煤层气井排采技术分析

煤层气的产出机理决定了煤层气井必须进行排水降压,才能达到产气的目的。文章分析了当前我国煤层气井排采的主要方法及其适应性,指出合理的排采制度和精细的排采控制是保证煤层气井排采成功的关键排因素。认为非连续性排采、排采强度过大及井底流压降低过快是影响我国煤层气井产量的主要工程因素。     

煤层气井不同排采阶段产水特征及排采管控方法研究与应用

通过机理分析和排采数据分析,研究了煤层气井开发整个过程中单相水流段、临界解吸段和气、水两相流段3个阶段的产水规律,针对不同的产水规律提出了相应的差异化的排采控制方法。结果表明,单相水流段煤层向井底供水量随着时间的增加持续增加,使冲次与排采时间保持线性增加能够保持恒定压降速度;临界解吸段,由于相态变化频繁,煤层供水量起伏较大,需要密切关注水量、井底流压的变化,持续、小幅调参;气、水两相流阶段,为防止流压大幅下降,初次放气要提前放慢冲次,从极小量开始逐步增气,增产阶段要遵循小幅多频次提气的原则,保证流压、产水平稳的基础上产量平稳上升。     

余吾煤业地面瓦斯抽采井排采效果分析

余吾井田于2006年开始施工地面煤层气排采工程,试验实施较为有效的为采前瓦斯预抽放系统(37口井)3号煤层压裂排采工程,通过该工程有效降低了试验区域煤层瓦斯含量,有利于后期井下采煤时快速掘进及快速回采,对潞安矿区相关矿井地面瓦斯超前抽放和煤层气开采具有借鉴意义。     

煤层气井智能排采技术应用研究

针对沁水盆地郑庄煤层气井田地质条件和开采状况差异性大,部分井田抽油泵经常性损坏,无法正常生产,本文介绍了适于煤层气井的专用智能排采技术。在郑庄ZH-47井进行适用性试验,已实现实时采集、识别、记录设备生产运行中多项参数,自动耦合生成最优工作制度,达到供采平衡和合理解析压力。试验结果表明,该智能排采技术自动调节性好、维护方便、综合运营成本低,在煤层气开发领域具有广泛的推广应用前景。     

拟稳态扩散的煤层气井动态模型及应用

扩散对煤层气井生产动态具有非常重要的作用,为现场人员能够快速有效地对煤层气井生产动态进行预测,需要建立解析形式的动态模型。以拟稳态扩散和体积物质平衡方程为基础,建立气体扩散量与含水饱和度的关系,结合拟稳态产能方程,得到考虑煤层气体拟稳态扩散的动态预测模型。模型对煤层气井生产中后期具有较好的拟合度,通过计算,认为扩散作用在整个开发过程中对煤层气产量均有影响。扩散作用能提高煤层气峰值产量,特别是对煤层气后期产量有很重要的稳定作用。扩散系数越大,煤层气峰值越高,后期产气量越高,且稳产时间更长;扩散对累积产水影响较小;煤层气开发后期,扩散作用越强烈,储层压力下降越平缓,煤层气稳产时间越长。     

柳林地区煤层气井排采过程中产水特征及影响因素

以实际生产数据为基础,结合流体包裹体测试分析,从古今水文地质特征、排采模式、压裂工艺等方面综合研究了柳林地区煤层气井排采过程中的产水特征及其影响因素。结果表明：柳林地区煤储层产水特征是多种因素共同作用的结果,山西组煤层顶板砂岩含水层中古流体呈现滞留特征,富水性相对较弱,其现今产水量的高低与岩层中裂隙的发育程度有直接关系。太原组煤层顶板灰岩含水层在早期与地表淡水发生了沟通,富水性较强。当以不同的模式进行排采时,受压裂强度和煤层与顶板含水层差异沟通的影响,表现出D,A,B,C四种模式的产水量逐渐增大的规律。进一步指出,为降低水动力的影响,适当区域可选用水平井开采;煤层气开发由北东向南西逐步推进,有利于煤层的排水降压;储层改造过程中应降低压裂缝的规模,尤其是纵向缝的高度。     

