沁水盆地煤层气地面工艺技术

沁水盆地煤层气资源丰富，其开发和利用具有重要意义。针对沁水盆地煤层气田低渗、低压、低产等特点，介绍了适用于沁水盆地煤层气田地面建设的“低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、集中处理”等一系列集输新工艺技术，以便为今后煤层气的工业化开发和建设提供有益的借鉴。     

沁水盆地煤层气开采初期集输工艺优化研究

山西沁水盆地高阶煤煤层气具有低压、低渗、高丰度的特点,决定了煤层气必须经过1~2年的排采期,才能达到设计产气量。华北油田山西煤层气分公司在樊庄及郑庄区块开采初期,因产气量小、气量上升慢,无法满足集气站压缩机启运的最低排气量要求。为了解决该问题,使产气能够正常增压外输,提出了越站集输、集气站中低压连通流程改造方案,应用中压集输站外输线输送低压气、下游集气站集中增压、压缩机单作用运行等办法,很好地解决了开采初期的低产气量集输升压问题。     

往复式压缩机在沁水盆地煤层气地面集输中的应用

目前,我国已勘探开发的煤层气田具有"低渗、低压、低产"的特点,为了满足煤层气外输压力要求,通常需要增压输送。但是,在压缩机组选型时,必须充分考虑煤层气异常低压、可能含有煤粉杂质以及高压比、小流量等比天然气集输更为严格的使用工况。通过对樊庄区块集气站压缩机选型经验的介绍,分析了电机驱动和燃气轮机驱动两种驱动方式的特点及对煤层气田集输的适应性,对两种机组的现场使用情况进行了对比,并提出了针对煤层气集输用压缩机在设计选型、配置以及运行管理等方面的建议。对国内同类煤层气田的开发和压缩机选型具有一定的参考和借鉴意义。     

沁水盆地煤层气田与苏里格气田的集输工艺对比

我国煤层气蕴藏量丰富,沁水盆地煤层气田是我国煤层气田开发建设条件最好的地区之一,目前地面集输工程一期已基本建成。为了更深入地了解该盆地煤层气田地面集输工艺特点,通过与已取得成功经验的苏里格气田天然气集输工程的对比,分析了该盆地煤层气田开发方案所提供的气井基本参数、地面建设采用的井场、采集系统、集气站场及处理厂工艺。进而提出了如下建议：我国煤层气田开发建设还应加强集输工艺、气田动力供应方式、采出水处理工艺的研究工作,合理选择采集气管线材质,加快煤层气田开发的标准化工作。     

沁水盆地煤层气集输管网粉尘监测分析

煤层气原料气中煤粉颗粒微小、含量较高,易造成管输系统磨损,且严重影响压缩机的运行效率和流量计的计量准确率。为此,合理选取测试取样点,采用滤筒捕集称重方法测得了煤层气原料气中固体粉尘的平均浓度,采用在线检测方法测得了煤层气原料气中固体粉尘浓度的动态变化和粒径分布,采用在线水露点仪和分子筛吸附等方法计算出水蒸气含量和游离水含量,进而分析得知煤层气原料气中固体粉尘的基本成分,计算出了固体粉尘颗粒物的平均分子量和密度,掌握各采气区块的气体含杂质状况。利用现场调研、方案设计、现场试验和数据综合分析的方法,可获得小型煤层气集输管线系统中固体粉尘和水含量的运移规律,了解阀组个体的工况状态和集气场站的运行状况,有助于对存在的问题制订出针对性的措施。该成果对沁水盆地煤层气集输管网平稳高效运行具有指导意义。     

沁水盆地潘庄煤层气田地质工程一体化应用实践

潘庄煤层气田是我国煤层气产量最高的气田,发育多套煤层,具有埋深浅、厚度大、含气量高、渗透性好等优越地质条件,煤层气资源丰富.在开发过程中,面临3号煤层开发主体技术效果不佳、产量递减、15号煤层开发未突破等技术难题.针对这些问题,在前期地质、工程认识的基础上,充分利用现有地震、煤田钻孔、煤层气钻探等资料,深入研究各煤层地...     

