沁水盆地南部高煤阶煤层气井排采工艺研究与实践

中国石油华北油田公司在沁水盆地南部进行高煤阶煤层气开发5年来,已实现年外输气量4×10⁸ m³,排采工艺和技术取得了一定成效。但是,目前还存在对该区煤储层认识不深入,没有成熟的排采技术可以借鉴,井底流压与产气量、产水量的关系认识不清,缺乏专用排采工具等问题。为此,开展了气、水、煤粉多相流动态变化对煤储层的敏感性研究,揭示出了不同开发方式下的煤层气排采规律,并制订出相应的排采技术规范--“五段三压”法（排水段、憋压段、控压段、高产稳产段和衰竭段;井底流压、解吸压力、地层压力）;研发配套的排采工具,形成了拥有自主知识产权的平稳、高效、低成本的煤层气井排采技术系列--排采设备及工艺优化技术、内置防砂管技术和煤层气井智能控制技术;深化产气规律认识,建立了半定量科学排采工作制度,从而降低了对煤储层的伤害,提高了单井产气量。该工艺为沁水盆地南部煤层气田樊庄、郑庄区块15×10⁸ m³煤层气产能建设提供了技术支撑。     

煤层气井排采液面-套压协同管控——以沁水盆地樊庄区块为例

以樊庄区块煤层气开发直井排采管控为研究实例,以排采工程数据为主要依据,探讨各排采控制阶段流体流动形态与煤储层伤害机制,揭示排采液面-套压协同控制过程,并基于煤层气井排采曲线分析和高产气井排采参数统计,获得排采液面-套压协同控制指标。研究结果表明,樊庄区块煤层气井需经历"以液为主-气、液混合-以气为主"的排采控制过程以及排水降液面阶段、憋压阶段、产气量上升阶段、稳产阶段和产气量衰减阶段5个排采控制阶段,其中,排水降液面阶段、憋压阶段、产气量上升阶段是流体流动形态转变和储层伤害的易发阶段,也是排采管控的关键阶段。排水降液面阶段以日产水量为控制参数,以井底流压为评判指标,采取缓慢、长期的排采原则;憋压阶段以日产水量和套压为控制参数,以憋压、稳定动液面的方式实施管控;产气量上升阶段采取适当憋压、提升动液面的控制原则,保持套压高于0.2 MPa,控制日产水量缓慢降至0.2~0.5 m³,使动液面深度回升至煤层中部以上10~50 m;稳产阶段需适当憋压,稳定动液面在煤层以上,并维持排采作业稳定;产气量衰减阶段尽量避免较大幅度的排采制度调整,使产气量、产水量平稳下降。     

高煤阶煤层气井单相流段流压精细控制方法——以沁水盆地樊庄—郑庄区块为例

目前已有的煤层气井排采控制技术未考虑煤层供水量变化的影响,抽油机冲次调节有效性差,调节频繁且容易造成流压波动,使储层受到伤害。为此,针对沁水盆地樊庄—郑庄区块下二叠统山西组3号煤层,基于煤层产水规律的井底流压控制方法理论推导,通过研究煤层气井处于单相流段时煤层的产水规律,以及煤层气井抽油机系统的排水规律,确定了井底流压的精细控制方法,并进行了现场试验。结果表明:(1)煤层气井在单相流段,随着井底流压的降低,日产水量呈线性增加,其斜率由于储层物性存在差异而有所不同;(2)研究区新投产井抽油机系统理论排水量与实际排水量呈线性关系,排量系数为0.888,单相流段煤层气井日产水量与抽油机冲次呈正比;(3)通过现场试验确定合理的日降压幅度下抽油机冲次与累积生产时间趋势线的斜率和截距,在气井排采时只要确保抽油机冲次随着累积生产时间的增加严格按该斜率线性增加,就可以保证实际日降压幅度等于合理的日降压幅度。结论认为,该方法实现了煤层气井处于单相流段时对井底流压的精细控制,对于煤层气井实现高产具有指导作用。     

