煤矿区煤层气地面井抽采技术适用性评价

在地面钻井过程中,由于准备工作不充分,对区域客观条件考察不明确等问题导致井身损毁或产能不达标的情况时有发生,为解决这一问题,对影响煤矿区煤层气地面井抽采技术适用性的因素进行了深入分析,得出其主要影响因素为：煤层气可采资源量(煤层厚度、含气面积、含气量),水文、地质条件(水动力条件、地质构造条件),井眼稳定性(煤体结构、地应力、化学因素),以及地形地貌特征。建立了以层次分析法+模糊综合评判法为基础的煤层气地面井适用性评价指标体系,并以寺河煤矿为例,对影响地面井抽采技术适用性的主要因素进行评判,实例验证了此种方法的可靠性,可为煤层气井上下联合抽采技术的适用性研究提供参考。     

湖南煤层气地面钻井抽采技术展望

在煤层气地面抽采技术日趋成熟的今天,湖南高瓦斯煤矿因"先抽后掘、先抽后采"生产停滞不前。将矿井瓦斯作为一种洁净能源开发利用,既解决了制约煤矿生产的安全问题,又为社会提供了新的能源。文章从煤层气生成、储存理论及抽采技术的发展入手,探讨了科学理论与具体实际的有机统一,以省内高瓦斯矿区煤层气开发利用为目的,以求煤层气地面抽采技术有一个新的提高,以加速湖南煤炭工业的发展。     

煤矿区煤层气抽采效果检测指标及评价

采用实测和数值模拟方法对晋城矿区地面煤层气抽采效果进行了检测,实测法检测地面抽采5年后煤层气含量由21.58 m3/t降到10.74 m3/t,气含量降低率为50.2%;数值模拟法检测地面抽采5年、10年后井群范围内气含量降低率均值分别为43.3%和58.2%。煤矿井下抽采15.6个月和29.6个月后,实测法检测煤层气含量由抽采前20.1 m3/t分别降低到11.24 m3/t和4.76 m3/t,气含量降低率均值为44.0%和76.3%。根据实测的煤层气含量和储层数值模拟结果,并结合我国煤矿区煤层气抽采的实践经验和相关管理规定,综合考虑煤矿区煤层气抽采的安全和资源效益,提出以煤层气含量和气含量降低率(或采收率)作为煤矿区煤层气抽采效果检测和评价指标,分别建立了煤矿区地面和井下煤层气抽采效果评价方法。     

寺河煤矿煤层气地面抽采含气量降低实测

煤矿区地面抽采煤层气可以有效降低煤层瓦斯含量,但效果一直缺乏大量的工程验证。文章以晋城矿区寺河煤矿西二盘区为检验区,将区块内8个参数检验井的现今剩余含气量数据与周围生产井原始含气量进行了对比,实测了煤层含气量实际降低情况。结果表明,通过近5 a的地面抽采,寺河煤矿西二盘区煤层平均含气量由23.33 m3/t降至13.89 m3/t,下降幅度平均为42%,平均每年降低1.89 m3/t。     

采动影响下地面井煤层气抽采技术研究

建立覆岩移动变形模型,分析了覆岩各岩层沉降变形及剪切变形特征,给出了套管在覆岩作用下的剪切、拉伸变形破坏形式,建立地面井"S"型剪切变形数学模型函数及离层拉伸变形数学模型;通过对采煤后覆岩裂隙形态的分析,根据采煤工作面瓦斯流动特征,获得了采动影响下瓦斯地面井布井基本原则,设计了采动影响下瓦斯抽采地面井结构,在晋煤集团成庄矿、寺河矿应用该技术,取得很好的抽采煤层气效果,解决了采煤工作面瓦斯治理难的问题,抑制了瓦斯超限,保障了煤矿回采的安全,取得了很好社会经济效果。     

地面打钻抽采煤层气方式探讨

地面打钻井或钻孔深入地下抽采煤层气能更有效地提高抽采效率和速率，且不影响采煤工作的正常进行，设备能循环使用，安全经济。     

深部煤层采动区卸压煤层气地面钻井抽采特性

提出并利用地面钻井孔隙流体压力试验方法对煤层群采动区裂隙发育规律进行研究,并利用地面钻井抽采煤层气试验对此方法进行了验证。研究结果表明,在高度方向上,回采煤层顶板7~43 m范围处于导水裂隙带范围内;底板18 m左右,处于底板裂隙带内;在工作面推进方向上,裂隙在工作面后方120 m处充分发育,120 m以后裂隙逐渐被压实;地面钻井煤层气抽采纯量先后经历了抽采量下降区、上升区、相对稳定区以及衰减区4个过程,在工作面后方120~130m左右位置处抽采量达到最大值,与裂隙发育规律试验完全吻合。     

