煤层气固井过程中的储层伤害与保护

煤层气是储集于煤层孔隙中的天然气。煤层与一般的油气层相比,埋藏浅、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。根据煤层气井的特征,介绍了一般油气井固井与煤层气井固井的区别,总结出煤层气井固井的特点及难点。总结分析了固井过程中煤储层伤害的主要因素,并以此为依据提出了保护煤储层的固井技术措施,即低密度水泥浆体系、低温膨胀水泥浆、双凝水泥浆、双级固井技术、塞流顶替技术和绕煤层固井技术。     

基于煤层渗透率的钻井完井方式选择分析

煤层渗透率不仅是评价煤层气勘探开发潜力的重要地质参数,也是选择钻井、完井方式的关键参数之一。本文在系统分析比较了国外煤层气开发的成熟经验和工程技术特点的基础上,提出了根据煤储层渗透率的不同来选择钻井完井方式的基本理念和策略,以期为煤层气钻井完井工程的经济有效实施提供一定的参考借鉴作用。     

泡沫水泥固井技术在沁南盆地煤层气开发中的研究应用

常规煤层具有机械强度低、渗透率低、孔隙压力小、储层易坍塌的特点。使用常规水泥浆固井过程中易出现污染煤层、压漏地层的问题,增加井下复杂情况,造成煤储层渗透率下降,影响产能的发挥。对泡沫水泥固井技术的特点及制备方法进行了详述,该技术通过在沁南盆地煤层气开发中的实际应用,初步建立了一套煤层气井储层保护的泡沫水泥固井体系及施工方法,现场应用效果良好。     

焦作九里山井田煤层气赋存特征分析

通过对焦作九里山井田煤层气田区域地质条件和煤层气储层特征的分析,认为区内二1煤层发育稳定,厚度大,煤变质程度高,煤层的吸附和生气能力强,含气量高,围岩气密性良好;水动力条件有利于煤层气的富集和排采,具备煤层气富集和高产的有利条件。由于煤层渗透率低,煤体结构有差异,不利于煤层气的开发,建议选择合适的完井模式和改进压裂工艺,以提高煤层的渗透率,增加煤层气产能。     

煤层气井钻井工艺及完井技术适应性研究

在分析国内外主要煤国煤层气资源量基础上,可看出中国的煤层气储存量非常丰富,虽然煤层气的开发利用能大大改善我国能源结构,在一定程度上解决能源供给不足,但是不合理的煤层气井钻、完井方式会对储层造成伤害,影响产气量。因此,针对储层的伤害问题,提出了适应煤层气储层的钻井工艺和完井方式,并着重介绍了各种煤层气井钻井工艺和完井技术,分析结果说明:采用欠/微平衡钻井工艺与裸眼完井、动力洞穴完井和套管射孔压裂完井等完井技术配套开发煤层气,有利于减小对储层的伤害,从而提高采气量。     

成庄井田西部15号煤储层物性对煤层气井产气量影响研究

基于成庄井田西部15号煤储层物性资料和煤层气生产资料,开展了煤储层物性对煤层气井产气量影响研究。结果表明:煤储层物性对煤层气产出特征和煤层气井产气量具有重要影响,不同的煤储层物性参数对煤层气井产气量的影响和作用机理各异。煤层厚度越大、煤层气含量越高,煤层气资源量、资源丰度及含气饱和度越高,有利于煤层气井高产和提高累计产气量;煤储层压力、煤层渗透率越高,越有利于驱动煤层气渗流高效产出、煤层气井高产和提高采收率;煤的高变质,提高了煤的孔渗性、吸附性和煤层气储集性能,有利于煤层气井高产稳产。但延迟了煤层气井产气高峰期时间,对缩短煤层气开发周期亦不利。     

煤层气多分支水平井技术探讨

煤层气多分支水平井是集钻井、完井及增产措施为一体的煤层改造技术,近些年在国内有较大发展.本文结合国内当前煤层气多分支水平井的发展状况,对煤层气多分支井的技术难点和关键技术进行讨论,总结了其成果,提出下来发展建议.     