沁水盆地潘河区块煤层气井负压抽采增产效果

潘河区块煤层气井经过数十年的勘探开发已进入开发后期,产量持续衰减,难以通过排水降压方式提产。因此,基于等温吸附理论,分析了不同解吸阶段煤层气解吸速率,提出采用井口安装压缩机的新型开发方式,通过负压抽采降低井筒压力扩大生产压差,提高煤层气井开发后期产量。结果表明:①通过煤层气等温吸附曲线曲率函数将煤层气的等温吸附划分为低效解吸、缓慢解吸、快速解吸和敏感解吸4个阶段,在敏感解吸阶段,煤层气井解吸效率最高,产气量上升最快;②负压抽采井需满足储层条件好、剩余资源丰富,前期排采效果好,产量衰减明显、煤层裸露等条件;③潘河区块多数煤层气井井底流压处于敏感解吸阶段,通过负压抽采方法进一步降低井底流压,产量提升明显。     

“双环三控法”在煤层气井智能排采中的应用

目前煤层气井的排采主要依靠人工调节控制来完成,这使得在产水、产气初期很容易对气井控制不及时,造成应力闭合、煤粉堵塞、地层气锁等伤害,从而影响气井产量。为此,针对煤层气井排水采气周期长、临界解吸压力不易控制、液面波动对气量影响大等排采难点,提出了"双环三控法"排采控制策略。该控制策略以控制动液面为核心,通过对套管压力、流动压力的双闭环控制以及控降液、控流压及控套压等3种控制策略,实现了煤层气井从降液、解吸至产气等不同阶段的智能排采控制。进而基于经典的"双环三控法"控制原理(以变频控制技术为主),采用现代ARM控制技术,研发了一套煤层气井智能排采控制装置,实现了对煤层气井井底流压和井口套压的双闭环控制。在中国石油华北油田公司2×10~8 m~3煤层气产能建设中的应用效果表明,运用该控制系统,排采设备能够在不同的排采阶段自动实现智能调整参数和安全生产,节约了劳动力资源,降低了煤层气井排采成本,使煤层气勘探开发更加智能化、精细化和安全化,具有良好的推广应用价值。     

煤层气井合理排采工作制度的研究与应用

煤层气井顺利投产需要前期合理有序的降压,文章依据产气时间、产气量、产水量以及储层压力、废气压力五个指标划分煤层气井生产阶段:排水降压至产气前阶段、气液两相流阶段、稳产气阶段和气井衰竭阶段;第一阶段以稳定降压为主,结合动态预测模型、考虑煤层气井产气滞后现象,确定每日降液面值,在排采工艺上井下管柱安装防砂筛管;第二阶段以控制排液速度为主,结合最小携带煤粉的排液速度,确定每日最小降液面,在排采工艺上采用高压软管通过油套环空向井下注入水稀释煤粉浓度;第三第四阶段以控制套压满足集输为主。通过现场试验分析得出,调整排采制度和工艺措施后,煤层气井产量提高,检泵周期延长,对于煤层气井开发具有一定的指导意义。     

我国煤层气排采技术研究现状

煤层气与常规油气的开发有着较大的不同,煤岩储层具有特殊的应力敏感性和成藏富集规律,所以开采难度也相对较大。若想合理进行煤层气开采,首先要制定合理的排采制度,深入的研究煤层气排采技术,为煤层气合理高效开发开采提供理论依据。本文首先阐述了煤层气排采原理,进而针对排采工具对煤层气开采的影响、排采阶段的划分、排采制度与控制等三个方面展开叙述,总结了目前的研究状况。分析认为:煤层气排采工具和设备的选择需要与排采管控制度相适应,目前排采管控制度向着更加智能化的方向发展。     

