煤层气井排采过程中不同煤体结构储层渗透率动态变化特征研究

煤层气井排采过程中不同煤体结构储层渗透率动态变化特征研

究

论文以鄂尔多斯盆地南东缘延川南煤层气田山西组2号煤储层

为例研究煤层气井排采过程中不同煤体结构储层渗透率动态变化特征,通过钻井、测井和实验测试技术手段获取煤储层性质参数;以排采资料为切入点归纳总结煤层气井产能特征,划分不同排采阶段;利用

物质平衡方程确定不同煤体结构储层压力动态变化特征;通过渗透率分析模型计算煤储层渗透率,研究不同煤体结构储层渗透率动态变化特征;基于煤层气地质学、煤田地质学、煤岩学、渗流力学等基础地质理论,以渗透率变化控制效应(有效应力效应、煤基质收缩效应)为理论基础,深入分析煤储层性质、构造特征、水文地质特征对煤储层渗透率动态变化的控制作用,进而调整优化不同煤体结构储层不同排采阶段的排采制度,提高煤层气井产能。通过研究取得以下主要认识:研究区2号煤为特低水分、特低灰-低灰、低挥发分产率煤,以镜质组和惰质组为主;煤质、煤岩显微组分、含气量、Langmuir体积、Langmuir 压力、初始储层压力、初始孔隙度、初始渗透率变化范围大,且平面展布具有强非均质性;煤视相对密度、初始储层温度变化范围小;单井煤体结构垂向不具规律性、横向不具对比性,煤体结构主要为碎裂煤、原生结构煤,其次为碎粒煤,平面展布具有非均质性;随着煤体结构破碎程度的增加,杨氏模量显著降低;中孔比表面积、中孔体积增加;微孔比表面积、微孔体积降低;裂隙连续性降低,导流通道曲折度增加,裂隙导流能力降低。研究区煤层气井产气曲线特征分为上升型、稳产

型、阶梯型、波动型、衰减型,不同产气特征的煤层气井生产阶段不同,上升型产气特征的煤层气井仅具有排水降压阶段,稳产型、阶梯型、波动型产气特征的煤层气井存在排水降压阶段和稳定生产阶段,衰减

型产气特征的煤层气井存在排水降压阶段和气产量下降阶段。煤层气井排采过程中原生结构煤储层生产阶段为排水降压阶段、稳定生产阶段、气产量下降阶段;煤储层压力变化特征分为逐渐下降、缓慢-快速下降、缓慢-急剧下降型,不同排采阶段压降不同;煤储层渗透率持续

增加,随排采时间其变化特征分为逐渐增加、缓慢-快速增加、缓慢-

急剧增加型,不同排采阶段渗透率增加量、单位压降渗透率增加量不同。原生结构煤储层杨氏模量大,渗透率应力敏感性弱,煤基质收缩效应占主导地位,渗透率增加,储层压降、初始储层压力为控制渗透率增加量的关键因素,储层压降越大,渗透率增加量越大,初始储层压力越大,单位压降渗透率增加量越小;Langmuir压力、灰分产率、煤岩显

微组分、构造特征、水文地质特征对单位压降渗透率增加量影响微弱。产气前排水降压阶段增大日降动液面高度,快速降低储层压力,增大

煤储层渗透率并快速产气;产气后排水降压阶段、稳定生产阶段、气

产量下降阶段日降动液面高度应保持稳定且分别低于1.5 m/d、0.5 m/d、0.5 m/d,避免产生速敏效应,同时使压降漏斗最大限度的沿径向传播,增大排泄面积、煤储层渗透率,确保产气速率快速增加后基本保持稳定或缓慢下降。煤层气井排采过程中碎裂煤储层生产阶段为排水降压阶段、稳定生产阶段、气产量下降阶段;煤储层压力变化特征分

