤154.58 tce,实现二氧化碳减排1 112.22 t。     

煤层气排采井系统效率分析及提高对策

煤层气排采井系统是煤层气生产过程最大的能耗系统之一。通过提高排采井的系统效率来降低能耗、是近年来煤层气开发领域重点研究的课题。为此中石油煤层气公司临汾分公司结合工作区块的特点,开展了对排采井系统效率的节能监测工作,并通过对排采井系统效率各影响因素分析,针对性的提出了提高机采系统效率的技术对策。经测试分析,在测试的91口井中,未达标井53口,通过对这些未达标井经过调整冲次、冲程、更换泵径、电动机调换等措施预计年可节约电量16.91×10⁴kWh。     

煤层气井排采系统效率评价新方法

本文结合油井系统效率的评价方法和经济学中边际成本的概念对煤层气井的排采系统效率进行评价。评价结果表明,排水阶段产水量越多、稳产阶段产气量越大,则边际功率越小,开采效益越好。根据不同排采阶段确定了边际功率的参考值,可作为同行业其它单位采用该方法评价时的参考。     

阜新组煤层气井用压裂液优选研究

由于煤层本身的特殊性,煤层气井的开发一般为压裂投产.在压裂过程中压裂液对煤层的伤害不同于其对常规油气藏储层的伤害.在煤层气井压裂过程中,压裂液与煤层接触所造成的渗透率的降低,一般是由煤基质的割理被堵塞及煤基质对液体的吸附所造成.通过测定5种类型的压裂液对辽河油田阜新组煤层的吸附速率、润湿接触角以及渗透率伤害程度等,优选出了最适宜的压裂液类型,提高了压裂处理的效果.     

绳索取心技术在煤层气DP1井的应用

煤层气井煤层段采用绳索取心技术,具有不用起下钻而由钻杆内捞取岩心的技术优势,但常规绳索取心工具存在取心收获率低的问题。对绳索取心工具的钻头和岩心爪进行改进,将钻头改为梭形,顶部改为非连续环,齿间开水槽,将八刀翼4复合片改为六刀翼6复合片结构,增强攻击性,同时去除内圆水眼,减少对岩心的冲蚀;将岩心爪改为卡箍式和篮爪式二合一结构,提高了岩心爪的通用性。配合钻井参数的优化,使在煤层气井DP1井取心施工中收获率提高到75.68%,为准确获取煤层顶底板情况及煤层含气的各项参数起到重要作用。     

煤层气藏顶板水平井排水采气数值模拟

为解决沁水盆地15号煤层气开采排水周期长,产气效果差的问题,避免顶板K2灰岩层对煤层气开发的影响,对煤层气藏顶板地层水采用水平井排水采气工艺提高煤层气开采效率,通过数值模拟方法建立流动机理模型,研究排水采气对15号煤层和顶板K2灰岩层合层开采的效果及其影响因素。结果表明:水平井排水采气可明显缩短排水降压时间,增加累积产气量。产气量与水平井在顶板中的位置、水平井与直井压裂缝的角度、水平段长度等有关;见气时间与水平井排采强度有关。水平段越长,产气量越高;水平井位于K2灰岩层中部时产气效果好于位于K2灰岩层底部;当水平井与直井压裂缝呈45°夹角时,产气效果最好。水平井排水强度对见气时间影响较大,对累积产气量影响较小。     

我国煤层气产业发展问题分析

我国煤层气产业发展虽然已逐步进入煤层气地面勘探开发阶段,有一些企业从多方面从事煤层气产业相关研究和勘探开发,但发展至今煤层气产业仍集中在以解决煤矿瓦斯事故为主的模式上,地面勘探开发利用效果较差。从我国煤层气产业发展的现状分析认为,煤层气产业发展缓慢不是我国复杂的地形和地质条件问题,也不是勘探开发技术问题,关键是改革创新问题。解决问题的突破点是平衡好政府、企业各方的经济利益,应做到统筹各方,建立政府指导、多方联动、整装勘查、探采一体、企业运作的新机制,这样才能改变产业发展滞缓的现状。     