煤层气田远控智能排采系统的开发与应用

山西临汾马必东区块属于高阶煤储层,需要建立以井底流压为主、套压为辅的智能排采控制流程,保证连续、渐变、稳定、高效的排采管控,但目前采用现场就地调控参数,不仅劳动强度大,而且调节结果滞后,影响稳定生产。本着精细研究、精准管控的原则,开发了基于组态软件的自动化智能排采系统,该系统包含自动化智能排采、生产参数采集、实时数据报警、远程启停井四个子系统,不仅能实现远程智能排采调节、生产数据监控,还能实现生产组织扁平化、信息传输网络化、技术管理数字化和人力资源最优化,为智慧气田智能排采系统的建设与推广提供了借鉴。     

我国煤层气井排采工作制度探讨

我国煤层气资源丰富,全国2 000 m以浅的煤层气资源量达36.8×10¹²m³。由于煤层沉积后普遍经历了较为复杂的构造运动,若煤阶较高,煤的渗透率普遍偏低,而且在煤层气开采中储层的压敏作用极强,这就需要我们更加关注排采技术。针对目前煤层气排采中存在的排水降压效果差、单井产量低的问题,从优化煤层气排采工作制度角度出发,引入了流体流动系统的概念,指出建立合理的煤层气流体动力学模型是制定合理工作制度和建立数学模型的前提,还提出了逐级降压排采工作制度的思想。通过计算对比分析,认为这种工作制度指导下的排采效果更好。       

沁南潘河煤层气田稳控精细排采技术

“沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程潘河先导性试验项目”自２００９年１０月竣工投产以来,取得了很好的排采效果。第一阶段共钻40口井,目前单井平均日产气量已超过5 000 m³;第二阶段110口井,目前单井平均日产气量已超过2 000 m³。在示范工程实施过程中,针对煤层气井的生产特征及煤层气井生产过程的不同阶段,制订了合理的生产管理制度,总结出一套既能保护储层,又兼顾单井和气田整体产能的精细稳控排采技术,并在生产中成功应用,避免了对煤层的伤害,排水降压平稳,扩大了压降范围,逐步提高了产量。正是由于精细稳控排采技术的实施,才保证了示范工程煤层气井排采的成功,也为类似煤层气田的开采提供了技术支撑。     

射孔测试压裂与水力泵快速返排求产一体化联作工艺技术研究与应用

在对储层进行压裂改造中,由于频繁起下管柱,使试油周期延长,对测试层造成二次污染,降低了测试资料准确性,影响了试油效果.针对以上问题,开发了射孔、测试、压裂与水力泵快速返排求产一体化联作工艺,并在霍20井进行了成功实施.现场应用表明:该工艺操作方便,安全可靠,施工周期短,是一套完整高效有利于保护油气层、准确获取地层真实产能的新工艺、新技术,满足了生产要求.     

The Belt and Road Initiative and China-Kazakhstan Oil and Gas Cooperation

正During his visit to Central Asian and Southeast Asian countries in September and October 2013,Chinese President Xi Jinping proposed major initiatives to make joint efforts to build the "Silk Road Economic Belt(SREB)" and the "21st Century Maritime Silk Road(MSR)".With the historical imprint of the Silk Road and through the comprehensive and in-depth cooperation with the characteristics of     

油气储运设备的管理与维护

石油和天然气与我们的生活息息相关,作为不可再生的自然资源,决定了油气储运工作的重要性。本文论述了做好油气储运工作首要要做好油气储运设备的管理和维护,同时也要避免储运过程中的隐患。     

科技创新激励机制的探索与实践

文章回顾了中海油能源发展股份有限公司监督监理技术服务分公司在科研项目进展、科研成果转化、知识产权管理等方面取得的突出成绩,介绍了该公司在建立并完善科研创新激励机制方面进行的探索与实践经验。文章认为,公司制度和政策向创新者及科研工作者的倾斜,是公司科研水平提升与科研实力不断增强的有力保障。     