为逐渐下降、缓慢-快速下降、缓慢-快速-缓慢下降、快速-缓慢下降、

快速-缓慢-快速下降型,不同排采阶段压降不同;煤储层渗透率具有

持续增加、先降低后增加、持续降低三种变化特征,煤储层渗透率持续增加时,随排采时间其变化特征分为逐渐增加、缓慢-快速-缓慢增加、缓慢-快速-缓慢-快速增加型;煤储层渗透率先降低后增加时,随排采时间其变化特征为缓慢下降-快速增加-缓慢增加的单一类型;煤储层渗透率持续降低时,随排采时间其变化特征分为缓慢-快速下降、快速-缓慢-快速下降型;不同排采阶段渗透率变化量、单位压降渗透率变化量不同。碎裂煤储层有效应力效应、煤基质收缩效应主导地位受初始储层压力、Langmuir压力的共同控制,初始储层压力高于8 MPa 且Langmuir压力低于3 MPa时,有效应力效应占主导地位,渗透率下降,储层压降、Langmuir压力为控制渗透率降低量的关键因素,储层压降越大,渗透率降低量越大,Langmuir压力越大,单位压降渗透率降低量越小;初始储层压力低于8 MPa或Langmuir压力高于3 MPa时,煤基质收缩效应占主导地位,渗透率增加,储层压降为控制渗透率增

加量的关键因素,储层压降越大,渗透率增加量越大;灰分产率、煤岩显微组分、构造特征、水文地质特征对单位压降渗透率增加量(降低量)影响微弱。煤储层渗透率增加时,产气前排水降压阶段增大日降动液面高度,快速降低储层压力,增大煤储层渗透率并快速产气;产气后排水降压阶段、稳定生产阶段、气产量下降阶段日降动液面高度应保持稳定且分别低于1.0 m/d、0.3 m/d、0.3 m/d,避免产生速敏效应,同时使压降漏斗最大限度的沿径向传播,增大排泄面积、煤储层渗透率,确保产气速率快速增加后基本保持稳定或缓慢下降。煤储层渗透

率降低时,产气前排水降压阶段增大日降动液面高度快速降低储层压力,使快速产气;碎裂煤储层产气后高产能原因需要进一步研究。煤层气井排采过程中碎粒煤储层生产阶段为排水降压阶段、稳定生产阶段;煤储层压力变化特征为逐渐下降的单一类型,不同排采阶段压降不同;煤储层渗透率持续降低,随排采时间其变化特征为逐渐下降的单一类型,不同排采阶段渗透率降低量、单位压降渗透率降低量不同。碎粒煤储层杨氏模量小,渗透率应力敏感性强,有效应力效应占主导地位,渗透率下降;储层压降越大,单位压降渗透率降低量具有增大的趋

势;Langmuir压力、灰分产率越大,渗透率降低量具有减小的趋势;滞留区单位压降渗透率降低量低于径流区。产气前排水降压阶段增大日降动液面高度快速降低储层压力,使快速产气;产气后排水降压阶段、稳定生产阶段日降动液面高度应保持稳定且分别低于0.5 m/d、0.1 m/d,避免产生速敏效应,同时使压降漏斗最大限度的沿径向传播,增

大排泄面积,有效减缓煤储层渗透率降低对产能的影响,确保产气速

率快速增加后基本保持稳定。

煤层气排采技术规范

煤层气排采技术规范

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 (试行) 2008-08-18发布2008-08-18实施

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程 SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程 SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法

3 排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3排采设备及工艺流程设计 3.2.4排采周期 3.3工艺技术要求 3.3.1动力系统 3.3.2抽油机 3.3.3泵挂组合