煤层气井排采工艺技术研究及其应用

煤层气是一种重要的非常规能源,同时也是影响煤矿安全生产、环境的重要因素。排采是煤层气井勘探的关键环节之一,通过对3个煤层气试验区的排采工作制度、排采设备、井口改进、筛管深度、捞砂、捞煤粉、电子压力计监测等技术装备的研究应用,优化了煤层气井的排采工艺,取得了良好效果。     

煤层气井电泵排采工艺技术的研究及应用

由于煤层气井生产特性的要求，常规的电泵采油技术对煤层气井而言有许多不适应的地方，需要进行相应的改进。本文介绍了在近五年来对12口煤层气井的电泵排采试验的基础上，逐步改进了包括变频调速技术在内的电泵排采工艺，使电泵排采技术成为一套比较完善的煤层气并排采工艺技术。     

和顺区块煤层气井排采影响因素分析

结合和顺区块煤层气投产井地质条件、压裂效果及排采控制等特征,分析了影响该区煤层气排采的因素。结果表明构造复杂易造成压裂裂缝与断层沟通,干扰排采;生产煤层渗透率低、解吸压力低是该区煤层气排采的不利条件;15#煤层埋深较浅,产液量低影响煤层排水降压;压裂施工应控制裂缝形态,提高压裂效果,避开区域灰岩含水层对煤层越流补给;合理控制套压,缓慢控制流压,对扩大煤层气解吸范围,提高产气量十分重要。     

煤层气井产气阶段临界排采参数分析

依据煤层气排采实际,基于煤岩破坏出煤粉机理,建立了煤层气井产气通道较近井地带、近井和远井地带破坏出煤粉模型。分析得出较近井地带主要是降压程度大引起的压实破坏,而近井和远井地带主要是流体拖拽引起的拉伸破坏,由此给出了产气通道破坏出煤粉的临界排采参数。结合井筒压力分布模型,建立了煤层气单井多层合采的井底压力和产水量模型,分析了单井多层合采井底压力和排水量,优选多层合采时排采参数。     

链条式数控抽油机在煤层气井排采中的应用

链条式数控抽油机由于其全数控电力拖动的特性，配套应用于煤层气排采，较几种常见的煤层气排采设备而言，具有运行平稳、节能、自动化程度高和可实现冲次、冲程任意调整等特点，经过近40多口井的应用，取得了很好的效果。     

煤层气井排采过程中压裂裂缝导流能力的伤害与控制

煤层气井排采过程中,压裂裂缝导流能力大小变化,直接影响压降漏斗扩展范围,进而影响煤层气井产气量的高低。以晋煤集团寺河矿3号煤制作煤片,以兰州石英砂为支撑剂,运用FCES-100裂缝长期导流能力评价仪,在实验室物理模拟了排采过程中煤储层压裂裂缝的导流能力变化规律。实验结果认为：煤层气井排采过程中压裂裂缝导流能力具有较强的应力敏感性,如果控制排采降压连续缓慢稳定进行,可以使压降漏斗充分扩展前应力敏感对导流能力的伤害较小;在水力压裂施工中可以通过增加砂比来减小支撑剂嵌入的影响,对于深井选用更高强度支撑剂可以克服支撑剂破碎引起的伤害;不稳定和断续排采可造成压裂裂缝导流能力快速下降,只有坚持排采降压的“连续、缓慢、稳定”进行,才能避免应力敏感和流速敏感带来的储层伤害,确保煤层气井开发取得好的效果。     

沁水煤层气田樊庄区块直井产出特征及排采控制方法

沁水盆地樊庄区块煤层气开采已初具规模,目前最早投产的煤层气井生产时间已接近4年.通过生产动态数据的跟踪分析,结合本区煤层储层特征,对该区煤层气井的排采特点有了一定的认识,并将煤层气井的生产过程划分为五个阶段,制定了相应的排采控制方法,为樊庄区块生产井管理提供了理论依据.     