油气藏的滚动勘探开发和管理

中国东部新生代断陷盆地，在多次地质运动作用下，地质构造下分复杂，形成了多元复合成烃，多期运聚平衡，多套油层系，多种成藏类型的复杂断块和复式油气区。     

下生上储式与上生下储式油源断裂油气输导差异性

为了研究不同生储盖组合的油气分布特征及规律,以下生上储式和上生下储式2个组合样式为例,在剖析油气运聚成藏模式及输导通道的基础上,通过油气分布与油源断裂油气通道特征关系对比,对2种组合样式的油源断裂运移油气特征的差异性进行研究.结果表明,其油气输导差异性特征主要体现在3个方面:①油气输导平面分布范围的差异性.下生上储式油...     

油气勘探开发中的沉积学创新与挑战

根据沉积学研究进展及在实践中的应用成效,梳理未来油气勘探开发对沉积储集层研究的需求,并提出未来研究的重点方向和领域。近年来,中国沉积学研究取得多项重要成果:建立跨重大构造期沉积盆地岩相古地理与浅水三角洲砂体发育新模式,扩展了油气勘探领域;深水沉积砂体分布规律的新认识促使深水—超深水区与湖盆中心持续获得重大油气发现;深层—超深层储集层发育机理的新认识拓展油气勘探开发深度;富有机质页岩发育模式与非常规储集层研究新进展,促进非常规油气勘探开发取得重大突破;多尺度开发地质建模有效预测剩余油分布。沉积储集层研究的新技术与新方法为沉积学理论发展及其工业化应用提供了基础。未来沉积学研究中,应发展传统沉积学、创新细粒沉积学和非常规储集层地质学,为沉积原型盆地恢复、富有机质页岩富集区评价、有利储集层预测和有利目标区优选提供依据,推动沉积学不断创新。     

对科技查新定位的认识与思考

针对一些技术评审专家、研发人员和管理人员对科技查新定位及认识的差异,分析了产生差异的原因,并就石油企业科技查新特点,明确提出了科技查新工作的定位及发展方向,即查新机构应重点加强查新规范化标准建设,主要包括规范创新点表述方式、建立查新结论评价标准、检索词标注规范、科学技术要点表述规范,以及不同创新方式论证规范等。这对于有关各方达成共识、充分发挥科技查新在科技管理环节中应有的作用、进一步提升石油企业科技查新工作质量具有重要参考价值。     

Occurrence and diversity of Bacillus cereus and moulds in spices and herbs

Spices and herbs can contain toxin-producing bacteria and moulds, which can cause health problems for consumers and contribute to food spoilage and shelf-life reduction. The aims of the present work were (i) to determine the occurence and levels of B. cereus and moulds; (ii) to charactize the incidence and diversity of B. cereus emetic toxin (ces, CER), and diarrhoeal toxin-encoding genes (entFM, nheA, hblC, cytK) and toxigenic potential of Hbl toxin-producing B. cereus strains. Black ground pepper samples showed the most contamination with the highest concentration of B. cereus 2.49 log₁₀ CFU/g. Moreover, cumin contained the most prominent mould concentration level of 3.6 log₁₀ CFU/g. The most common moulds were Aspergillus and Penicillium spp. Compared to packaging type, all products acquired from the local market, except curry for B. cereus, exchibited high concentrations of B. cereus and moulds. Four genes were identified – 96% of B. cereus strains contained entFM, 94% nheA, 56% hblC, 42% cytK. None of the samples contained emetic toxin-encoding genes (ces, CER). Toxigenic potential of Hbl toxin was found in 72% of B. cereus strains. Different temperature, moisture levels and hygiene practices were observed at places of sale in local markets thus facilitating contamination and development of moulds. Moreover, the presence of B. cereus and its ability to produce toxins in spices and herbs, may suggest the need to establish microbiological criteria for mould and spore-forming bacteria in spices and herbs.