脉冲爆燃压裂技术在煤层气井中的应用

脉冲爆燃压裂技术利用火药能源在近井带燃烧产生多级脉冲气体压力,在裂缝方向不受地应力控制的前提下,使地层产生多条裂缝体系,改善了地层近井带的导流能力。为验证脉冲爆燃压裂技术在煤层气井的应用效果,选择部分井层开展了现场试验及使用效果评价。结果表明,在煤层气井实施脉冲爆燃压裂措施,工艺简单,成本较低,不污染煤层,对提高煤层气井开发初期出水量,解除煤层气储层近井带污染及堵塞,提高产气量,具有较好的效果。     

煤层气井压裂技术探讨

彩504煤层气井压裂是克拉玛依油田进行的首次煤层气井压裂改造，由于对地层认识不足，缺乏参考资料及经验参数，给施工带来很多困难。通过对该井压裂资料的综合分析及研究，探讨今后对煤层气压裂改造的思路和合理的施工规模，对煤层气开发具有一定指导意义。     

沁水地区煤层气储层多脉冲压裂技术试验及应用研究

沁水盆地煤层气储量较为丰富,煤层埋深较浅,煤储层孔隙度、渗透率低,目前主要以水力压裂改造煤气层储层达到投产增产目的。针对沁水地区浅层煤层气储层地质特征及开发特点,水力压裂地层破裂压力不明显,二次压裂增产效果不理想等问题,开展了煤层气储层多脉冲压裂技术的试验应用研究与探索。重点论述了浅层煤层气多脉冲压裂技术设计方法、装药结构设计、作用机理与工艺设计及全封闭井口多脉冲压裂设计等,总结分析了三口井现场试验的效果及存在的不足。该工艺技术应用试验的成功为浅层煤层气压裂开发提供了新的增产技术与途径。建议进一步完善工艺和优化设计方法,在单井多脉冲试验应用的基础上,开展煤层气多脉冲压裂技术与水力压裂复合工艺研究,以提高综合压裂效果。     

煤层气井压裂脱砂原因分析

在准噶尔盆地，对于煤层气的勘探开发尚处于调研实验阶段，对煤层气的勘探开发技术还不很了解，尤其是压裂方面的技术。该文以准噶尔盆地煤层气井压裂应用实例为基础，介绍了煤层压裂技术并着重分析采用活性水压裂液进行压裂的煤层气井施工中出现脱砂的原因，为今后新疆煤层气压裂提供有益的借鉴。     

煤层气压裂和排采技术应用现状与进展

在当前国际能源供需矛盾日益突出的形势下,煤层气的资源勘探开发备受世界瞩目。对于此类非常规气田的开发人们借鉴常规油气田开发技术并加以改进,探索出开发煤层气的技术。主要概述了国内外煤层气井的压裂技术和排采技术的研究现状,分析存在的问题;对比各技术的优缺点和适用性,提出我国煤层气开发技术需加强的方面,展望未来发展趋势。清洁压裂液研制、二氧化碳泡沫压裂和氮气泡沫压裂技术改善,排采使用装置和排采工作制度改进是目前我国煤层气发展的主要技术突破点。     

煤层气井压裂工艺及其对设备性能的要求

随着非常规油气开发的发展,煤层气井以其独有的特点形成与之相对应的压裂改造及配套工艺技术。在典型煤层气压裂案例介绍的基础上,对煤层气井压裂工艺进行了初步探讨,对比分析了煤层气压裂与常规油井压裂施工工艺的不同之处,包括压裂施工入井排量、施工规模、压裂液体系以及裂缝支撑剂几个方面,提出了煤层气井压裂工艺对设备性能的要求,对实现煤层气压裂工艺所配置的设备性能及使用要求进行了阐述。分析结果对煤层气压裂施工及其设备的选型和开发具有一定的指导意义。     

液态CO2压裂技术在煤层气压裂中的应用

煤层气是一种非常规天然气资源。煤层气储层与常规天然气储层相比具有很大的差异。煤层通常以多个煤层组形式存在，各组之间相距的距离不等，这一特征加上煤岩本身的一些特性，使得煤层压裂与常规储层压裂之间存在一些差异。文章介绍了液态CO2压裂技术的原理、优缺点以及工艺技术特点。对利用液态CO2施工的步骤及效果进行了对比分析，建议在煤层气压裂中有针对性地利用谊项技术；     

