解堵性二次压裂在樊庄煤层气井的应用

樊庄区块煤层气并使用清洁液压裂后,由于破胶不彻底导致裂缝堵塞而使煤层气井产量低。通过对压裂液进行室内实验优选出适合樊庄区块煤层气井的压裂液体系,优化施工工艺,开展活性水二次压裂,达到解堵增产的目的。樊庄区块现场实施2l井次,取得了很好的增产效果。     

气动潜孔锤钻井工艺在煤层气井的应用实践

介绍了气动潜孔锤钻进的工作原理、钻具组合、主要技术参数的计算和选择,并通过实例介绍了气动潜孔锤在煤层气井钻井中所遇到的问题与处理方法。     

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。     

多脉冲压裂用于低渗煤层开发可行性分析

针对多脉冲压裂广泛地用于低渗煤层开发的趋势,从储层物性、煤岩力学性质、次级微裂缝、煤层气多重解吸作用、施工工艺成熟性、复合性和施工成本等7个方面,并结合沁水盆地3#煤层Z2-005井的压裂施工增产效果,分析了多脉冲压裂用于低渗煤层压裂开发的可行性。     

低渗煤层多脉冲压裂激励作用的裂缝模型研究

为了提高适用于低渗煤层气高能气体压裂开发的技术水平,结合全封闭多脉冲压裂工艺特点,分析了多脉冲加载激励煤层产生多裂缝松弛地应力的作用机理及p-T作用过程,研究建立其多裂缝物理模型。该模型为低渗煤层全封闭多脉冲压裂瞬间破岩成缝机理研究及优化工艺设计提供了理论参考。     

等离子技术在矿山中的应用

破岩方法可分为机械能破岩和热能破岩2种。对于中等硬度以下的岩石,如硬度系数(f)≤6～8的岩石利用机械方法破岩效率较高;而对于f≥8的坚硬岩石,热能破岩的效果就远远高于机械破岩。从实际应用出发,重点介绍了低温等离子体破岩、凿岩的原理和方法,等离子装置的结构及其特点。     

顶驱螺杆泵系统参数优化及在煤层气井的应用

为提高顶驱螺杆泵系统工作效率,以三交区块煤层气井为例,充分考虑抽油杆柱复杂受力情况、电机和螺杆泵最佳工作状态,以及排采井场防爆标准等多方因素,从日产液量和下泵深度入手,对井下排采设备到地面驱动设备逐一进行受力分析,建立力学及数学计算模型,最终通过定量化研究计算形成一整套科学合理的设备选型方案。现场应用结果表明,该方案可以快速选出合适的顶驱排采设备,既提高了工作效率又增加了选型的准确性,为三交区块煤层气水平井日常排采控制过程中设备的稳定运行及系统匹配度的提升提供了切实可行的方案。     

空气钻井技术在柳林煤层气井的应用

空气钻井技术是煤层气高效开发的重要钻井技术,具有循环压耗低、携砂能力强、井眼净化好的特点,同时能有效防止井漏、保护储层、提高机械钻速等,但面临着井壁稳定、水动力条件等复杂的工程和地质难题,在柳林煤层气井施工中,开展了岩层特征、水文地质条件、煤层含水特性、泡沫钻井液设计等研究,针对地层特点,设计了适合空气钻井的配套工艺技术。通过柳林地区7口井的施工,钻井周期缩短50%,储层得到有效保护,直井产气量达到1000 m3/d,水平井产气量达15000 m3/d,初步取得了良好的示范效果,推广应用前景广阔。     

高压脉冲等离子热电极脱除烟气中SO_2的实验研究

利用热电极等离子体法进行脱硫实验,研究了供电电压、电极温度等对脱硫效率的影响,分析了其脱硫机理,得到电极温度对脱硫效率有一定影响等一些有益的结果,为开发新的脱硫技术提供一定基础。     

变频脉冲式煤层注水技术研究

煤层注水是采煤工作面治本性防尘措施,为了提高煤层注水的效果,尤其是低渗透性、高硬度难注水煤层的注水,提出了变频脉冲式方法进行煤层注水方法,分析了双动式增压器产生脉冲高压水,无级变速器实现换向快慢的变频脉冲原理,得出了用脉冲高压水压裂、沟通煤层裂隙,在煤层内部形成能使水渗透到煤体内部的相互关联的孔隙一裂隙网,静压水均匀润湿煤层的动、静压交替注水方式.结果表明:变频脉冲式方法进行煤层注水,可以获得比较理想的注水效果,有效降低工作面粉尘含量,是目前解决煤矿低渗透性、高硬度难注水煤层注水的最有效技术手段.     