地面井煤层气含量精准测试密闭取心技术及设备

煤层气含量是表征煤储层特征的重要参数,是煤层气资源勘探开发和煤矿瓦斯防治的重要依据。针对地面井常规取心方法获取的煤层气含量比煤储层实际气量明显偏低(碎软煤层尤其突出)的现实问题,提出了适合于碎软煤储层特征的煤层气含量精准测试密闭取心方法。根据煤储层特征(与油气储层相比,埋藏较浅、压力较小、温度较低、煤体强度低)和煤层气含量精准测试要求,设计并试制了适用于地面井煤层气含量测定的"三筒单动、球阀关闭、取心筒与解吸罐一体化"的密闭取心器和"前端小径钻心、后端大径钻井"的碎软煤层双径PDC密闭取心钻头。密闭取心器外筒直径120 mm,采取煤(岩)芯直径可达38 mm,密闭保压能力达10 MPa以上,适用于煤层埋深1 000 m的地面井密闭取心;双径PDC密闭取心钻头减少了取心钻进过程中钻井液对煤芯的冲洗旋流作用,提高碎软煤层的煤芯采取率。利用密闭取心设备在我国的淮南潘三煤矿和淮北芦岭煤矿碎软煤层中开展了2口地面井煤层气含量测定密闭取心工程应用对比试验,共采得密闭取心煤样5组,常规取心煤样3组; 8组煤层气含量测试结果表明,由密闭取心法获得的煤层气含量比常规取心法获得的煤层气含量高20.23%～40.34%,均值27.22%;研究结果表明采用密闭取心技术能够提高煤层气含量测试精度。地面井密闭取心设备研制成功及推广应用将为碎软煤层煤层气资源勘探开发、煤矿瓦斯灾害预测及治理提供更为准确的煤层气含量参数。     

构造煤储层煤粉产出机理及防治对策

煤层吐粉是煤层气排采中普遍存在的问题,特别是构造煤储层吐粉更加严重,已成为影响煤层气井高效开发的关键问题之一,为此,本文根据构造煤储层的实际情况,从影响构造煤储层出粉的地质因素和开采因素对煤粉成因及排出过程进行系统分析,进而阐述构造煤储层煤层气井的煤粉产出机理,在借鉴国内外其他煤层气井煤粉防治技术的基础上,提出了适合构造煤储层煤层气井的煤粉防治对策,建立科学的控制煤粉产出的技术方法,为构造煤储层煤层气井高效开发中的煤粉防治提供有效的技术途径。     

煤层气井完井及保护煤层技术初探

本文以保护煤层为出发点，提出了根据煤层特性选择完井方法和井底连通参数的原则，介绍了裸眼完井、裸眼洞穴完井和套管射孔完井三种主要的煤层气井完井方法，阐述了它们对煤层及顶底板的要求，以及实施技术。简述了四口煤层气井的试验情况，提出了进一步开展煤层气完井技术研究的建议。     

煤层气井排采中不同应力机制下含断裂煤储层稳定性分析

排采过程中地应力动态调整易导致储层断裂失稳破坏,影响煤层气井开采效率.为研究不同应力机制条件下煤层气井排采过程中含断裂煤储层的稳定性,基于煤储层地应力动态变化模型,推导了不同应力机制下含断裂煤储层稳定性判别模型,分析了排采过程煤储层断裂稳定性变化规律,提出了含断裂煤储层稳定性评价指标(Fcr).根据实际数据,对沁水盆地...     

我国煤层气试井研究进展

近几年,煤层气的开采越来越受到人们的重视,煤层气试井能够为煤层气的开采提供重要参考数据,对了解煤储层有着至关重要的作用。文章阐述了煤层气试井的意义,介绍了与常规油气田试井的不同,对国内现有的煤层气试井方法与理论加以综述,并提出了现有煤层气试井方面所存在的一些问题。     

压力控制下高煤阶储层煤层气井排采的流体效应

为得到高煤阶储层煤层气井排采的压力-产气-产水动态平衡关系,揭示不同压力控制下的煤储层煤层气井排采的流体效应及机制,以沁南地区X1和X2煤层气井为研究对象,在X1煤层气井排采阶段划分的基础上,分析了不同压力条件下的煤储层煤层气井排采解吸规律及流体效应;研究了不同排采阶段的套压、动液面高度、井底压力及枯竭压力与产能的关系;数值模拟了X2煤层气井在压力控制前后的产能变化特征。结果表明:煤层气井排采的流体效应取决于是否对排采见气初期套压进行控制,排水阶段结束后采用蹩压、控压的排采制度,可有效提高煤层气井的产能。     

