煤层气井的泥浆技术工艺

煤层气钻井要求泥浆具有保护目的层和护壁堵漏的功能。本文是对安阳５口煤层气试验开发井泥浆工艺技术的总结。     

准噶尔盆地南缘煤层气地质研究及技术进展

由于大倾角、多厚煤层、中低煤阶等有别于国内外已有成功开发区块的独特地质特点,准噶尔盆地南缘煤层气勘查和开发利用先导试验建设中,开展了技术攻关及试验,地质认识获得较大进步,初步建立了适应其地质特点的工艺技术体系。在煤层气开发中也涌现出许多难题,要实现规模有效开发,还需优化、攻关和创新地质精准选区和精细评价技术、地质与工程一体化技术、储层改造工艺技术、多煤层有序开发技术和合层排采层位优选方法等。     

应力释放构造煤煤层气开发理论与关键技术研究进展

构造煤煤层气高效开发是我国煤层气资源禀赋的选择,构造煤储层与煤层气赋存特征决定了疏水降压煤层气开发理论技术不再适合构造煤储层,应力释放(原位)煤层气开发理论技术是新的技术方向,有望将构造煤煤储层从煤层气开发禁区变为新领域,同时也有望成为煤矿煤与瓦斯突出治理、煤矿区甲烷温室气体减排的治本之策。依托国家重大科研仪器研制项目,以应力释放构造煤煤层气开发关键实验平台和工程装备原理机为基本定位,以开发理论创新、技术原理探索为先导,以装置、装备及其工艺技术为研究核心,应力释放构造煤煤层气开发理论技术研究取得重要和实质性进展。探索构建了应力释放煤层气开发理论技术基础,阐明了水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发的工程原理。水平井造洞穴应力释放构造煤原位煤层气开发模拟试验系统已完成设计进入加工阶段,系列配套基础实验取得了重要数据;探索建立了构造煤储层应力释放与煤层气解吸扩散关系模型;揭示了应力释放构造煤煤层气开发煤储层渗透率变化规律。研发形成了构造煤储层大口径水平井双向往复式钻进+多级扩孔+复杂循环钻井液成井、水平井泵注+喷射诱导控制造洞穴应力释放与储层激励、气/水/高浓度煤粉混合物直井射流泵+配套井底装置组合高效举升、产出物地面高效重力分离+回收+水循环、煤层气应力释放开发装置(装备)数据采集和控制系统等应力释放构造煤煤层气开发关键技术。     

中国煤层气勘探开发技术

中国煤层气资源丰富，近１０年在煤层气勘探开发技术方面形成了包括煤层气钻井取心、试井、完井、强化压裂和排采系统配套的工程工艺技术．应用这套技术实现了我国煤层气勘探的突破性进展。介绍了这套煤层气勘探开发工程工艺技术的基本内容、特点及应用情况。     

淮北芦岭井田煤层气地面抽采技术研究

针对芦岭井田煤层碎软、低渗透、煤层群的特点,深入分析了井田地质、储层特征和煤层气地面抽采过程中的技术难点,通过探索试验和研究,提出了具有针对性的解决方案。在总结完善现场工程试验的基础上,形成了适合芦岭井田煤层气地面抽采的工艺技术,为该井田地面煤层气规模化抽采提供有力的技术支撑。     

长平井田3号煤层气储层物性及特征研究

煤层气储层物性及特征是煤层气地质理论最重要的基础研究内容,影响着煤层气的开发条件和效果。基于长平井田地质、煤层气地质、煤层气勘探开发及测试资料,采用煤层气地质理论及数理分析方法,对井田内3号煤层气储层物性及特征进行了研究。结果表明:长平井田3号煤层具有良好的含煤性和含气性,是煤层气开发的良好对象和气源保障;煤层的孔裂隙破坏相对严重,煤的孔隙度低、透气性差,不利于煤层气高效渗流产出;煤储层能量弱、压力较低,属于低压煤储层;煤对甲烷具有较强的吸附能力和储集能力。     

我国煤层气地质特征与工程技术适应性进展

我国煤层气储层由于成煤年代早、板块构造挤压等因素,导致储层物性差、渗透率低,但因深成热变质、区域动力变质及岩浆接触热变质作用相互叠加,使煤层含气量偏高。通过勘探开发实践,我国已建立适合中高煤阶煤层气的煤层气开发工程技术系列,重点包括三维地震物探技术、直井+定向井丛式钻井技术、大规模水力加砂压裂技术、智能化排采控制技术、低成本地面集输工艺技术等,但煤层气开发仍存在产能到位率低、气井产量低、稳产能力差、产业规模发展慢等问题,核心原因仍为地质条件差、勘探开发技术仍不成熟,基于大数据动态数据库分析评价的"地质工程一体化"技术有望为煤层气科学勘探开发提供途径。     

煤储层开发动态地质评价理论与技术进展

项目组以沁水盆地、鄂尔多斯盆地等为研究对象,取得了煤层气高产井区地质控制模式、煤储层物性动态规律与数学模型、多层叠置含煤层气系统、煤层气开发解吸阶段数值描述等4项理论认识;形成了煤层水及孔隙低场核磁共振表征、煤层气有利建产区地质综合评价、多层叠置含气系统煤层气递进排采地质设计、煤储层开发地质动态评价等4项评价技术;研发了多煤层多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统、煤层气直井流体参数探测仪、煤层含气量天然源超低频电磁探测仪等3套装备,初步形成了适合于研究区地质条件的煤层气开发地质保障技术体系框架,为满足煤层气大规模开发需求提供了参考。     

沁水盆地高阶煤层气压裂工艺反思与技术改进试验研究

煤层气单井产量是制约煤层气产业发展的瓶颈问题,压裂改造是提高煤层气单井产量的措施之一。本文总结了沁水盆地高阶煤层气压裂工艺近年以来的应用情况,反思了压裂效果差异后面隐藏的问题,探讨了压裂改造过程中外来水对煤层气储层的影响,针对活性水压裂工艺在低渗透煤储层应用中的不足,提出了降低水伤害提高压裂改造效果的一整套压裂工艺技术改进思路,通过开展先导试验取得了突出成效,初步形成了"低前置比、快速返排"压裂工艺。     

试论我国煤层气的基本储层特点及开发策略

回顾了我国煤层气资源勘探开发试验工作进程;根据200多煤层次的注入／压降试井数据以及多年来的煤田地质勘探资料,简要总结了我国煤层气储层基本特点;对今后我国煤层气资源勘探开发策略和思路提出了建议,认为我国煤层气开发,应针对各地的资源特点,因地制宜地选择合适的开发方式,不仅要在诸如河东、沁水等重点煤田继续进行常规垂直压裂井不发试验,同时要大力提倡开展煤矿采动区地面井开发煤层气的试验工作。此外,还要重视我国西北侏罗纪低煤级厚煤层煤田的煤层气开发工作。