煤层气井解堵技术研究

针对煤层气井采气通道堵塞引起的产气效果不佳问题,分析了国内部分地质条件好的区域内低产井主要原因及目前常用解堵技术手段,提出了高能流体解堵技术方法。并进行了高能流体压裂、疏通、清理工艺技术过程研究,取得了工艺过程中所采用参数的匹配、解堵效果评价等基础资料。通过对高能流体解堵技术方法的实际应用,对个别低产井有一定的增产效果,为解决当前煤层气井低产的现状提供了资料。     

煤层气勘查中绿色钻探技术应用

随着煤系矿产勘探开发的不断深入,尤其国家提出“碳达峰、碳中和”目标以来,在勘查过程中推行绿色勘查技术势在必行。本文在绿色勘查概念的基础上,结合煤层气钻探生产工艺流程,根据煤系气储层特征及致害因子,分析了保护储层及周边环境的钻探技术。通过分析钻探施工对地下水污染的特点、污染物的主要成分及污染途径,提出了对应的污染防治措施及处理技术。介绍了两种煤系气开发时提高钻探效率的工艺,同时可降低作业过程中产生的污染物总量和污染影响时间。并针对绿色钻探设备配置、钻井液配比、废弃物回收处理等相关技术进行了探讨。     

煤层气赋存特征及其参数井与排采井设计

以勘查区地质特征为基础,分析了煤层埋深、煤层厚度、煤层含气量、甲烷风化带、渗透率、煤体结构等煤层气赋存特征,为参数井与排采井设计提供了设计依据,根据井位部署原则,对参数+排采试验井进行了选位及选型,然后设计了钻井工程,煤层气抽采试验井采用大位移定向套管射孔完井,先进行直井钻井,一开下套管固井、二开钻穿煤层,然后三开进行定向井施工,钻穿煤层30 m完钻,下套管固井,水泥返至地面。并分析了井身结构、井身质量要求、钻井主要设备及钻具组合、钻井液方案及井控技术与煤储层保护要求。研究为煤层气区块的定量化排采提供技术支持。     

煤层气开发对水资源的影响及其防护措施

随着鼓励煤层气开发政策、规划的逐步实施,我国的煤层气产业也必将不断发展和壮大。然而,煤层气开发对人类的生存环境有着很多负面的影响,诸如噪声污染、大气污染和水污染等方面。其中,由于我国为缺水国家,煤层气开发对于水资源的影响应该尤为引起关注。煤层气的开发可能污染地表水和地下水、降低地下水位、影响水生态环境、侵蚀土壤等。分析了煤层气开发对于水生态环境和水资源造成的不良影响和破坏,通过分析和探讨,提出了相应的对策和措施。     

武乡南区块煤层气开发的深部地质边界研究

为了开发利用新中标的武乡南区块煤层气资源,对深部煤层气资源的开采提供理论指导,基于地质分析与实验模拟相结合的思路与方法,结合模拟煤储层条件下的等温吸附与渗流实验,预测了深部煤储层含气性与渗透性随着埋深增大的变化特征,并发现了深部不同于浅部的变化趋势,指导了后期煤层气开发的工程实践。研究结果表明:深部煤储层压力与温度共同制约含气量的大小,且深部煤储层含气量发生转折的临界深度为1 820 m,超过这一临界深度含气量逐渐降低;深部煤储层温度与地应力共同制约渗透率的大小,且深部煤储层渗透率发生转折的标志埋深是1 600 m;鉴于深部煤储层低渗的特点,有效地对深部煤储层含气量、渗透率及其可改造性进行分析与探讨,认为煤层气开发的深部地质边界为埋深1 800 m。     