延川南区块煤层气集输工艺技术研究

煤层气是赋存于煤层中的自生自储式非常规天然气,它在气质组分、赋存条件、生产规律等方面均不同于常规天然气,具有典型的低渗、低压、低产的特点。以延川南区块延1开发试验井组地面集输系统为例,结合煤层气集输工艺调研,开展煤层气井场工艺、管输工艺、分离工艺、增压工艺等地面集输工艺技术研究,为延川南区块整体开发起到借鉴作用。     

沁水盆地煤层气田樊庄区块地面集输工艺优化

煤层气在气质组分、赋存条件、生产规律等方面均不同于常规天然气,具有典型的"低渗、低压、低产"的特点,国内还没有大规模整体开发的经验可以借鉴,煤层气地面开采面临着前所未有的诸多困难。为此,介绍了沁水盆地煤层气田樊庄区块单井进站方式、增压工艺及压力系统优化等地面集输工艺的优化技术,总结了优化设计经验,并提出了针对国内煤层气田开发建设的标准化、统一化、数字化3点建议,对国内其他煤层气田及类似气田的开发有借鉴作用。     

沁水盆地煤层气田试采动态特征与开发技术对策

沁水盆地煤层气资源丰富,中国石油天然气集团公司于1994年起在该盆地内开展了大规模的勘探、试采和正式开发准备工作。从气田动态分析入手,系统研究了该煤层气田的开采特征。结果认为：压裂增产、多分支井是开发该煤层气田的有效手段;3#煤产气量高低与其地质因素关系密切;在煤层气排采过程中应保持动液面稳定下降。结合煤层气开采动态特征,提出了沁水盆地煤层气田合理的开发技术对策：①采用地面垂直井和多分支水平井相结合的方式开发该地区的煤层气资源,在此基础上优化合理的井网部署方式和增产方式;②3#、15#煤层的地质条件差异较大,建议优先考虑开采3＃煤层,15＃煤层在3＃煤层产量下降时可视储层发育情况择时投产;③在排水采气初期,应建立合理的排采工作制度,避免储层渗透率的急剧下降。     

煤层气地面工程工艺技术及优化分析

我国有丰富的煤层气资源,加速煤层气的开发,不仅可以缓解天然气紧缺的矛盾,还可以保证煤矿的安全,减少大气污染.介绍了煤层气与常规天然气的异同,结合煤层气的采出特点,论述了如何确定煤层气外输的最佳方案;煤层气井口、集气站及处理厂地面建设工程的主要工艺技术;及降低地面建设投资和运行费用的优化措施.     

煤层气资源及地面集输工艺

阐述了我国煤层气资源、发展状况以及地面集输工艺及特点。对煤层气的几种集输方式和增压方式进行了分析比较,并且对各自适用的气田条件进行了总结。     

基于灰色关联的沁水盆地煤层气井排采特征分析

我国煤层气资源储量丰富,但是单井产量却普遍较低。影响煤层气井产量的因素较多且复杂,同时对产量的影响程度也各不相同。基于以上背景,本文针对煤层气井排采效果影响因素繁多、关联性模糊不明等问题,构造了一套基于灰色关联和神经网络系统法的煤层气排采因素综合分析方法和对应的计算机辅助程序,为给定井次条件下的压裂工艺优选和参数优化提供了途径。     

沁水盆地山西组页岩气勘探前景

通过野外地质调查、岩心观察、老井复查、分析测试等方法,研究沁水盆地山西组泥页岩的有机地球化学特征、储层特征、储量等,结果表明沁水盆地页岩气勘探前景较大。     

沁水盆地郑庄区块煤储层水力压裂曲线类型及其地质影响因素

基于郑庄区块64口直井的压裂曲线分析,对水力压裂裂缝的扩展规律进行了总结,深入探讨了水力压裂曲线类型与煤体结构、天然裂缝发育、埋深和构造应力的关系。研究结果表明:最小水平主应力值较大、裂缝发育情况较差,不利于煤层起裂形成主缝,易形成上升型压裂曲线;最小水平主应力值较低、裂缝发育条件较好时,煤层容易起裂形成主缝,易形成下降型、稳定型和波动A型曲线;当垂向主应力与最小水平主应力相差不大时,易同时发育水平缝和垂直缝,形成波动B型曲线。大样煤岩压裂模拟实验表明该评价结果具有较好适用性。     