煤层气甲烷碳同位素的特征及分馏效应

煤层气甲烷碳同位素值记录了煤层气成藏和开发过程中的一些有用信息。为此,测试了我国5个典型盆地、不同煤阶的72个煤层气样品的δ¹³C₁,从热演化过程、生物降解作用、解吸吸附过程、水的溶蚀作用4个方面分析了煤层气甲烷同位素的分馏效应。结论认为：从煤层气的成藏到开发的整个过程,其甲烷同位素的分馏效应是普遍存在的;根据这一特点,可以帮助判断煤层气的气源与成藏过程、判断煤层气井的开发状态及采收率、判断煤层水的活跃程度,从而更加精确地评价煤层气富集的有利目标区。     

高煤阶煤层气储层动态渗透率特征及其对煤层气产量的影响

通过开展干样煤储层地质效应实验,结合数值模拟方法,研究了煤储层渗透率动态变化特征及其对煤层气井产能的影响。实验结果证明,煤储层渗透性在开发过程中呈不对称“U”型变化,初期以应力敏感性为主,随着开发进程深入,基质收缩效应逐步增强。当压力从2 MPa增加到10 MPa时,气相渗透率降低90%;应力降低后,渗透率不能恢复到原始水平。P&M渗透率模型模拟结果说明,渗透率初期减小,后期增大;压力降至临界解吸压力4.4 MPa时,渗透率降低了34%;继续降压至2.5MPa时,渗透率提高至初始水平,压力递减至0.7 MPa时,渗透率增至初始渗透率的2.8倍。同时,煤储层地质效应严重影响煤层气井产能。因此,煤层气生产应以渗透率动态变化为依据,不断进行调整和优化。     

钻井液对煤层气储层渗透性的损害

在煤层气的勘探和开发过程中,有许多因素都不同程度地造成煤层渗透性的损害,影响煤层气的产量。钻井施工是造成储层损害的一个重要环节,主要原因是钻井液及滤液对煤层的侵入。我们在试验的基础上,证实了钻井液对煤层气储层渗透性损害的几个主要原因,其中pH值的影响尤为突出。     

煤层气解吸过程中甲烷碳同位素特征

煤层气地球化学的研究对象以甲烷为主.为了研究煤岩解吸的煤层气在解吸过程中发生碳同位素分馏作用,测试利用绳索取心煤岩样品在自主研发的煤层气/页岩气密封容器中连续解吸,每250 mL收集一次煤层气样品并进行碳同位素分析.实验结果表明:煤层气解吸前期,δ13CPDB值基本上呈缓慢增加的趋势;当解吸气量增加到一定体积后,δ13...     

低温压裂液在煤层气井的应用

针对山西煤层气井储层低温、低孔、低渗地质特征,室内优选了低残渣稠化剂、交联剂、助排剂、破胶剂、破胶激活剂等添加剂,形成了低伤害、低温易破胶的压裂液体系,并对其进行了性能评价,发现具有优良的耐温耐剪切性能、破胶彻底、低滤失、低残渣特点。通过现场十多井次的应用证明,该压裂液体系具有携砂效果好、破胶彻底特点,取得良好的施工效果。     

煤层气井产出液煤粉含量监测

针对目前煤层气井排采过程中出煤粉状况严重且无法实现连续煤粉含量计量的问题,通过开展流体温度、流量对煤粉含量的补偿室内评价实验,并基于质量守恒原理建立了煤层气井产出液煤粉含量的计算方法。同时开发出一套适用于煤层气井产出液煤粉含量的实时监测装置,该装置通过压差式密度传感器监测产出液密度值,并实时传输至数据终端,通过数据转换得到实时产出液煤粉含量值。现场应用表明,煤粉含量监测装置可实现实时远程数据监测,且监测精度满足现场技术需求, 为现场防煤粉控制、排采工作制度的制定提供依据。