官寨井田煤层气井多煤层排采技术分析

为探索适合官寨井田的多煤层排采技术,着重从排采设备和排采制度方面展开分析。首先,以GZ-01井的基础数据为参考,分析了多煤层合采可行性。其次,对排采设备的选型进行优化研究。最后,采用数值模拟的方法,对降压阶段不同降速下的压降漏斗进行模拟;并根据模拟的结果对排采各阶段的控制参数进行量化。工程实践表明:研究结果现场应用效果良好,可为官寨井田的后续煤层气排采作业提供参考依据。     

煤层气井排采速率与产能的关系

通过分析煤储层压裂裂缝受力状态的动态变化,详细探讨了排采对煤层气井产量的影响.指出排采的速率过大会使裂缝所受有效应力快速增加,进而快速闭合,大大降低渗透率,压降不能传递得更远,煤层气井控制半径变小;流体携带大量的煤粉和支撑剂堆积在临井地带堵塞裂缝,发生速敏效应;间歇式排采更加剧了速敏效应的发生.由此可见,煤层气井的排采必须以合理的、缓慢的速率进行,否则将造成储层的严重伤害.焦作矿区X-1井因排采速率过快,造成10 d内将液面降低了782 m,达到了煤层底板,从而出现了水产量低、基本不产气的结果.数值模拟结果表明,在达到临界解吸压力之前液面下降速率以5~10 m/d为最佳;达到临界解吸压力时应维持液面不变一段时间,然后以2 m/d的速率下降.     

煤层气排采产气效果影响因素分析——以延川南工区谭坪构造带排采井为例

通过跟踪分析延川南煤层气田谭坪构造带内排采井的生产动态,按产能大小和排采动态曲线趋势对排采井进行了分类统计,确定了煤层气井在排采过程中对产气效果影响较大的因素是排采的不连续和不稳定,工程条件、煤层条件和地质构造条件是影响排采产气的关键因素。     

煤层气直井压裂规模对排采典型指标的影响

以沁水盆地的煤层气井为例,通过分析煤层气井的典型排采指标,研究了压裂规模对排采典型指标的影响,探究不同压裂规模对排采典型指标影响的机理。结果表明:煤层气井压裂后产水产气主要依靠煤储层的能量和通道条件;研究区内煤层气井的压裂规模集中在80～200 m~3/m之间,占总井数的86%;煤层气井的累计产水指数、见套压前的累计产水量及返排率与压裂规模指数无关,煤层气井的累计产气量、平均产气量与压裂规模指数有关;随着压裂规模指数上升,累计产气量、平均产气量上升,当研究区压裂规模指数超过140 m~3/m时,累计产气量、平均产气量整体出现下降。     

寿阳地区建井前期煤层气排采主控因素分析

位于山西省沁水盆地北部的寿阳地区,是近年来煤层气勘探开发的主要区块之一。通过对该地区煤层含气性、建井前期煤层气探井排采数据、煤层气藏保存现状、水文条件以及排采制度等因素的综合分析,找出了决定该地区煤层气排采效果的4个主控因素(即排采方式、排采制度、气体影响和煤粉堵塞),并提出了改善排采效果的措施。     

煤储层渗透率与煤层气垂直井排采曲线关系

根据岩石弹性理论分别建立了天然裂隙面上、最大水平主应力方向上形成裂隙的极限压力模型,绘制了压裂过程主裂隙延伸轨迹示意图;根据原始渗透率与改造后渗透率的关系,结合压裂主裂隙几何形态特征,绘制了不同渗透率关系下排采过程压力传播轨迹示意图;根据煤储层原始渗透率、压裂后渗透率不同情况下压力传播轨迹的不同,得出煤层气垂直井排采的“增-减-增”、“增-减”、“增-增”和“增-减-猛增”等4种典型排采曲线.     

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。