沁水盆地南部煤层气井压裂失败原因分析

依据煤层气井压裂施工的工艺参数,以沁水盆地南部12口煤层气井压裂施工失败为例,分析了沁水盆地南部煤层气井压裂失败的主要控制因素,研究认为：井口刺漏、高压停泵和煤储层力学性质是沁水盆地南部煤层气井压裂施工失败的主要控制因素;井口刺漏主要是由施工压力过高、井口老化造成的;高压停泵主要是由砂堵引起的,井口刺漏、高压停泵与砂堵之间相互影响及促进;砂堵受施工工艺及地质因素的影响;研究区煤储层具有低弹性模量、高泊松比的特点,地层开启难度大且裂缝难以延伸;压裂施工前,应做好煤储层特征的研究、压裂设备的选择、压裂工艺的设计等,减少工程事故的发生。     

沁水盆地南部煤层气问题井原因分析及技术探讨

随着沁水盆地南部煤层气的大规模开发,目前已完钻井和已进行煤储层改造的井中有多口井发生不同程度的套管损坏和固井质量等问题。针对不同问题提出了不同的处理思路,水泥浆返高在目的煤层顶界以上50m,采用挤水泥二次固井方式处理;水泥浆返高不足50m、目的煤层以下替空和水泥环胶结不连续,采用压裂新工艺进行储层改造;定向井中漏点在造斜点以上采用换套技术;漏点在直井封固段以上或定向井中封固段以上造斜点以下采用水泥封堵技术;漏点在封固段以下采用下4寸套管。     

沁水盆地南部煤层气井抽油机偏磨防治分析

在沁水南部盆地的煤层气开发中,出现了井口不正、采气树歪斜、抽油机杆管偏磨等问题,严重影响了该区块的气井生产。通过分析研究和实践总结,提出了针对性的防治方案:通过采用"直-增-稳"三段制井身结构、优化扶正器、筛管尾管组合等一系列措施有效减缓了抽油机的偏磨,减小了生产成本,促进了煤层气的科学开发。     

沁水盆地南部煤层气井支撑剂回流原因分析及治理措施探讨

煤层气井需要通过压裂措施改造储层,压裂过程中普遍使用石英砂作为支撑剂。在排采过程中会发生支撑剂回流,导致卡泵、砂埋管柱等生产现象发生,影响了排采连续性。为了防止排采过程中发生支撑剂回流现象,分析统计了樊庄区块近5年来的检泵原因,发现支撑剂回流的主要发生在排水段、控压产气段和稳产段,总结了三个阶段气水产出规律及支撑剂回流的原因。提出了使用低密度支撑剂、在近井地带形成遮挡层、合理控制排采强度、使用防砂泵等措施应对支撑剂回流的影响。该类措施有效减少了樊庄区块支撑剂回流现象,可以在其他同类区块推广应用。     

沁水盆地南部煤层气水平井井型优化及应用

针对沁水盆地南部高煤阶煤层的低渗、非均质强的特点,采用煤层气水平井数值模拟技术,优化水平井井型基本技术指标,提出沁水盆地南部煤层气适用水平井井型。通过实际钻采效果分析,认为除了地质构造等因素外,水平井井型等因素也是影响其产能的重要原因。     

沁水盆地南部煤层气井排采伤害判别模式

为分析煤层气排采生产过程中储层伤害对煤层气井产能的影响,以沁水盆地南部成庄区块为例,对22口煤层气井排采生产特征进行了分析,划分了高、中、低产井和产水井,界定了不同产能井排采伤害发生的时间,建立了煤层气井的排采伤害判别模式。研究结果表明:成庄区块高、中、低产井和产水井排采前期易产生速敏效应,中期是地层气锁的高发期,后期会出现应力闭合伤害;3种主要排采伤害中,气锁发生的可能性比煤粉堵塞要大,速敏出现概率又比应力闭合大;高产井在生产过程中一般会发生一种类型的伤害,中产井中出现2种伤害类型的几率增大,低产井与产水井多为多种伤害类型组合甚至出现伤害的耦合效应。     

低温改造技术在沁水盆地南部煤层气井试验应用

通过深入低温改造技术机理研究和沁水盆地南部现场试验效果分析,总结出低温改造技术适用条件及未来改进方向.研究表明,低温改造技术通过利用液态CO2、 N2等的低温、冷冲击及竞争吸附的特性,改变煤岩物理性质和促进煤层CH4解吸,达到增渗增产的效果;分析认为浅部原生煤、碎裂煤发育区适合低温改造技术的使用.     

