煤层气井新型螺旋轴流式混抽泵设计

针对煤层气井排采中含有气体与煤粉的特点,专门设计了泵的增压单元,并且采用压紧式叶轮结构,有效延长了泵的工作寿命。对样机进行室内试验研究,给出了该泵的外特性曲线,结果表明在入口含气率在40%左右时,样机的最高效率达到了40%,单级扬程2.6 m,该泵对高含气率的多相流体混抽效果明显,对煤粉固体颗粒不敏感,在煤层气开采中具有较好的推广应用前景。     

煤层气井排采初期井底压降的计算方法

本文根据沁水盆地潘庄3~#煤层气井的相关资料及排采曲线得出临界解吸压力与产气压力的拟合关系并结合实测储层压力得出排采初期的井底压降,为确定煤层气井初始排采初期合理的排采强度做准备,对提高煤层气井产气稳定期和采收率有重要的现实意义。     

煤层气井有杆泵排水采气设备的分析方法

通过分析煤层气开采专用游梁式抽水机的几何关系和运动特点,建立了其运动学模型,给出了抽油机各运动参数的求解方法和各构件动力分析的解析方程,并通过实例计算了抽水机的运动和动力规律。结果表明,该方法步骤简单,可以定量地分析悬点的运动规律和各构件的动力学特性,完全能够满足现场数据计算的需要,对煤层气专用有杆泵排采设备的设计计算、系统分析和选型研究具有重要的指导意义和应用价值。     

一种通过围岩开采煤层气的方案

常规的煤层气开采需要对煤层进行水力压裂以增加其透气性而提高产量,但中国煤层具有低透气性和强塑性特点,压裂效果并不理想。文章提出首先应用水力压裂等方法改造煤层围岩的透气性,使围岩能传递井中产生的压降,煤层因而可在与围岩接触面处解吸出所吸附的煤层气,并经围岩作为通道流入井中。由于围岩的可压裂性远高于煤层,因此此方案较常规方法更加可取。     

一种冷气效率高的煤层气脱氧方法

本文提出了一种煤矿区煤层气（CMM）催化转化脱氧方法。在煤层气中加入少量水蒸气,在催化剂存在下,利用甲烷与氧的反应热,使甲烷与水蒸气转化成一氧化碳和氢,既避免了除氧时的超温,又使输出气体的冷气效率提高。该除氧方法适用于输出气体需加压而对气体热值适应范围较宽的领域。     

煤层气井沉砂防气泵的研究及应用

煤层气井在排采过程中煤粉等固体颗粒进入井筒后容易造成卡泵、砂埋管柱等问题。煤层气井产气后气体也会对排采设备有影响,导致排采效率下降、气锁等问题。为了解决上述问题,减少固体颗粒对排采设备的影响,研制了沉砂防气泵,该泵具有防煤粉与防气体影响的双重作用,可以防止停抽时煤粉卡泵现象的发生,同时还可以通过环形阀进行气液置换,减少气体的影响,提高排采效率。经过现场实际应用结果表明,使用该泵能够有效的降低煤粉及气体影响,减少检泵作业和捞砂工作量,提高排采效率,降低综合作业成本。     

沁水盆地产层组合对煤层气井产能的影响

借鉴现有模型并结合沁水盆地现场实际，建立了煤储层双重孔隙多孔介质三维气、水两相耦合流动数学模型，研究了模型的全隐式解法，根据沁水盆地煤层和含水层的不同组合方式以及流体流动方式编制了7种组合方案，并利用自行编制的数值模拟程序对7种组合方案进行了单井产能数值模拟，最终确定将3号和15号煤层、K₂灰岩层联合作为产层是最优的组合方案.     

煤层气井有杆泵排采设备设计计算方法

基于有杆泵设备各组成部分的静态和动态特性,分析了悬点的运动规律,给出不同开采阶段载荷的变化规律和曲柄轴扭矩的计算模型。实例计算结果表明,为减小上冲程开始时悬点最大加速度,曲柄应沿逆时针方向旋转。计算悬点载荷要考虑静载荷、动载荷和摩擦载荷的综合作用。相对于常规油气田,煤层气井动载荷和摩擦载荷所占的比重较大,与悬点载荷的比值分别达到15%和6%;开采中,动载荷的比重迅速减小,稳定生产时,其影响已较小,仅为4%左右,而此时摩擦载荷的影响超过动载荷。杆管总变形量较小,最大值仅为176 cm,且主要为静变形,动变形的比重较小,稳定生产后可忽略。设备平衡良好时的曲柄轴瞬时扭矩仅为未平衡时所需扭矩的50%左右,且上下冲程的扭矩值近于相等。     

浅谈掺烧煤层气（瓦斯）燃烧锅炉的改造设计

 改造现有燃煤锅炉为燃煤锅炉中掺烧煤层气（瓦斯）锅炉,煤层气（瓦斯）和煤在锅炉中无比例限制的掺烧;通过对两种不同燃料的特性研究,建立控制各个单元的控制参数和目标参量,得到锅炉安全和经济条件下的安全控制框图;根据燃煤炉膛的结构和特点,在保证燃煤时正常运行条件下,对燃气燃烧器的合理参数和结构进行研究,并根据工程项目实际工况,设计燃烧器以及燃气和空气的混合比例调节系统,使之能够在程序控制下自动调节二者比例,达到完全燃烧和安全运行的要求。     

