一种煤粉悬浮剂的实验研究及注入工艺

煤层气排采过程中,地层产液携带煤粉进入生产管柱中,随着中后期产液量下降,若煤粉不能及时从泵筒和油管中被携带至地面,而在泵筒中沉淀,使凡尔不能复位造成泵漏失,甚至煤粉堆积造成卡泵、埋泵等井下故障,会严重影响煤层气开采效率。针对煤粉沉积的问题,采用往井筒中注入一定配比活性剂的悬浮液,悬浮液具有在低浓度时吸附在煤粉表面使其悬浮于水中的特性,降低临界携煤粉流速。在此基础上,通过有杆泵使井筒中悬浮的煤粉尽快返排至地面,以减少对井筒的伤害。通过实验方法测试出粒径100目（0.150 mm）以下的煤粉在不同质量分数表面活性剂作用下,最大悬浮率可达28.57%,在排液采气流量不变的情况下,有效提升了煤粉携带的性能,降低因煤粉堵塞原因引起的油气田主流生产泵的故障率,煤层气的长效排采对气田稳产、高产具有重要意义。     

煤层气井斜井防砂防气泵的研究与应用

该类型泵是针对煤层气井在排采过程中大多采用丛式井,开采井斜度较大,常规泵下井后阀球开启不够及时,煤粉等固体颗粒进入井筒后容易造成卡泵、砂埋管柱;煤层气井产气后气体也会对抽油泵有影响,导致排采效率下降、气锁等问题,研制的煤层气井专用斜井防气泵,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,保证游动阀开启及时,减少气体的影响,提高排采效率。     

煤层气井煤粉产出机理和控制措施

煤粉堵塞井筒和煤粉卡泵、埋泵严重影响煤层气井的正常开发,合理控制煤粉的产出和排出是煤层气井持续高效开发、保持稳产的关键环节。基于岩石力学和地层出煤粉理论,总结了煤粉产出机理分为剪切破坏、拉伸破坏和滑移破坏。结合不同工程阶段,分别提出了相应的煤粉控制措施,主要分为两个方面:从源头上尽量减少煤粉的产生;通过调整排采制度、优选排采工艺和精选排采设备等措施尽可能把产生的煤粉排出。     

浅析煤层气井煤粉的运移及控制问题

煤层气井煤粉运移的控制,能够确保煤层气井的产量得以提升,对于合理安排排采作业有着重要的影响。煤层气井煤粉运移及控制问题,要注重对煤岩通道的动力学和运动学的把握,结合煤粉流体运移的情况,把握运移规律,以满足排采作业的实际需要。文章在对相关问题研究过程中,注重对煤粉的运营情况进行把握,借助于煤粉运移力学模型,把握煤粉运移临界速度,从而为煤层气井煤粉的控制问题予以有效把握。     

煤层气井排采过程中产粉特征及防治措施

煤层气开发过程中,合理的排采制度是保证煤层气井正常生产的重要保障。共统计了大佛寺井田29口煤层气井生产过程中的煤粉产出情况,其中水平井9口,直井20口。根据煤层气井产出水特征,判定是否有煤粉产出,没有煤粉产出时水质主要为清水、淡黄水等。当有煤粉产出时,产出水主要呈灰色、灰黑色、含有煤粉颗粒等。通过深入研究总结煤层气井煤粉产出规律和特征,进而针对不同排采阶段的煤粉产出机制,提出切实有效的防治措施。     

影响煤层气排采因素分析研究

本文通过分析煤层气排采机理,得出煤层气排采因素分别是层间干扰,排采强度和煤尘堵塞三个方面。煤层气井低产减产的排采因素分成四类:(1)支撑剂返吐的影响;(2)煤层出煤粉的影响;(3)排采速度过快而产生应力敏感的影响;(4)生产压差不合理而造成渗透性降低的影响。本文最后提出三个建议来采取措施提高排采效果。     

沁南潘河煤层气田15#煤开发关键问题分析

潘河煤层气田是国内首个也是唯一一个煤层气国家直井示范工程,该区块3#煤生产井自2005年投产至今产气量下降趋势明显,亟需开发15#煤层保障该气田持续稳产。本文以该气田15#煤先导试验井为出发点,总结了试验井生产过程中存在的三方面关键问题:(1)由于储层顶板岩性为灰岩,储层改造规模与改造效果难以兼顾;(2)生产过程中煤粉产出严重,泵筒堵塞频繁、整体排采效率低;(3)局部地区H2S含量超标,影响现场安全生产。针对上述三方面问题进行了原因初步分析并提出了相应对策,为该区块15#煤下步规模开发提供了重要借鉴。     