鹤壁矿区地面抽采可行性研究

简要阐述了煤层气地面开发的现实意义；分析了鹤壁矿区的地质情况，对煤层气地面抽采进行了可行性研究，展示了地面抽采的新思路。     

成庄煤矿采空区煤层气地面井抽采试验

山西晋城矿区主采3#煤层,一般为大采高高强度回采,由此造成工作面瓦斯涌出量大、瓦斯治理压力大等问题。因此,利用采动卸压作用和采空区瓦斯抽采的运移规律,在成庄煤矿施工了采动区地面抽采试验井抽采本煤层采动影响区和采空区煤层气,并运用地面井逐级优化设计方法对试验井的布井位置、井型结构进行了优化。抽采试验结果表明:采空区瓦斯抽采浓度高达50%以上,有效地降低了工作面瓦斯治理压力,试验效果良好。     

过采空区煤层气井地面抽采关键技术

为保证煤矿区煤层气资源超前预抽和连续性开发利用,抽采煤矿采空区下伏煤层的煤层气,已成为煤矿区煤与煤层气共采的重要课题之一。以山西晋城寺河矿井为例,分析了3号煤层采空区下伏岩层应力-应变分布规律、采空区下伏岩层裂隙演化规律和下伏煤层渗透率变化情况,根据采空区卸压效果和下伏煤层的煤层气解吸程度,揭示了过采空区煤层气井抽采机理。通过在采空区以上50 m位置对二开技术套管外安装裸眼封隔器和反扣装置,二开固井后,将反扣装置及以上套管进行回收,使三开固井实现全井段有效固井。从3号煤层采空区以上90 m至采空区底板20 m以下的二开钻进过程采用氮气钻进,研发了煤层气地面钻井过采空区成套系统,包括空压机组、制氮机和增压机组,对其机组参数进行了优化。基于以往寺河矿区煤层气井裂缝监测结果,优化压裂施工参数,适当缩小9号和15号煤层规模压裂。按照过采空区井抽采机理和产气特征划分了3种产气类型,分析了其产气规律。研究结果表明,9号煤层和15号煤层都位于采空区下伏底臌变形带内,3号煤层回采后,9号煤层和15号煤层渗透率分别提高了2.70倍和2.65倍,9号煤层渗透率提高到10×10^-15m...     

贵州白布井田地面煤层气开发潜力研究

分析贵州白布井田的煤层分布、煤储层地质、煤层气资源特征,应用CBM SIM软件对主采煤层的煤层气产能进行预测模拟,并分析了储层条件相似的官寨井田GZ 01地面煤层气井的开发试验效果,综合研究了白布井田地面煤层气开发潜力。白布井田煤层气成藏和开发地质条件较好,有利条件有可采煤层数多、厚度大,含气量较大,煤层气资源丰度较高;不利条件有煤层渗透性较差,储层压力偏低,属欠压储层。采用体积法估算,白布井田可采煤层煤层气资源总量为2905×108 m3,资源丰度为135×108 m3/km2。由产能预测及GZ 01井排采效果判断,对白布井田进行地面煤层气开发,产气效果较好,尤其是地质、储层条件相对较有利的区块,开发前景良好,能源效益可观。研究成果可为今后西南地区地面煤层气开发以及煤矿瓦斯治理提供相应的技术支撑和参考依据。     

煤层气产业与矿业城市发展

本文从煤层气产业的基本构架、我国煤层气产业发展现状、煤层气产业在矿业城市发展和国民经济建设中的作用等四个角度,阐述了我国煤层气产业的形成与发展以及煤层气产业与矿业城市发展相互依存、相互促进和相互影响的关系。这些影响主要表现在改善能源结构、保障煤矿安全生产、减少大气污染、带动相关产业的发展、提高人民生活质量等重要方面。     

气相色谱法分析煤层气组分含量的不确定度评定

煤层气组分含量测定准确与否，直接影响到煤层气资源储量计算的准确性与开发工程的成功率。不确定度是衡量测试结果可靠程度的重要指标，研究气相色谱法测定煤层气组分及含量时，结果的不确定度来源及评定方法。不确定度来源主要有三个方面：煤层气组分响应值重复性、标准气组分响应值重复性及标准气体的准确度。通过实验数据计算出各因素对结果的影响程度：标准气体的不确定度分量对待测样品的不确定度的影响较大，浓度较高的组分重复性测量引入的不确定度较大。煤层气组分的测量不确定度和组分含量有关，组分含量不同时，测量结果的不确定度也不同。     