沁水盆地南部煤层气水平井工艺技术优化

沁水盆地南部高阶煤煤储层为特低渗储层,具有低压、低渗、低孔、非均质性强的特点,水平井开发技术是提高煤层气采气速度及效益开发的有效途径。通过以樊庄-郑庄区块历年来投产的各类水平井为研究对象,展开了适应性分析及开发效果评价。研究结果标明:对于高阶煤煤层气开发而言,裸眼多分支水平井、U型水平井由于投资高、产能到位率低、后期治理难度大已被淘汰,L型筛管水平井在高渗区适合规模开发,L型套管压裂水平井能够有效解决低渗区储量动用难和构造煤发育区直井造缝难的问题。     

沁水盆地南部煤层气井排采储层应力敏感研究

为分析煤层气排采不同阶段煤储层应力敏感性及渗透率变化的影响因素,采集沁水盆地南部煤样,开展了不同实验条件的应力敏感实验。结果表明:有效应力从0增加到10 MPa时,煤样渗透率减少了50%~70%;有效应力从10 MPa增加到20 MPa时,损失量仅约占初始渗透率的10%;有效应力低于2.5 MPa时,应力敏感性较强;有效应力增加到3.5 MPa的过程中,渗透率损害系数急剧上升,渗透率损耗为20%~30%;有效应力从2.5 MPa增加到9 MPa时,应力敏感性最强,有效应力从3.5 MPa上升至9 MPa时,渗透率损害系数快速下降,渗透率损耗约60%;有效应力自9MPa之后,渗透率损害系数缓慢下降,渗透率损耗约10%;渗透率损害率介于30%~65%,临界应力为7~11 MPa。有效应力较低且不变时,煤样渗透率随孔隙压力增加而增加。围压不变时,随有效应力下降和孔隙压力增加,煤样渗透率下降,这与有效应力和孔隙压力变化引起的煤储层渗透率变化量有关。     

沁水盆地南部煤层气田闲置井风险分级与治理

煤层气闲置井指的是在煤层气田勘探开发过程中,因为各类原因导致超过半年以上没有正常生产利用的井.由于此类井利用价值较小,人们经常疏忽对其管理,但该类井存在气体泄漏风险,可能造成安全环保事件.因此,加强闲置井合理处置显得尤为重要.根据闲置井解吸压力、目前井底流压、区域生产状况、套管技术状况、附近采煤情况等技术指标将闲置井风...     

沁水盆地南部煤层气井排采动态过程与差异性

针对沁水盆地南部煤储层变质变形的特点,通过对沁水盆地南部某井组的排水采气动态过程与差异性进行分析,结果表明：井组单井之间气产量变化大,排采效果差异性明显,单井产水能力不一;在煤层气井排采过程中,为防止吐砂和压敏效应,排采强度、制度调整不易过大、过频;在煤层气井排采的不同时期应采用不同的工作制度,在以排水为主的前期排采阶段,排采工作制度以控制动液面为核心来制定,在产气为主的中后期稳定生产阶段,排采工作制度以控制套压（井底流压）为核心来制定;煤层气井生产过程中,在保持一定回压确保煤储层安全的前提下,应尽可能降低套压生产,以利于煤储层平均压力的降低,扩大煤层气的解吸范围,获得高产气。     

沁水盆地南部高阶煤煤层气井压裂效果关键地质因素分析

地质条件是影响煤层气井压裂人工裂缝的关键,弄清其对压裂效果的控制对提高改造工艺适应性至关重要。以压裂裂缝扩展试验为基础,分析了压裂施工曲线形态、裂缝监测数据等资料,总结了人工裂缝扩展规律,探讨了人工裂缝与煤体结构、地应力和力学性质的关系及其对产量的影响,提出了压裂工艺优化方向及改进措施。研究表明:煤体结构影响人工主裂缝长度及其复杂程度,地应力控制裂缝的开启及长度、走向,力学参数主要决定了压裂施工的难易程度;上述关键地质因素的差异性导致常规压裂工艺存在局限性。根据不同地质条件优化工艺技术,实施针对性的改造措施,可以改善增产效果。     