考虑应力敏感性的煤层气井产能模型及应用分析

煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素,在煤层气井排采过程中如何降低或避免煤储层应力敏感性对煤层气井产量的影响是值得考虑的问题。在对煤储层应力敏感性分析的基础上,推导了考虑应力敏感性的煤层气气井产能模型,提出了用产量降低幅度值(β)描述应力敏感性对煤层气井产量的影响程度,揭示了有效应力对煤储层渗透性和煤层气井产能的影响规律。研究结果表明:煤储层渗透率随有效应力的增加按负指数函数规律降低,在煤层气开发中煤储层表现出明显的应力敏感性。考虑煤储层应力敏感性后,煤层气井的产量低于不考虑应力敏感性的气井产量;随生产压差的增大,煤层气井的产量增加幅度较小,并逐渐趋向稳定,且煤层气井产量下降幅度β值增大;煤层气井的产量降低幅度β值随应力敏感系数的增大整体呈增高趋势。随着生产压差的增加,煤层气井的产量增加幅度较小,并逐渐趋向稳定,说明放大生产压差并不能获得最大产量,煤层气开发需要制定合理的生产压差和严格控制排采强度。     

煤层气钻井、完井技术的研究和应用

煤层作为煤层气的生气层和储集层,在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征;这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。据此,我们研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。我们将这套技术应用于中国柳林试验区,不仅满足了地质评价的需要,也为该区实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。     

四川煤层气井施工的问题与对策

在四川施工了5口煤层气井(其中参数井4口),各项参数反映四川煤层气具备了开发和小井网试采的储层条件。但在施工中存在钻探进度慢、测试坐封选层难、井斜控制难、煤层对比和采取率不甚理想、煤储层污染严重等问题。通过分析,提出采用"三开"井身结构、防斜打直、进一步开展大口径绳索取心的攻关、储层保护等建议,以推进四川煤层气的勘探开发中钻探技术上的保证。     

煤层气勘探几个关键技术探讨

本文从中国煤层气勘探实际出发．阐述了作者对煤层气井地层测试、完井方法、排采试验几个关键技术的一些认识。地层测试是目前技术条件下精确评价煤层渗透性的唯一途径，要针对不同的完井类型、地层压力、产出流体类型选择合适的测试方法。完井类型的选择受煤储层条件制约，由于裸眼洞穴完井和水力压裂完井提高产气的机理不同，应认真研究储层特征之后才能正确选择恰当的完井类型。排采试验是煤层气勘探极其重要的环节，从一开始就要制订严密的排采试验方案，并在排采过程中根据动态变化调整单井工作制度。     

樊庄区块煤层气井产能差异的关键地质影响因素及其控制机理

以樊庄区块16口煤层气井地质资料、排采资料为依据,分析了该区块煤层气井之间产水量和产气量差异的地质影响因素,并进一步探讨了这种差异的地质控制机理。研究结果表明：产水阶段,地下水流体势通过影响煤层水的流向和煤储层含水量控制煤层气井产水量,渗透率通过影响煤层水在储层中的流动能力控制煤层气井的产水量,煤储层渗透率与地下水流体势的负相关性促进了煤层气井之间产水量的差异;产气阶段,排水降压效果通过影响煤层气的解吸量及气、水两相的饱和度和相对渗透率控制煤层气井之间的产水量和产气量差异;另外,煤层气井连通后出现的气水分异现象,进一步促进了煤层气井之间产水量、产气量的差异。     

晋城无烟煤CO2-ECBM数值模拟研究

基于晋城无烟煤储层地质条件下的储层和煤岩参数,结合晋城无烟煤煤层气藏直井生产必须压裂增产的实际,使用澳大利亚联邦科工组织的煤层气储层数值模拟软件（SIMED Win）模拟了不同生产井和注入井井距（116m、200m、300m）条件下的煤层气增产和二氧化碳埋存过程。研究结果表明,煤储层注CO2增产煤层甲烷效果明显;CO2-ECBM过程中煤层气生产井的气、水产量呈现联动变化;煤储层的割理孔隙度在甲烷解吸、二氧化碳吸附、煤岩有效应力改变的综合效应下呈现增高-降低-增高-降低的变化趋势。综合考虑煤层甲烷产量和CO2的封存能力,选择200m产注井距具有较好的注入增产效果。     

煤层气垂直压裂井在彬长大佛寺井田的应用

介绍了彬长大佛寺井田首次应用垂直压裂井开采煤层气。在钻井过程中采用低固相钻井液及变密度固井的方式,减小了对煤储层的伤害;压裂时采用以套管注入、高排量、活性水携砂为主的清水压裂配套工艺技术,能够满足该区煤层气井储层改造的要求;并在排采中尝试将液面降至煤层顶板位置生产,取得了理想的效果。