压裂井开发煤层气技术及其应用

介绍了铁法煤田煤层气赋存的基本情况及压裂井开发煤层气技术,总结了以往铁法煤田煤层气的开发及利用情况,指出压裂井开发煤层气技术将在铁法煤田煤层气开发中发挥重要作用,以及应用中应当注意的问题。     

煤层气垂直压裂井在彬长大佛寺井田的应用

介绍了彬长大佛寺井田首次应用垂直压裂井开采煤层气。在钻井过程中采用低固相钻井液及变密度固井的方式,减小了对煤储层的伤害;压裂时采用以套管注入、高排量、活性水携砂为主的清水压裂配套工艺技术,能够满足该区煤层气井储层改造的要求;并在排采中尝试将液面降至煤层顶板位置生产,取得了理想的效果。     

欠平衡钻井技术在压裂井施工中的应用

本文对欠平衡钻井技术进行了简介。结合在铁法煤田进行的气动潜孔锤钻进试验,较为详细地介绍了空气钻井的各项技术要求,通过对气动潜孔锤钻进试验的分析,得出了在铁法煤田应用气动潜孔锤钻进技术目前存在的问题和今后应用该项技术需要注意的事项,为在铁法煤田应用气动潜孔锤钻进技术大力开发煤层气进行了探讨。     

煤层气井多井压裂效果的数值分析

地面钻井抽采瓦斯已成为解决高瓦斯矿井安全问题的有效方法,但我国煤层的渗透率普遍较低,需要进行人工增透,其最有效的方法之一就是水力压裂。在对瓦斯抽采单井压裂效果分析的基础上,利用有限元分析软件RFPA对多井压裂效果进行了数值分析,结果表明:单井压裂时,裂缝在井周两侧沿最大水平主应力方向延伸;多井压裂设计时,采用对角线沿最大水平主应力方向的菱形布井方式,能在煤层中产生充分发育的裂隙和损伤区域,达到压裂煤层的目的;模型的边界条件对模拟结果产生较大影响,施加围压更符合实际情况。     

微地震技术在地面井压裂监测中的应用

利用微地震裂缝监测技术,测量压裂时注入到煤层中的压裂液所引起的地面微地震信号的变化来解释压裂裂缝参数。通过对成庄煤矿CZYC-10井和CZYC-11井压裂裂缝进行了监测得出,成庄矿该区域内压裂裂缝为近似水平裂缝,裂缝形状为不规则的椭圆形;压裂井的裂缝的长轴方位为北东70°～81°,压裂裂缝东西长轴全长216～221 m,南北轴裂缝全长157～177 m;现场实测到的裂隙形态、缝长和方位可为下一步布井、压裂方法设计等提供参考,为沁水煤田的煤层气开发管理提供参考。     

单一煤层重复水力压裂综合选井研究

为减少盲目改造煤层气低产井、有效提高其产气量,从开发单一煤层的煤层气资源条件、煤储层物性及围岩特征、一次压裂效果和排采工作制度等4个方面较系统的分析了重复水力压裂效果的主要影响因素,构建了其一级评价指标和二级评价指标。根据多层次模糊综合评价原理结合煤层气井产气特点,得出了不同级别评价指标的隶属度。以山西柿庄南区块部分煤层气井的勘探开发资料为例进行了重复水力压裂综合选井评价。结果表明:日产气量超过1 000 m3的井目前不需要重复压裂;平均日产气量小于300 m3的井,重复水力压裂需慎重;平均日产气量300~1 000 m3的井是重复压裂改造的首选,但需进一步优化泵注参数。     

煤层气径向井技术实践及排采数据分析

通过介绍径向井技术引导某煤层气井压裂施工的过程,分析暴露的问题,认为该技术能在一定程度上起到引导作用,但也需在孔径及孔数、煤粉返排、压损等方面做进一步完善。在后期排采过程中,通过汇总分析该井的排采参数,认为流压和产气量之间并非简单的线性关系,而是存在"拐点"现象。     

页岩气/煤层气压裂井非均质缝网试井反演方法

页岩气/煤层气压裂井缝网反演是开发调整部署、提采方案优选与效果评价的基本依据,但储层天然裂缝发育,压裂缝网形态复杂、非均质性强,现有试井方法难以有效反演。在表征页岩气/煤层气赋存、非线性流动机理、不同尺度非均质缝网的基础上,建立了压裂井多介质渗流数学模型,基于改进格林元方法实现了模型的高效数值求解,获得了页岩气/煤层气压裂井的压力动态响应特征,明确了流动阶段与非均质缝网参数的影响规律,构建了非均质缝网参数的试井反演方法,并结合现场案例进行了应用研究。结果表明：页岩气/煤层气压裂井压力动态响应主要展示出6个流动阶段,考虑储层分区后会出现改造区拟稳态流动阶段;裂缝导流能力主要影响早期双线性与线性流阶段,裂缝长度对边界控制流之前的阶段均有较大影响;相同裂缝长度与压裂段数下,缝网形态的压力动态响应较弱,需要联合地质、压裂、微震监测等资料才能反演缝网非均质性;所提出的试井分析方法综合了缝网建模、动态模拟、特征线/图版拟合等过程,可以实现压裂井非均质缝网反演,为页岩气/煤层气气藏工程研究提供了理论基础与技术支持。     