我国煤层气产业现状及开发模式探讨

本文在综述国内外煤层气产业发展现状的基础上,重点探讨了几种不同的煤层气（煤矿气）藏的特点及其开发模式。指出目前我国煤层气的开发方式主要有原始储层煤层气的开发和煤矿区煤层气的开发两种。其中,原始煤储层煤层气的开发按大类可分为直井开发和水平井开发两大类;煤矿区煤层气的开发模式又可分为井下瓦斯抽放、煤矿区地面预抽和采煤采气一体化开发等模式。     

煤层气产能影响因素及开发技术研究

煤储层中气体分子在承压状态下处于吸附-解吸的动态平衡,随着产层打开和压力降低,气体通过解吸、扩散、渗流产出,形成产能。笔者结合生产井数据,分析了渗透率、含气饱和度、临界解吸压力和压裂缝半长对产能的影响。中国煤层具有低压、低渗、低饱和度等特点,致使储层驱动能量不足,在自然条件下气体解吸、渗流困难,所以必须采用有效的开发增产技术。与常规天然气储层相比,煤层气储层更容易受到损害,在进行开发时采取欠平衡钻井、氮气泡沫压裂等储层保护增产技术对于单井产量的提高至关重要。各地区煤储层特征差异显著,在开发时要对不同的开发手段进行适用性与经济性研究。     

煤层气产能影响因素及开发技术研究

煤储层中气体分子在承压状态下处于吸附—解吸的动态平衡,随着产层打开和压力降低,气体通过解吸、扩散、渗流产出,形成产能。笔者结合生产井数据,分析了渗透率、含气饱和度、临界解吸压力和压裂缝半长对产能的影响。中国煤层具有低压、低渗、低饱和度等特点,致使储层驱动能量不足,在自然条件下气体解吸、渗流困难,所以必须采用有效的开发增产技术。与常规天然气储层相比,煤层气储层更容易受到损害,在进行开发时采取欠平衡钻井、氮气泡沫压裂等储层保护增产技术对于单井产量的提高至关重要。各地区煤储层特征差异显著,在开发时要对不同的开发手段进行适用性与经济性研究。     

集气式和解吸法采测的煤层甲烷含量的比较

根据煤层甲烷的总体赋存规律，运用回归分析的方法，建立了淮南煤田某勘探区内煤层甲烷含量的集气式测值和解吸法测值与各自埋深之间的相关关系，继而对在同一深度处求得的两个回归值进行比较分析，得出了煤层甲烷含量的集气式测值与解吸法测值之间并不存在必然联系的结论，为煤层甲烷资料的分析整理提供了充分的依据。     

阜新煤田王营煤层气田构造因素研究

王营井田煤层气储量丰富,构造地质条件独特,构成了封闭的煤层气田．王营向斜和大型边界断裂的产状和力学性质有利于煤层气的保存;岩浆岩的大量发育造成了煤变质程度的升高,促进了煤层气的生成;岩浆岩墙的密集分布将煤层气田分割为若干区段,区段内煤变质程度和裂隙系统发育具有规律性的差异变化,影响和控制了煤层气的生成、储集和运移．详细掌握这些地质构造因素,可为开发本井田煤层气提供依据．     

绒囊工作液在煤层气勘探开发中的应用前景

选择合适的井筒工作流体用于勘探开采煤层气迫在眉睫。泡沫类工作液已成为煤层气作业的重要选择之一,在国内外煤层气作业中应用广泛。在泡沫类工作液基础上研发的绒囊工作液,不但解决了泡沫类工作液在液柱压力下泡沫消失问题,而且在煤层气钻井过程中表现出密度可调、承压能力强、封堵性能好、储层保护效果明显等特点。实例还表明绒囊工作液匹配地层裂缝、孔道大小或形状的自适应能力强,全面封堵渗流通道。这种自适应地层渗流通道的作用机理表明,绒囊工作液在煤层气欠平衡钻井、低密度水泥浆固井、提高地层承压能力以及储层改造等方面应该有很好的应用前景。要实现这些作业环节成功应用绒囊工作液,应加强绒囊工作液在钻井液、水泥浆、射孔液和压裂液等方面的应用研究,满足煤层气勘探开发需要。     

俄罗斯三大煤盆地煤层气地质特征及开发条件分析

在调研的基础上,选择俄罗斯三大煤盆地（库兹涅茨克、通古斯、勒拿）为研究目标,重点分析这些煤盆地煤层气地质特征,归纳煤层气开发的有利及不利因素,进而初步确定俄罗斯煤层气开发有利区和开发远景区。研究表明：库兹涅茨克煤盆地煤层多、煤厚大、含气性好、煤层气资源大且丰度高,再加上自然环境、基础设施较好,是俄罗斯有利的煤层气开发区;通古斯、勒拿煤盆地煤层多、煤厚较大、含气性较好、煤层气资源大且丰度较高,但受自然环境、基础设施等条件的约束,目前仅作为俄罗斯煤层气开发远景选区。