沁南地区煤层气井二次压裂技术研究

针对SZN区块大量煤层气井水力压裂后产能无法满足要求的现状,需要进行二次压裂改造,提高单井产量。然而,煤层气储层由于其结构的复杂性以及初次人工裂缝的存在、前期生产活动的扰动,其二次压裂过程裂缝产生的条件和扩展机制极为复杂,增产效果差异较大,改造效果无法令人满意。本文通过从地质、压裂、排采等多方面入手,对区块前期已施工二次压裂井进行分析,研究发现,在地质条件类似,井况完好,排采合理的情况下,二次压裂过程裂缝能否有效延伸、新裂缝形成与否;二次压裂前煤层地应力与原始地应力的变化情况是决定二次压裂改造效果的关键。两者与二次压裂后产量相关性规律明显,提出了新的二次压裂改造理念,通过大规模体积改造形成大规模新裂缝,结合区块前期施工经验优化二次压裂改造工艺参数,为煤层气二次压裂提供了新的技术方向,为区块低产井的提产稳产提供了新的技术途径。     

煤层气藏直井压裂开发数值模拟研究

根据山西宁武煤层气藏的情况,建立了相应的地质模型,利用数值模拟手段对宁武煤层气区块进行了井网形式和井排距的优化研究。结果表明,对于一煤层气藏来说,存在着合理的井网形式;对于具有方向性的储层,井距与排距应有合适的比值。针对宁武区块,应采用矩形井网,最佳井排距比值为2·5,通过综合指标分析,认为350m×875m的矩形井网为最佳的开采设计方案。     

我国煤层气压裂技术发展现状与展望

压裂技术是煤层气高效开发的关键增产技术,该技术对于大力开发煤层气、实现我国碳中和目标具有重要意义.本文通过对我国煤层气压裂技术的调研分析,发现:①目前现场大多采用常规活性水压裂技术,同时也在积极探索无水/少水压裂技术;②由于我国煤层地质条件复杂多样、非均质性强等特点,目前还存在裂缝动态扩展机理研究不够深入、压裂工艺以及...     

煤层气井用非离子聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液优选

活性水、瓜胶压裂液是国内煤层气井压裂最常用的压裂液,但活性水压裂液流变性能差,瓜胶压裂液破胶残渣含量高对煤层的伤害大,限制了这两类压裂液在煤层压裂中的应用。为此,针对煤层温度和渗透率低的特点,在分析影响锆冻胶压裂液性能因素的基础上,优选出了适用于煤层气井压裂的非离子型聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液配方(0.400%PAM+0.035%ZrOCl2)。通过室内试验对优选出的非离子型聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液的性能进行了评价,结果表明,该压裂液具有耐剪切、滤失量低、易破胶、携砂性能好、无残渣、对煤层伤害低、易返排的特点,适用于低温煤层压裂。      

煤层气水力压裂微地震监测技术在鄂尔多斯盆地东部M地区的应用

为探索研究二叠系下统太原组和山西组煤系地层水力压裂效果,以鄂尔多斯盆地东部M地区煤系地层太原组和山西组为例,以微地震井中监测为技术手段,实时监测压裂效果,结合微地震事件属性特征分析人工裂缝网络连通性,解决复杂区域裂缝网络控制问题,为煤系地层水力压裂过程中压裂方案设计与调整提供依据,并对施工过程质量控制提供依据。现场实施取得良好的效果,实时调整压裂方案,为煤系地层水力压裂和储层评价提供了依据和技术保障;利用井间应力干扰可以促成大范围裂缝带的形成和沟通,形成更大的裂缝体积和渗流通道,对产能的改善作用更加明显,提高开发效率。     

煤层气资源开发现状及测井技术攻关方向

综述国内外煤层气资源量和勘探开发历史和现状。世界上煤层气资源潜力巨大,是值得重视的天然气后备资源。在煤层气的勘探开发过程中,煤层气储层特征的独特性使得常规地球物理测井评价在资料采集、基础理论和解释方法、三维储层精细描述等方面存在不适用性。测井技术的进一步发展需要在测井新仪器研发、测井解释新理论和方法、测井新技术应用和井间地球物理技术等几个方面深入攻关。     

煤层气及煤层气系统的概念和特征

进一步的煤层气地质研究需要精确的煤层气概念和系统的研究方法和思路。通过总结近年来的煤层气研究新资料和文献，结合实际勘探开发经验，认识到煤层气生成是多成因多来源的，并以多种形式赋存于煤层中。煤层气是赋存于煤层中的天然气，而煤层气系统是由煤层和其中的煤层气及煤层气藏形成所必需的一切地质要素和作用所组成的天然系统，煤层是煤层气系统的焦点。     