纳米陶瓷电絮凝技术处理煤层气排水的实验研究

煤层气是一种重要的能源资源,但在开采过程中会产生大量的煤层气排水。为了有效处理煤层气排水中的大量有机物和无机盐等污染物,解决煤层气排水难以有效处理的问题,本研究提出了纳米陶瓷电絮凝技术深度处理煤层气排水的方法。试验结果表明:当电解时间60min,极板间距12mm,电流密度9mA/cm~2,极板对数2对和抽吸泵出口压力为0.08MPa时,该工艺处理后的COD、SS、全盐量、Fe和石油类等污染物指标均可满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)中Ⅴ类水体标准。     

寺河井田3号煤层气成藏条件分析

煤层气成藏过程十分复杂且控制因素多,开展煤层气成藏条件分析是煤层气高产富集区预测,提高煤层气勘探开发成效的基本前提。从煤层气的生成、储集和封盖保存条件3方面对寺河井田3号煤层气成藏条件进行了分析研究。研究结果表明,寺河井田3号煤层气成藏条件良好;成煤过程中,煤中丰富的生烃物质在多期热变质作用下,促使了煤生烃,提高了生烃率和生烃量;煤化程度高,煤中微孔裂隙系统非常发育,为煤层气吸附储集成藏提供了大量空间,吸附动能强、吸附量大;围岩的低孔低渗性、适宜埋深、构造封闭性、地下水弱径流及水力封堵性为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件。     

煤层多分支水平井安全钻井技术

通过对煤层地质特征、钻井工程特点以及现场实践分析,归纳了煤层损害与井壁失稳机理,提出了煤层多分支水平井安全钻井策略。研究表明：应力敏感、流体及固相侵入、水相圈闭是煤层损害的主要类型;控制钻井液滤失量,增强滤液与煤层配伍性,提高煤层能量,完善煤层损害解除方法是保护煤层的有效手段;地质情况复杂,煤岩强度低,钻进液性能不稳、密度不合理,清水充气不均是清水充气欠平衡钻进多分支井水平井煤层损害和井壁失稳的主要机理;开展三维地震优选布井,钻井工艺,清水改性及暂堵-返排钻井液体系等配套技术研究有利于煤层多分支水平井钻井安全。     

山西保德中低阶煤层气地质特征

通过对钻井岩心及地化进行分析,揭示了山西保德地区煤层气地质特征。山西保德煤层厚度较大（5～10 m）,埋藏较浅（450～700 m）,为高发热量低阶煤层（30.98 MJ/kg）。其分布稳定,有机质成分高（60.2%～92.7%）,变质程度低（Ro为0.55%～0.88%）,硫含量较低0.24%～1.73%,应用安全性较高,抗碎强度大（80.1%～86.0%）,不易破碎,便于压裂开采。煤层孔隙度大、渗透率高,易形成游离气的运移和聚集。煤层地处地下水径流区,地下水渗流具有侧向封堵性能,封闭性的逆断层对煤层气也具有良好的封堵作用。其构造简单,顶底板均为砂质泥岩与泥岩,封堵条件好。实验室测试,煤层吸附能力很强（3.79～14.27 m³/t）,并随埋深增强。其含气饱和度较大（10.67%～85.94%）,具有随埋深增强的趋势。储层压力较大（2.09～2.96 MPa）,具有富集成藏的良好条件。实践开采显示,8煤层含气量为0.48～7.856 m³/t,自上而下逐步增大,且甲烷含量高（18.29%～95.47%）;11煤层含气量为0.44～4.67 m³/t,自上而下逐步增加,甲烷含量高（1.24%～93.29%）。目前2层合并开采后稳定日产3 000 m³,具有工业开采价值,可在该区加大勘探开发力度。     

基于GIS+BIM的煤层气发电站智能化综合管控平台构建研究

针对煤层气发电站运营过程中信息化程度偏低的现状,提出构建一套基于GIS+BIM的煤层气发电站智能化综合管控平台,并设计了综合管控平台的架构及功能。在充分利用原有分散控制系统和OA办公系统的基础上,结合多种信息技术(包括地理信息系统、建筑信息模型、物联网大数据采集分析、精准定位、视频智能识别等),可实现平台整个企业生产过程的全域感知、信息共享、远程监控和智能决策。