沁水盆地南部煤层气丛式井产能主控因素分析

根据对沁水盆地南部煤层气丛式井产能情况以及对研究区生产井地质、工程条件的研究,确定了影响该地区煤层气井产出的主要地质、工程影响因素,指出煤层气的产量主要受煤层埋深、煤厚、含气量、渗透率、压裂液量以及砂比的影响。利用灰色关联分析方法确定了不同因素与产气量的相关性,分析认为砂比对丛式井产能的影响远大于其他影响因素,是影响煤层气产能的最关键因素。     

沁水盆地南部煤层气田防膨综合分析研究

目前,煤储层改造的主体工艺仍然是活性水压裂技术。但是对于煤层防膨问题,基本都是基于砂岩理论的防膨技术研究,未针对煤层进行全面研究讨论。针对这一问题,通过对煤层粘土含量分析确定储层好与差;分析了排采过程中煤岩与砂岩渗透性变化特征;并进行了煤层气井防膨现场对比试验,同时,结合环境保护及开发成本进行了全面分析,认为一般区块煤层不需要进行防膨措施,而对于差的储层区域所占比例高于20%的开发区块,建议进行现场试验,进一步确定是否采取防膨措施。     

山西沁水盆地南部煤层气储层特征及成藏主控因素研究

以沁水盆地南部3号煤为研究对象,利用压汞法、扫描电镜观察等分析方法,研究了煤层气储层特征。结合构造解析、盆地分析以及前人研究成果,探讨了区内煤层气成藏主控因素。研究表明:3号煤层煤岩类型以半亮煤为主,储层裂隙系统发育,煤岩热演化程度较高,生烃潜力巨大;压汞孔隙度在1.40%~5.87%之间,渗透率(0.06~0.58)×10~(-3)um~2,储层较致密,储集空间以孔隙和裂隙为主。逐一分析了沉积作用、岩浆侵入活动、水动力作用以及构造作用对煤层气聚集成藏的控制,综合分析认为顶、底板泥岩(致密砂岩)发育区、岩浆侵入活动活跃区、水动力弱~滞留区以及构造活动较弱区为煤层气的主要富集区域。     

沁水盆地南部煤层气钻井工艺技术适用性分析及对策

沁水盆地南部煤层气开发主要采用直(斜)井和多分支水平井两种井型。实践证明,直(斜)井所采用的钻井工艺技术简单,与科学的排采技术配套后,能够取得较好排采效果,能够达到煤层气低成本开发的目的。裸眼完井方式下的煤层气多分支井钻井技术,经过技术引入、规模引进和自主组织技术研发应用三个阶段的探索实践,形成了一系列煤层气水平井钻井配套技术。但由于受储层保护、井眼稳定等问题的制约,裸眼完井方式下的煤层气多分支井对沁水盆地煤层气开发适应性较弱,需要进行技术改进。     

沁水盆地南部柿庄地区煤层气U型水平井低产原因分析

本文基于柿庄地区煤层气水平井资料,从地质、工程、排采三个方面系统分析水平井低产原因,认为断层沟通含水层、煤体结构破碎,邻井压裂沟通含水层、井眼轨迹上倾、排采速度过快、排采时效低为区内煤层气水平井主要低产原因。通过水平井低产原因分析,为该区煤层气勘探开发提供依据。     

沁水盆地南部煤层气叠前地震多属性分析

将叠前AVO属性、叠前AVO反演、叠前FVO反演同时应用在沁水盆地南部3#煤层的储层预测中,综合分析叠前地震多属性,确定有利储层分布,预测结果与实际测井解释的含气性结论一致,有效地提高了煤储层预测的准确性,且为沁水盆地南部煤层气及类似储层的预测提供可行的方法。     

沁水盆地南部煤层气单井产量影响因素敏感性分析

沁水盆地南部是我国煤层气研究与开发的热点地区,煤阶属于中~高阶煤,影响其煤层气井产气能力的主要地质因素有煤层厚度、含气量、渗透性、含气饱和度、构造条件和煤层的压裂改造效果等。本文在多年煤层气勘探开发取得的成果基础上,运用数值模拟技术,量化研究煤层气单井产气量对各项地质参数在沁水盆地南部煤层常见的分布范围内的敏感程度,在开发生产实践和开发方案编制中,可以其作为煤层气开发单元划分和高产富集区优选的参考依据。