GJT25-09型煤层气专用固井半挂车研制

煤层气勘探开发井的钻井深度浅、固井作业压力低、水泥浆用量少,使用常规固井设备时操作复杂、经济性不高。采用一体化结构设计,实现固井车的混浆单元、泵送单元、供灰单元、供气单元的集成设计。利用“双泵合流-双马达串/并联切换”技术,实现设备全液压驱动,开发了煤层气专用固井半挂车,并介绍了该车的技术参数、技术与结构特点、测试应用情况。可对煤层气固井作业起到较好的降本增效作用,对煤层气的大力开发提供支持。     

煤层气藏非对称水力裂缝直井产能评价

煤层具有非均值性较强、压裂裂缝展布不均匀、非对称分布等特点,目前缺少煤层非对称裂缝产能评价模型.针对上述问题,运用Langmuir等温吸附方程及Fick扩散定律描述煤层气藏中的吸附、解吸及扩散现象,引入特殊的拟时间函数解决考虑吸附解吸现象的物质平衡方程中非线性较强的问题,利用新定义的参数表征压裂过程中水力裂缝的非对称性...     

基于聚类匹配的煤层气压裂效果主控因素识别

煤层气压裂效果与影响因素之间存在的非线性关系难以从机理层面进行系统分析,针对该问题,提出了一种基于聚类匹配的压裂效果主控因素识别方法。该方法从数据中挖掘影响因素的内在联系而非通过主观判断来分析压裂效果与影响因素之间的联系。首先,以压裂后的产气指标数据为研究对象,利用凝聚聚类方法对样本井进行分类和效果评价;其次,利用K-means聚类算法结合信息增益排序与相关性分析,对影响因素进行分类与筛选,从中选取前置液用量、携砂液用量、含气饱和度、含气量、垂直应力、支撑剂用量、破裂压力、加砂强度8个因素;最后,对筛选出的因素进行样本聚类,将聚类结果与压裂效果的评价分类结果进行聚类匹配,实现了压裂效果主控因素的识别。与其他主控因素识别方法对比,验证了该方法的有效性和可操作性。该研究可为优化二次压裂施工方案提供技术支持。     

无因次产水图版预测煤层气井产水量研究

目前,煤层气井产水量预测主要采用数值模拟方法,该方法可以较好地描述煤层气赋存、运移及产出机理,但应用起来较为繁琐、费时。为此,以山西省南部沁水盆地南部樊庄区块实际地质和动态资料为依据,通过引入无因次参数组合绘制煤层气井无因次产水曲线,并对影响该曲线的煤层面积、裂缝孔隙度、渗透率等14个参数进行了敏感性分析,绘制了无因次产水图版,形成了一套简单、可靠、快速预测煤层气井产水量的方法,并对方法的准确性进行了验证。结果表明,表皮系数、未饱和度和气、水相相对渗透率对无因次产水曲线的影响较大,其他参数对其影响较小,误差均小于10%;无因次产水图版预测煤层气井产水量与实际日产水量误差为6.78%,具有较高的预测精度,可供现场应用。     

淮北煤层气井井斜控制技术

淮北SN区块 4口煤层气井所处地层造斜力强,在这种地层钻直井,用常规防斜钻具和纠斜方法难以达到设计要求。采用井下动力钻具定向防斜纠斜,达到了最大井斜角小于等于 5°的要求。介绍了SN - 3井反方向调整井斜方位的工艺方法,6次调整钻具组合,由常规的满眼、钟摆钻具调整为动力钻具,并更换 1.5°弯接头和 0.75°单弯螺杆,使井斜角控制在 3.5°,方位角控制在 2 6 0°的设计指标。其它 3口井改变钻具组合后,机械钻速明显提高,由SN-3井的 5.36m/h提高到 11.95~13.46m/h,纯钻时间由SN-3井的 75h减少到 37.81h。     

煤层气钻机与井控装备现状及发展方向

分析了国内外煤层气钻机的发展现状,详细介绍了国外主要钻机生产厂商所研制的煤层气钻机的结构特点、应用情况及国内煤层气钻机的研制开发情况。分析认为,国外煤层气钻机发展成熟,结构紧凑、自动化程度高、效率高,其产品已经形成系列化;而国内则主要借用常规油气钻机、煤田钻机和水文钻机等,钻井成本高、效率低,阻碍了煤层气产业的快速发展。同时,对国内外煤层气井井控设备的发展进行了分析,指出了国内煤层气井井口防喷器和旋转控制头在设计、制造和配套应用方面存在的问题和发展方向。然后,对国内煤层气钻井装备研制开发中存在的问题进行了归纳总结,提出了解决这些问题的具体建议,并指出我国应该抓住机遇研制开发高效的煤层气钻井装备,加快我国煤层气产业的发展,以优化我国的能源结构。