CO_2注入煤层中煤储层渗透率变化规律研究

基于煤层渗透率变化对提高煤层气采收率的重要性,研究了煤中矿物质与CO2反应引起的煤层渗透率随时间变化以及渗透率的改善效果。结果表明:煤体渗透率随CO2注入时间的增加呈现出先增大后减小的趋势,渗透率变化量最大值出现在注入CO2后的1.75个月左右;煤储层中注入CO2对原始渗透率较低或较高的煤层改善效果都不理想,而对中等原始渗透率(0.303 6~3.099 0)×10-3μm2的煤层改善效果较好。最后通过分析渗透率与孔隙度随时间的关系,建立了R-R型、I-R型、I-I型3种孔隙度-渗透率关系模型,其中,I-I型对煤层气开发最为有利。     

注CO2与煤中矿物反应渗透率变化规律

以晋城矿区寺河井田为研究对象,借助扫描电镜和X射线衍射仪得出煤中矿物成分和充填方式;基于煤储层几何模型结合渗流理论,构建了煤体原始渗透率和矿物溶解后渗透率变化的数学模型;在对寺河矿孔径分布、不同矿物溶解度测试基础上,探讨了注CO2后与煤中不同矿物反应渗透率的变化规律。研究结果表明：煤中矿物主要为黏土和碳酸盐矿物;煤中矿物主要以薄膜状附着和完全或半充填于煤层裂隙2种充填方式存在;不同矿物溶解、沉淀时间差异性导致注CO2后煤储层渗透率呈现先增加后减小趋势;在矿物含量相同条件下,在大孔径孔裂隙中附着或充填的矿物含量越高,矿物溶解后煤储层渗透率增加越多。煤层注CO2后煤层渗透率变化实验测试一定程度上验证了数学模型的可靠性。     

临兴地区上石炭统本溪组煤成熟度演化过程研究

以临兴地区上石炭统本溪组含煤岩系为研究对象,基于化学动力学理论与计算模型,应用盆地模拟技术,对本溪组煤的成熟度演化过程进行了恢复研究,结合煤镜质体反射率与煤层顶板砂岩流体包裹测试分析技术,对数值模拟结果的准确性进行了修正与验证,认为白垩纪剥蚀量的计算是埋藏史恢复研究的关键,流体包裹体均一温度和岩相学分析有助于提高煤成熟...     

煤层气井水力压裂伴注氮气提高采收率的研究

最大限度地提高CH4气体初始解吸压力是提高其采收率的重要途径之一。针对我国"低压"煤储层的临储压力比小、初始解吸压力低、活性水压裂效果不甚理想的现状,系统分析了水力压裂伴注N2增能压裂提高采收率的机理,结合施工现场情况,设计了水力压裂伴注N2增能压裂煤储层工艺参数。屯留井田水力压裂伴注N2增能压裂与常规活性水压裂的临界解吸压力对比表明:水力压裂伴注N2能提高煤层气井排采初期的临界解吸压力,在其他条件相同的情况下,一定程度上能提高煤层气井的采收率。     

樊庄地区3#和15#煤层合层排采的可行性研究

煤层群发育的地区实施分层压裂、合层排采工艺技术是降低煤层气勘探开发成本、提高产气量的重要举措之一。准确掌握此项技术的适用条件是提高其成功率的重要保障。根据煤层气井垂直井产气特点,系统分析了樊庄区块3^#煤层和15^#煤层合层排采的主要影响因素;根据樊庄地区勘探开发资料,得出该区上下围岩性质、煤储层物性特征及水力压裂后渗透率;根据地下水动力学原理及勘探资料,绘制出该区3^#煤层和15^#煤层地下水流势图;根据煤层气井排采特点,结合达西定律,最终得出研究区3^#煤层和15^#煤层适合合层排采的区域。现场部分井的开发试验验证了理论分析的可靠性。      

煤层段钻井液密度窗口的确定及其意义

合理的钻井液密度是煤层气井安全钻进和储层保护的关键因素之一.根据硬煤和软煤力学性质,应用摩尔-库伦准则对井壁稳定性进行了定量分析,通过设置煤体内聚力、内摩擦角和Biot系数等参数,分别计算出软硬煤层段的钻井液密度窗口.实际的测井和压裂曲线表明高质量的井眼能降低固井对煤储层的伤害.     

煤层气开采模式探讨

“井下抽采”与“地面钻采”是煤层气开采的两种方式。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合,是解决能源矛盾、消除安全隐患的根本问题。在分析两种开采模式差异基础上,利用“系统工程事故树+多层模糊数学综合评价法”对其影响因素分析评判,最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。     

“华龙一号”首台应急柴油发电机组安装

针对“华龙一号”12PC2-6B型应急柴油发电机组（emergency diesel generator,EDG）因重量大、体积大导致运输和现场安装均受到限制等问题,采用分体式运输方式,现场进行复装,并首次以树脂浇注的方式进行机组的安装。通过优化安装方案,国内首台12PC2-6B型EDG顺利完成安装,满足预期目标要求,为类似安装方案的应用推广奠定了坚实基础。     

煤体结构组合与井径变化关系研究

煤层气井径扩大不仅影响固井质量,而且会严重影响排采.以煤体变形程度不一的焦作煤田恩村井田为例,根据煤岩典型测井响应曲线,以0.5m煤层厚度为间隔采集测井曲线值,结合钻井取芯,划分出I类、Ⅱ类煤和Ⅲ-Ⅳ类煤的厚度,进而划分出煤体结构组合,应用回归分析方法得出煤体结构组合与井径变化关系.结果表明:煤体结构以I类和Ⅱ类煤为主时,井径变化率较小,扩径较小;当4类煤体结构均含有,所占比例相当时,煤层稳定性较差,井径扩径较大,井径变化率较复杂;煤体结构以Ⅲ-Ⅳ类为主时,井径扩径严重,此类煤体结构组合对井身质量影响最大.