利用碳封存技术开发我国深层煤层气资源的思考

碳封存技术是在美国政府大力倡导下,联合加拿大、澳大利亚、挪威、日本等国家,以捕获碳并安全存储的方式来取代直接向大气中排放CO2的一种新技术。我国的煤层气资源非常丰富,煤层气资源量约为116.8×1012m3,埋深2 000~4 000 m范围的煤层气资源量约为50×1012m3,这部分埋藏较深的资源由于开发成本较高,虽然在短期内很难加以利用,但碳封存技术的出现为开发和利用深部煤层气资源提供了可能的技术条件。CO2的吸附能力是CH4的4倍以上,如果把CO2通过钻井注入到深部煤层中,由于其吸附能力的差异,CH4会被优先置换出来,利用该技术一方面实现封存CO2的目的,同时还能够开发深部CH4。这种置换技术在我国很多含煤盆地具有广阔的应用前景。     

煤层气地面集输系统管流分析

采用BWRS方程计算煤层气的物性参数,并根据煤层气的排水采气工艺特点进行煤层气水析出计算.在此基础上,建立了适合于煤层气集输管道相态变化特点的水力、热力计算模型,采用JAVA语言开发了煤层气集输管网系统的模拟程序.算例分析结果表明建立的数学模型是可行的.为煤层气管网系统的合理设计与操作提供技术支持.     

山西晋城煤层气粉尘净化研究初探

对比分析了3种滤芯在实际生产条件下的净化总效率、分粒度净化效率、运行稳定性、生产安全性、可再生性等主要指标,评述了实验室检测数据。结果表明,经特殊设计的具有通透拦截效应的高镍金属滤芯较通过聚结原理工作的纤维型滤芯更胜任高流速、粉尘浓度多变且含湿煤层气的工作条件,其技术指标更具优势。     

潞安矿区山西组3#煤储层低压特征及控制因素研究

煤储层压力是影响煤层气开发地质条件评价和钻完井、增产改造技术工艺设计以及排采制度制定的重要参数,获得可靠的煤储层压力参数并认识其区域分布规律,对于指导煤层气高效开发至关重要。以沁水盆地中南段潞安矿区山西组3#煤层为对象,分析发现前期煤储层压力数值可靠性不足,改进并应用大时长关井注入压降套管试井方法,完成了潞安矿区34口煤层气井的储层参数测试和压力特征的系统研究。结果表明：(1)大时长关井压降套管试井是潞安低渗透低压储层矿区获得可靠储层压力参数的先进技术和方法;(2)山西组3^#煤层为低压和超低压储层,在800m埋深以浅,平均储层压力梯度为4.2kPa/m,这远低于本世纪初期关于潞安矿区储层压力(6~7kPa/m)的水平;(3)3^#煤层的低压特征与煤层埋深和底板高程线性相关,其区域性分布规律的控制性地质因素是地下水流场和辛安泉域的地面排泄;(4)潞安矿区3^#煤层的低压和超低压储层的保护性增产改造技术工艺亟待开发,这包括压裂液体系,压裂泵注程序、压裂后返排,及时排采施工,以及排采制度的设计和实施;(5)潞安矿区山西组3#煤层低压_超低压现象的发现对重新认识沁水盆地煤储层压力规律具有重要启发和借鉴。     

煤层气脱氧的研究进展

抽排煤层气中由于氧气的存在使其在富集时存在爆炸的危险,所以脱氧是抽放气富集利用的重要一步。本文介绍了煤层气脱氧技术及脱氧催化剂和吸附剂的研究进展情况。