文章编号:1001 3482(2012)10 0059 06

针对煤层气井开采条件和排采参数动态变化的特点,建立煤层气排采技术多层次模糊评价体系.应用AHP方法计算指标体系的权重向量,考虑各项指标在工程总体上的地位和作用,量化了单一指标的不同重要程度.通过对不同排采方案的开采条件、井下状况、维修管理、投资成本等进行综合对比分析,选择最佳排采设备,使设备的评价和选型结论更具有可比性和客观性.现场应用表明:排水量较低、井眼轨迹尚好的井选用有杆泵排采方式;对于煤粉含量较高、井眼轨迹较好、排水量适中的井,可考虑采用螺杆泵开发;高含水量、斜井、井眼轨迹相对较差的煤层气井,需要优先选用潜水电泵进行开发.     

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。     

低效井产能主控因素下的排采设备适应性分析

煤层气井在开发过程中具有连续、有效排采时间较短及维修作业频繁等特点,因此研究煤层气排采设备的适用性尤为重要。采用多层次模糊综合评价法,从资源条件、产出条件和开发条件等3个方面分析了煤层气低效井产能的主控因素,给出了排采设备的适用性评价。分析结果表明:采用多层次模糊评价方法可以得到影响煤层气井产能的5个指标,即含气量、埋深、渗透率、煤粉产出和排采速度;根据5个主要指标可以有针对性地开展煤层气排采制度和工艺的优化工作。针对煤粉产出和排采速度等两个重要因素,对煤层气排采常用的"三抽"设备、螺杆泵、电潜泵和射流泵等排采设备进行了适应性分析,所得结论可为煤层气低效井的排采设备选用提供指导。     

模糊评判法优选煤层气井排采方式

煤层气井采用的排采设备基于常规油气井的开采设备,在现场应用中存在诸多问题,影响了煤层气的开采效果。为了实现较高的开采效率,通过对煤层气井各排采方式的分析,结合模糊数学的理论知识,利用模糊综合评判法建立了煤层气排采方式评价模型,从技术因素和经济因素两方面对现场煤层气井的排采方式进行模糊评价并选出了最优的排采方式,结果表明所选方式符合现场所用设备,为煤层气排采工艺的优选提供了理论依据和技术方法。     

煤层气井水力射流泵排采的适应性研究

我国煤层气资源丰富,但未能进行商业化开采,排采环节是关键之一。本文综合分析了我国煤层气井的排采特殊条件,总结了煤层气井现场排采设备应用中存在的问题,结合射流泵排采工艺的技术特点,对比分析了应用水力射流泵排水采气的技术优势。研究结果表明煤层气井应用射流泵排采工艺是可行的。     

韩城区块煤层气排采控制因素及改进措施

随着煤层气开发技术取得突破性进展,提高单井产量、降低开发成本、实现效益开发显得尤为重要。韩城区块作为中石油煤层气公司建产的主力区块,地质条件复杂,开采难度较大,因此,有必要加强该区煤层气排采规律的研究,制订科学、合理的定量化排采工作制度,实现稳产并提高单井产量。通过对韩城区块排采时间超过一年的煤层气井进行试采分析,找出影响韩城区块煤层气排采效果的层间干扰、排采强度、煤粉堵塞等主控因素及其影响规律,提出进一步改善排采效果、提高单井产量的合理化建议。即合理控制动液面下降速率,确保平稳逐级降压;优选主力煤层,加强分层开采,降低层间干扰;选用低伤害压裂液进行压裂改造,减少煤粉产生;控制排采速率,减少煤粉堵塞;优选排采设备等。     

樊庄高煤阶煤层气井智能排采技术研究及应用

针对沁水盆地樊庄高煤阶煤层气田各井地质条件及开采状况差异性大,不能采用同一排采制度和控制模式的特点,研究了适用于煤层气井的智能控制排采技术。在总结探索樊庄煤层气井排采规律的基础上,应用智能控制原理,以变频闭环控制技术为主,实现了对煤层气井井底流压和排采制度的智能控制。在抽油机井、电潜离心泵井、地面驱动螺杆泵井现场应用10口井表明,该智能排采技术适应工况能力较强,自调节性能好,排采制度执行效率高,在煤层气开发领域具有广泛的推广应用前景。     

鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气井产能主控因素及开发策略

根据鄂尔多斯盆地东缘三区块煤层气田83口排采井的资料,系统分析了地质条件、工程技术和排采制度等因素对煤层气井产能的影响,并在此基础上提出了相应的开发策略。结果表明:煤层厚度、地下水流体势、含气量、渗透率和临储比是影响研究区煤层气井产能的主要地质因素;井距、压裂液量和加砂量是影响煤层气井产能的主要工程技术因素;井底压力下降速度、动液面下降速度、套压直接影响煤层气井产能。在此基础上,采用灰色关联分析法得出研究区煤层气井产能影响因素的大小次序,并从有利区优选、井网部署、压裂设计和排采制度4个方面,提出了适合于研究区煤层气地质特征的开发策略:在有利区优选方面,构建了煤层气开发有利区评价指标,将研究区划分为I—Ⅳ类单元;在井网部署方面,I类和Ⅱ类单元井距应控制在335~370 m;Ⅲ类和Ⅳ类单元井距应控制在370~400 m;在压裂施工设计方面,I类和Ⅱ类单元煤层气井的压裂液量应控制在800~1 200 m3;加砂量应控制在35~60 m3;Ⅲ类和Ⅳ类单元煤储层地质条件相对较差,对于不同地质条件,提出了不同的压裂措施;排采制度方面,将煤层气排采产气过程划分为5个阶段,并针对不同排采阶段,提出了具体的排采控制方法。     

煤层气储层应力敏感性指标适应性评价

现有的应力敏感模型较多,但是各类应力敏感模型在煤层气储层中的适用性缺乏系统的对比与评价。文章梳理了现有煤层气储层应力敏感性评价模型,并基于不同煤阶应力敏感性实验数据,评价了各模型的适用范围。结果表明,不同模型评价指标适应性不同,应力敏感性评价不能简单地将现有指标进行笼统应用。指数型或幂律型应力敏感模型中的指数不随有效应力变化,可以用于煤层气井间横向对比及储层有利区优选;考虑最大有效应力影响改进后的应力敏感模型可用于同一区块煤层气井间应力敏感性评价;Meng等人提出的应力敏感性系数适用于单井在不同排采阶段、不同有效应力条件下的应力敏感性对比分析;不可逆渗透率损害率表征了有效应力加载过程中煤样塑性变形程度,适用于煤层气井排采过程中流压波动对储层渗透率的伤害评价。     

我国煤层气排采技术研究现状

煤层气与常规油气的开发有着较大的不同,煤岩储层具有特殊的应力敏感性和成藏富集规律,所以开采难度也相对较大。若想合理进行煤层气开采,首先要制定合理的排采制度,深入的研究煤层气排采技术,为煤层气合理高效开发开采提供理论依据。本文首先阐述了煤层气排采原理,进而针对排采工具对煤层气开采的影响、排采阶段的划分、排采制度与控制等三个方面展开叙述,总结了目前的研究状况。分析认为:煤层气排采工具和设备的选择需要与排采管控制度相适应,目前排采管控制度向着更加智能化的方向发展。     

宁武盆地煤层气勘探现状及试采效果

煤层气藏与常规天然气藏相比，开采方式和排采规律等方面都有其独特性。通过在山西宁武盆地开展煤层气勘探评价工作，对目标区优选及前期抽排试验，证实了宁武盆地具有一定的煤层气资源。对该区地理环境、地质构造特征、资源概况、勘探现状及探井试采情况等进行了论述，并对试采成果进行了对比；通过对该区排采状况进行分析，认为宁武盆地煤层气资源可靠，应该继续开展勘探和试采工作，并进一步优选有利区域和开发方式。     

贵州煤层气高产主控因素及甜点区综合评价模型

煤层气高产甜点区的综合评价方法对于勘探选区、提高产能到位率具有重要意义。贵州过去采用的评价方法更多的侧重于资源富集条件,而对储层改造与排水采气的技术应用重视不够,导致选区失败。如何从资源富集区中优选高产甜点区是制约贵州煤层气产业发展的关键。以贵州各地区排采井的生产数据资料、各类分析化验、压裂施工资料等为依据,从气藏分析与产能预测入手,围绕资源富集、储层导流能力及地层能量3方面,深入剖析各相关因素对产能的影响机理和影响程度,并在此基础上提出了影响煤层气富集高产的综合评价指标体系,建立了基于产能分析的高产甜点区综合评价模型,选取贵州各个区块具有代表性的典型井对模型的可靠性进行验证,综合评价结果的相对排序与气井产能具有较好的吻合性。     