带压洗泵装置在煤层气井排采过程中的应用

煤层气储层普遍具有弱含水,供液能力差的特点,尤其在排采中后期,产液量极低,使得排采过程中,动液面下降较快,导致井底流压难以控制;同时,低产液量无法满足带出煤粉所需要的流速,使得煤粉在井筒沉降,容易引起卡泵现象,严重的需要进行检泵作业。为了确保煤层气"连续、缓慢、稳定"排采,特引入带压洗泵装置,本文进行了该装置的工作原理介绍及效果分析,通过F2井现场实践应用,发现其可以有效稳定液面和延长检泵周期,效果良好。     

煤层气井排采过程中必须注意的几个问题

煤层气井排采需要"连续、稳定、渐变"。为保证排采原则,通过控制合理的套压和筛管深度,及时恢复卡泵井的生产,以及解决好压裂对正常排采井的影响,有利于煤层气井正常排采,提高煤层气井产量。搞好上述几个问题,对搞好下步煤层气井排采具有一定的指导意义。     

煤层气井长冲程、大泵径排采设备的研究及应用

煤层气排采的实质是排水降压,为了满足产水量较大、煤层埋深在800m以浅的煤层气井的排采需要,提出一套长冲程、大泵径的排采设备。在阐述煤层气井排采机理的基础上,结合某区块排采现状,提出用3m冲程的六型抽油机配合Φ83mm斜井泵来满足区块部分产水量大的井的排采需要。当冲程、冲次相同时,泵径越大,日产水量越大;在泵径、冲次一定的情况下,长冲程可增加日排水量;在煤层气井日产水量一定时,增大泵径和冲程长度可降低抽油机的冲次,减缓管杆偏磨程度。现场应用的效果表明该类型排采设备运行可靠,可满足日产水量不超过125m~3、煤层埋深在800m以浅煤层气井的排采需要,对某区块大部分排采井具有较强的适应性。     

煤层气井泵筒清洁工艺研究及应用

沁水盆地某区块构造较为发育,煤体结构相对破碎,原生煤粉和钻完井施工中产生的煤粉,在后期排采中随着地层水进入井筒,引起煤层气井低泵效、不产液、卡泵,进而破坏气、水和煤粉流态的连续性影响产气潜力,且频繁的检泵作业对气井生产动态产生负面影响的同时也增加了排采成本。通过对修井作业现场大量统计分析,找到了故障发生部位,查明了造成气井不产液的根本原因。在此基础上,研制了一套泵筒清洁装置配合打孔筛管的工艺以解决煤粉对生产的影响,保障排采连续性。     

油气藏型地下储气库注采井环空带压初步研究

地下储气库的运行方式相对于气田比较特殊,采取注气、采气周期性交替运行的生产方式,钻完井采取四层套管,分别为油套环空、油技套、技技套和表技套,通过几个注采周期的运行下,储气库注采井出现套管环空带压的情况,跟踪分析2015年环空压力变化情况,环空取气样分析,深入研究带压原因及建议措施。     

煤层气排采过程中煤粉控制策略探讨

随着我国经济的发展,对煤炭资源的需求量逐渐加大,这给我国的煤炭开采提出了更高的要求。但由于我国煤气层的地应力分布不均,煤层的渗透率和压力都较低,这使得煤炭层的大部分煤气资源得不到很好地开发,不仅造成煤炭资源的浪费,还给煤炭的开发带来了阻碍。在煤层开发过程中人工裂缝会被煤粉所堵塞,对煤层造成渗透性的永久伤害,使煤炭的开采量难以达到理想的状态。本文首先将深入分析煤层气的产出机理,其次,对煤粉形成原因及其对煤层气开发造成的危害进行详细地阐述,最后,提出煤层气排采过程中煤粉控制策略。     

煤层气井小型压裂测试资料处理方法及应用

韩城煤层气田位于鄂尔多斯盆地东南缘,煤岩为瘦煤和贫煤,煤层渗透率低。压裂是改善煤层渗透性主要措施之一,而压裂前对煤层特征的了解,获取煤层参数对压裂方案设计尤为重要。在国内煤层气开发中韩城煤层气田首次将小型压裂测试应用到煤层气井获取煤层参数。通过对煤层气井韩1井小型压裂测试数据进行分析计算得到煤储层的平均地层压力、煤岩原生裂隙渗透率、以及在注入过程中裂缝延伸压力、裂缝延伸长度和裂缝延伸后渗透率等重要的地层参数,根据获取的地层参数指导韩1井压裂设计和施工,取得较好压裂效果及排采成效。建议推广应用煤层气井小型压裂测试和解释方法指导后期压裂,提高煤层气单井产量。     