乳化液泵节能控制的一种方法

介绍乳化液泵节能控制的系统组成及实现方法,实际应用取得较好的经济效益。     

塔山矿井瓦斯抽放泵的选型设计

针对塔山矿井综采工作面瓦斯涌出量大,回采过程中经常出现瓦斯超限断电现象,影响安全生产的问题,对矿井瓦斯抽放系统进行设计优化,合理确定管道参数,根据实际状况分析计算管网阻力,从而选择更加合适的瓦斯抽放泵,提高系统的可靠性、高效性,以确保矿井的安全生产。     

旋流泵参数化设计方法

针对旋流泵系列化设计的需求,根据旋流泵设计经验,采用SolidWorks软件特征建模方法,建立了叶轮与蜗壳的三维数字化模型。进而,采用数学方程式,借助于尺寸参数和工程设计参数控制其几何模型。采用Visual Basic进行SolidWorks软件二次开发,通过SolidWorks API接口和尺寸驱动技术,自动更新叶轮和蜗壳的三维模型,实现了旋流泵的参数化设计。     

煤层气垂直井压裂优化系统的设计与实现

为了合理确定压裂泵注参数,以提高煤储层导流能力和煤层气产气量,根据目前煤储层特点,建立了影响煤储层支撑剂评价体系,应用多层次模糊综合评价方法建立了支撑剂优选系统;对压裂液性能、配伍性等性质参数对比,建立了压裂液优选系统;根据压裂的地质和工程影响因素,对不同水力压裂施工参数分类,建立了不同储层渗透率下的泵注参数优化系统。这一系统成功地应用于指导沁水盆地潘庄区块煤层气垂直井的现场水力压裂施工设计。     

一种单缸双作用往复泵泵头的设计

对一种全新结构的双作用往复泵泵头结构及原理进行分析,提出了其应用方法。     

垂直压裂井和水平井产气量的计算方法

本文介绍了垂直压裂井和水平井产气量的一种计算方法，通过建立垂直井眼和水平井眼的水力模型，推导出产气量及其它参量的计算公式，引用具体的地层参数、流体特性和煤层中煤的吸附特性数据，进行定量计算。     

近坍塌压力的防塌钻井流体樊庄煤层气井实践

樊庄区块15号煤层坍塌压力较高,如何实现井筒近坍塌压力同时保证井壁稳定是保证安全高效钻井的关键。室内抑制性实验,发现绒囊钻井流体比表面积为0.02 m2/g、线性膨胀率仅为1.63%、泥页岩回收率达90.2%,抑制性能明显强于其他实验流体。承压能力实验表明绒囊钻井流体承压能力较强,在驱压70 MPa下煤芯柱塞仍未漏失。现场应用两口井验证在近坍塌压力情况下井壁稳定并施工安全。U型井樊试X2Y井三开使用清水钻进出现大量掉块,替入绒囊钻井流体后井壁稳定。钻进过程中钻井液密度0.86~1.10 g/cm3,塑性黏度7~15 MPa·s,动切力4.60~12.26 Pa,动塑比0.57~0.88 Pa/(MPa·s)。顺利与直井连通,完钻。多分支井沁平X-Y-3H井使用钻井液密度0.93~1.21 g/cm3,塑性黏度7~17 MPa·s,动切力4.00~10.22 Pa,动塑比0.39~0.70 Pa/(MPa·s),无大范围掉块、坍塌等现象发生,煤层钻遇率达到95%。     

煤层气水平井连通井组轨道设计与控制方法

煤层气水平井组由一口或几口水平井与一口洞穴直井连通,共同利用该直井进行采气作业,因此煤层气水平井需进行两井连通作业。依据煤层气水平井组的特点,建立了以煤层气水平井为基准的坐标体系,并推出了两井坐标体系的转换公式;考虑到连通井段短和轨道控制要求高的特点,优选出增-增-稳设计剖面,并建立了分段轨道优化设计方法;以逐步缩小洞穴井与水平井相对位置的不确定性椭圆范围为目标,提出了煤层气水平井轨道测量的方法及稳斜扭方位的轨道控制模型。通过以上的基础研究,形成了较系统的水平井连通井组轨道设计与控制方法,并结合现场应用进行了连通轨道控制的分析。     

浅谈掺烧煤层气(瓦斯)燃煤锅炉的改造设计

为使煤层气(瓦斯)和煤在锅炉中无比例限制的掺烧,通过对两种不同燃料的特性研究,建立控制各个单元的控制参数和目标参量,得到锅炉安全和经济条件下的安全控制框图。根据燃煤炉膛的结构和特点,在保证燃煤时正常运行条件下,对燃气燃烧器的合理参数和结构进行研究,并根据工程项目实际工况,设计燃烧器以及燃气和煤的混合比例调节系统,使之能够在程序控制下自动调节二者比例,达到完全燃烧和安全运行的要求。