煤储层岩石物理研究与煤层气勘探选区及开发

近年来,煤储层岩石物理研究工作取得了很大进展,研究内容从煤储层孔隙、裂隙系统逐步扩展到煤储层渗透性评价以及含气饱和度和煤层气封闭的研究;从煤储层的固相特征研究逐步延伸到煤储层中流体生成、储存与孔隙、裂隙内在关系的分析;从测试煤的物理力学特性发展到对煤储层可改造性评价;从单项参数测试评价发展到对煤层气藏可采性的综合评价;从对煤层气的产出特征研究发展到对煤层气藏成藏条件的综合分析。煤储层的分析测试技术也在不断发展与完善,煤储层岩石物理描述参数已由定性逐步向半定量和定量方向发展。目前已初步形成依托矿井人工煤储层露头进行煤储层岩石物理研究的一整套工诈方法。由于充分利用了几乎存在于所有煤矿区的矿井人工露头,使得煤储层岩石物理研究不受勘探井的限制,获取的可靠地质信息愈来愈丰富。评价的领域不断扩大,可靠性在不断提高,已初步形成了与煤层气钻井参数评价互为补充,相互睑证的格局。展望煤储层岩石物理性质研究的发展方向,作者认为煤储层岩石物理研究对煤层气勘探选区及开发具有十分重要的应用前景。      

中国煤层气含气带资源条件评价与排序分析

目前中国正处于煤层气开发大发展前期,迫切需要对中国煤层气资源,特别是作为基本单元的含气带资源状况与地质条件进行分析和评价。在对中国煤层气资源特点进行简要分析的基础上,再选择资源密度、煤层气资源量、含气量这3个参数作为煤层气含气带评价排序的分析指标,在评价排序中首先对指标进行处理,给出了不同指标性质的指标处理函数,并设计了限值约束条件;然后采用矩阵综合决策方法（加权平均法）对划定的56个含气带进行综合评价和排序,最后给出了关于煤层气含气带应优先考虑的重点区域的建议：根据资源状况排序分析,最好的资源条件基本分布在冀鲁豫皖和晋陕蒙含气区内。     

水力压裂条件下裂隙性煤储层垂直试验井产能预测

煤层气井产能预测一直是天然气工业领域试图解决的技术性难题.为探究水力压裂条件下裂隙性煤储层气渗透机理及产能规律,首先考虑其原生裂隙的几何特征对裂缝扩展规律的影响,结合经典PKN模型建立了改进的水力裂缝扩展模型;其次考虑排采过程中水力裂缝几何尺寸变化对煤储层孔隙率的影响,基于储层压力梯度动态方程建立了储层动态渗透率模型;...     

和顺地区煤层气井污水处理设计与运行

煤层气开采中产生的大量废水,如果直接排放会污染周围的环境,因此有必要对其进行处理,使其达到国家污水排放标准。通过对山西和顺地区煤层气井采排污水检测,找出重点污染因素,进行有针对性的处理工艺及技术的研究,确保煤层气排采水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A的指标要求后,达标排放。     

中国煤层气产业化开发的技术选择

中国煤层气藏具有低渗、低压、低饱和、构造煤发育、非均质性强烈以及高的构造应力场环境等地质特征,在对煤层气3种开发技术的特点和要求分析的基础上,认为在我国用常规垂直井开采煤层气具有很大的地质局限性,指出煤、气一体化开采是中国煤层气规模化、产业化开发的最佳技术选择,它包括在采动影响区进行地面井开采和较为成熟的井下抽放2个方面.     

关于大幅度提高我国煤层气井单井产量的探讨

目前我国煤层气单井产量低,已经成为制约煤层气产业发展的严重障碍。为此,在分析煤层气单井产量形成和控制机理的基础上,剖析了低产的原因：①对于储层条件绝大多数都不如美国的中国煤层而言,游离态甲烷气的渗流在其运移中不占主导地位,而解吸和扩散常常成为其运移的主控因素;②现在所采用的系列开采技术不能直接调控上述主控因素,因而并不完全适用于该类煤层的煤层气开发。进而提出了提高煤层气单井产量的技术思路：借鉴防止煤层瓦斯突出和页岩气有效开发的研究成果和思路,以煤层中长水平井等特殊结构井井筒为依托,将井筒附近20～40 m之内的煤层压裂形成一个由大小不同裂缝构成的裂缝网络,将该区域内的煤层“分割”成若干大小不等的煤块,使每一个大煤块四周的毫米级裂缝与井筒直接相连并与大气相通,在抽排过程中较快形成高温、高压差下煤块内气体的释放,煤块中的各级裂缝加速这个过程,相当于加速了煤块中气体的解吸、扩散、渗流速度,同时因之而增大了煤块的基质渗透率,这又反过来加速了煤层气的解吸、扩散、渗流速度,从而可大幅度提高单井产量。     

保德区块煤层气勘探历程与启示

主要根据地质认识转变、技术发展、钻井数量、勘探成果与产气量,将保德区块煤层气勘探历程划分为4个阶段.对外合作勘探评价阶段,水平井型排采8+9#煤层,产水量大、排液降压困难;井组试采评价阶段,丛式井组合层排采4+5#煤层和8+9#煤层,排水采气效果显现;勘探开发一体化先导试验阶段,优选富集区井网面积降压试采,获得高产突破...