井下煤层气抽采工艺的优化研究

针对煤矿井下上隅角煤层气超限问题突出，现有的井下煤层气抽采受限制多、抽采效果差的情况。提出了一种新的地面直井抽采工艺技术，对直井井身结构进行了研究，确定抽采直井应穿过煤层并把筛管设置到采动裂隙带边缘到冒落带的“三开”井身。对直井抽采工艺方案进行了研究，结果表明新的抽采工艺能够将单井的产气量提升到1.47万m3/d以上，将井下上隅角煤层气的体积分数降低77.5%，取得了极好的煤层气治理效果。     

煤层气有杆泵排采设备的一种选型方法

目前,煤层气井的生产系统排采设备的选型和参数配套尚缺乏系统的研究和规范算法,存在选型不合理,经济效益低等问题。本文根据我国煤层气井的实际情况,建立了煤层气排采三抽设备选型的基本算法,提出了一种适合煤层气开采机杆泵选型的图表,用该图表,可方便地指导煤层气有杆排采设备的选型。经山西晋城等煤层气公司选型试验,该方法是一种科学、简便的选型方法。     

加深泵挂工艺对煤层气井产气量影响研究

加深泵挂工艺是提高煤层气井产量的有效措施,为研究加深泵挂工艺在排采过程中实施时机,以及加深泵挂工艺对煤层气井产气量的影响规律,针对柿庄南区块加深泵挂井,通过排采连续性、产水量特征、见气时间、稳定产气量、动液面高度等因素分析实施加深泵挂工艺前的开采特征。结合工艺前后的产量和井底流压的变化,提出加深泵挂工艺增加煤层气井产量的适用条件。结果表明,在适当条件下,加深泵挂工艺可以大幅提高煤层气井产气量,柿庄南区块有30口井作业后产量达到1 007~5 504 m~3/d,是作业前的2~38倍,其中21口井增产达5倍以上。加深泵挂工艺可作为增加煤层产气量的有效措施,提高煤层气井开发效益。     

抽采制度对煤层气井产能的影响及机理探讨

本文通过研究韩城区块煤层气井抽油机平均冲次与日产气量的关系,揭示了抽采制度对煤层气井产能的影响。当抽采能力较强时,煤层中容易形成稳定水相流动,导致排水泄压效果差,不利于煤层气产出;当抽采能力较强时,产水阶段煤层压力充分释放,煤层气解析量大,气体相对渗透率大,气体产量高。     

低煤阶煤层气井压后排采制度影响机理分析

煤层气的产出是一个复杂过程,其中排采工作是煤层气开发的关键环节之一,尤其低煤阶褐煤煤层地质条件复杂,煤岩结构及力学性能差,应力敏感性大,过大或过小的井底压力以及不同的压降速率都会影响煤层内的流体渗流情况。煤层气井采取氮气泡沫压裂在国内经验很少,压裂后返排物质由煤层气、氮气、压裂液、地层水等多物质构成,对排采制度制定产生影响。煤层气井在排采初期应综合分析排采流量控制情况以及井底压力控制情况,最终找到适合单井生产的理想排采制度,争取获得理想的排采效果,这在和煤二井的压后排采中得到了较好的应用。     

煤层气井油管产水产气工艺排采开发与实践

目前煤层气井一般采用油管排水,环空产气的排采工艺,普遍存在井口漏气现象。煤层气井井口漏气不仅给正常生产带来安全隐患,造成气井供气量的普遍下降,而且对环境不利。如果能够对煤层气井泄漏气进行有效回收或封堵,不仅能够大大消除煤层气井场的安全隐患,增加煤层气井的单井供气量,还能积极响应国家环境保护号召,从而提高企业的生产质量和效益,因此防漏堵漏是煤层气生产过程中的一个重要课题。经过现场调研发现,煤层气井漏气现象主要发生在井口盘根盒和排水口两个部位,遇明火可以燃烧,单井漏气量多的可达80 m~3/d~200 m~3/d。为有效遏制煤层气井口气泄漏,提高气井产量,研究探索改变现有的常规排采工艺,尝试油管产水产气地面再对水气进行分离的排采工艺。