煤层气井压裂工艺技术对比分析

由于煤层裂隙系统连通性差,渗透率低,需要通过压裂技术改造煤层气储集层来实现增产。以晋煤集团煤层气井4类压裂技术为主要研究对象,分析水力压裂、氮气震动压裂、高能气体压裂和等离子脉冲压裂技术的优缺点,并对比各类压裂技术的改造效果,以期对压裂施工工艺的选择和压裂工艺研究方向的确定具有指导作用。研究表明,活性水压裂是煤层气井压裂增产的主要手段,但在松软低渗及深部煤层气藏改造效果方面有待继续突破;胶液和清洁压裂液压裂对不同煤层气藏的适应性有待进一步研究,同时需要降低成本,提高其性价比;氮气震动压裂目前仍处于试验研究阶段,需要继续研究压裂机理及工艺的适应性;高能气体压裂在深部煤层气藏及薄煤层气藏中的解堵增产效果不明显,还未实现工艺上的突破;等离子脉冲压裂在煤层气藏中应用于老井解堵,具有良好的效果和推广价值。      

庄5井压裂后效果评价

采用试井分析方法来评价压裂效果，根据压裂缝井试井理论，对庄5井压前压后试井资料进行了对比分析，并结合压裂施工工艺及压后压降曲线分析评价了庄5井压裂层段的压裂效果；得到了造成该井压裂效果不佳的原因主要有四点：①压裂液对地层造成了一定伤害；②压后裂缝半长太短，说明地层没有完全压开；③地层物性变差；④地层存在出水现象。这样为该井的合理开发和制定下步增产措施提供了参考依据。     

低渗煤层井下水力压裂增透技术应用研究

阐述了井下水力压裂的技术原理,介绍了配套的井下施工装备及应用结果.结果表明,河南煤化集团鹤煤公司六矿2115掘进工作面经水力压裂后,效检超标率降至26%,有效掘进时间大幅增加,掘进速度平均提高了2倍以上;给出了三种抽采方式下的经济效益对比分析情况,瓦斯井下压裂抽采吨煤瓦斯治理成本仅为4.8元.     

钻孔与水压联合爆破拆除地面煤仓

介绍了利用钻孔与水压联合爆破拆除钢筋混凝土煤仓及输送带走廊的方案选择、参数设计和爆破施工;通过采取合理的延期时间,保证了建筑物不同结构部分的顺序倾倒和不同爆破方法的联合作用,减少了二次破碎量.     

水力冲孔消突技术在谢桥矿的应用

水力冲孔消突技术工艺简单,安全性高,通过对谢桥矿1161(3)工作面底抽巷的水力冲孔实验进行分析,详细阐述了水力冲孔的基本原理、工艺流程和冲孔设备,并得出了谢桥矿的水力冲孔影响半径.冲孔后瓦斯抽放浓度增大5倍以上,瓦斯流量提高了2～4倍,最高时提高了10倍.     

我国加压过滤技术在越南选煤行业的应用

 本文根据我国加压过滤技术在越南选煤行业的首次成功应用,总结出工作压力、加药量以及入料粒度分布和浓度是决定加压过滤机处理效果的关键因素。该技术处理煤泥水效果显著,对于快速提高经济效益和社会效益、实施环境保护战略均具有深远意义,值得推广使用。     

朱庄煤矿高位钻孔瓦斯抽放技术的应用

为了减少煤矿瓦斯灾害、保证高位钻孔瓦斯抽放技术的有效实施,通过对朱庄煤矿4煤上覆岩层移动的"三带"分析和研究,确定了4煤顶板走向高位钻孔裂隙带高度,提出了合理的布置钻场钻孔设计参数,将基于这些参数的高位钻孔瓦斯抽放技术应用于朱庄煤矿Ⅲ4414综采工作面,Ⅲ4414工作面高位钻孔瓦斯抽放率与相邻工作面相比,提高了近2倍,由于提高了工作面上隅角的瓦斯抽放率,降低了工作面的瓦斯涌出量,工作面回采期间未出现瓦斯浓度超限现象,改善了工作面的安全生产状况.     

复杂地质条件下综采工作面深孔松动爆破技术

大同燕子山矿综采工作面地质构造极其复杂,断层、陷落柱多成群成组出现,使用深孔松动爆破技术过地质构造,为燕子山矿取得了良好的经济效益,通过几年的现场实践,探讨总结了各种条件的深孔松动爆破参数。     

本煤层带压封孔技术装备研究及其应用

瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯问题的根本手段。在分析煤层钻孔应力分布的基础上,研究了带压封孔技术封堵钻孔裂隙的基本原理,并结合"两堵一注"工艺,研制了新型带压封孔装置,并对装置进行实验,结果表明该设备能够满足注浆压力0.5 MPa要求。通过理论分析确定了大佛寺煤矿40118工作面最佳注浆压力为0.4 MPa和最佳封孔长度为12m,经现场验证带压封孔技术抽采瓦斯浓度较常规封孔工艺提高50%以上,有效地保障了工作面的安全开采。     

井-地电位法在煤层气井压裂裂缝监测中的应用

文章介绍了井—地电位法监测水力裂缝的原理方法,并通过对煤层气井压裂前后的现场监测,可获得煤层压裂裂缝方位、长度等参数,对评价人工造缝效果,指导水力压裂工艺的确定及实施具有重要意义。     

高位裂隙钻孔瓦斯抽放技术的应用

天达矿0409工作面瓦斯涌出量大,为解决工作面回风巷及尾巷的瓦斯超限问题,采用高位裂隙钻孔抽放邻近层瓦斯,取得了良好的抽放效果,经济效益显著。