煤结构

煤的化学结构及其研究方法 煤，从化学组成上来说，是由大量具有不同分子量的分子组成的混合物；从岩石学角度来说，是由不同显微煤岩组分组成的；从结构化学来看，是一种短程有序、长程无序，且具有层次结构的非晶态固体物质；从成因来看，具有阶段性演化特征，即从褐煤经烟煤至无烟煤的演化，其物理、化学性质的演变具有阶段性演化的特点。 一煤结构的概念 煤结构研究主要包括两方面的内容：一是煤的化学结构，二是煤的物理结构。 （1）煤的化学结构是指在煤的有机分子中，原子相互联结的次序和方式。从煤的元素组成上看，煤主要由碳、氢、氧、氮、硫五种元素组成，此外还有微量的磷、氯和某些金属元素，其中碳含量大于50%，多数含量在75%~95%之间，所以煤具有高碳物料的特征。 （2）煤的物理结构，传统的物理结构指煤的孔隙结构，主要是指其相界面间空隙及芳香层间的层间隙。一般用孔隙率、比表面积、孔径分布、孔隙模型等来表征。煤的孔隙结构实质上是由煤的化学结构决定的。这是因为，煤的芳烃族和官能团之间参差不齐的排列形成了内部空隙，使煤成为多孔性物质。 （3）煤的岩相组成，从岩相学和矿物学观点上认识煤，可以认为煤是一种固体可燃有机岩。在宏观上，可以将煤区分为镜煤、亮煤、暗煤和丝炭四种煤岩成分；在微观上，其有机显微组分在国际上划分为镜质组、丝质组和稳定组三种组分。 煤不同于一般的高分子有机化合物，它具有特别的复杂性、多样性和不均一性。及时在同意小块煤中，也不存在一个统一的化学结构。 二煤结构的研究方法 长期以来人们对煤的化学结构的研究方法可以归纳为物理化学方法、化学方法、物理方法。 1.物理化学研究方法 物理化学研究方法，如溶剂抽提、吸附性能和物化特性法等。溶剂抽提法是研究煤的组成、结构的最早方法之一，其理是利用溶剂的授、受电子能力使小分子相释放出来的过程，通过逐级抽提，分析抽提可溶物与不溶物，找出它们与煤结构之间的关系，提出相应的煤结构模型。该法主要用来研究泥炭、褐煤的化学

煤化学第三章煤的结构

第三章煤的结构 煤的结构包括煤有机质的化学结构(大分子结构)和煤的物理空间结构。研究煤的结构，不仅具有重要的理论意义，而且对于煤炭加工利用具有重要的指导意义。由于煤炭组成的复杂性、多样性、非晶质性和不均匀性，所以将煤分离成为简单的化合物并研究其结构是一件非常困难的事情。虽然科学家对煤的结构做了长期、大量的研究工作，并取得了长足进展，但遗憾的是，迄今为止尚未明了煤结构的全貌，只是根据实验结果和分析推测，提出了若干煤的结构模型。本书重点介绍煤分子结构研究的结论。 第一节煤的大分子结构 一、煤大分子结构的基本概念 煤的有机质是由大量相对分子质量不同、分子结构相似但又不完全相同的“相似化合物”组成的混合物。根据实验研究，煤的有机质可以大体分为两部分:一部分是以芳香结构为主的环状化合物，称为大分子化合物;另一部分是以链状结构为主的化合物，称为低分子化合物。前者是煤有机质的主体，一般占煤有机质的90%以上，后者含量较少，主要存在于低煤化程度的煤中。煤的分子结构通常是指煤中大分子芳香族化合物的结构。煤的大分子结构十分复杂，一般认为它具有高分子聚合物的结构，但又不同于一般的聚合物，它没有统一的聚合单体。 研究表明，煤的大分子是由多个结构相似的“基本结构单元”通过桥键连接而成的。这种基本结构单元类似于聚合物的聚合单体，它可分为规则部分和不规则部分。规则部分由几个或十几个苯环、脂环、氢化芳香环及杂环(含氮、氧、硫等元素)缩聚而成，称为基本结构单元的核或芳香核;不规则部分则是连接在核周围的烷基侧链和各种官能团;桥键则是连接相邻基本结构单元的原子或原子团。随着煤化程度的提高，构成核的环数不断增多，连接在核周围的侧链和官能团数量则不断变短和减少。

煤层气井出水特征

煤层气井出水 截至2010年底，全国累计完成煤层气（煤矿瓦斯）抽采量为88亿立方米，但利用量仅为36亿立方米（地面14.5亿立方米和井下73.5亿立方米），抽采和利用率均较"十一五"规划目标差距较大。而按照规划，到2010年底，全国煤层气抽采量应达100亿立方米，利用量达80亿立方米。 2011年，煤层气（煤矿瓦斯）抽采量115亿立方米，利用量53亿立方米，同比分别增加36.7%和51.4%。其中，井下瓦斯抽采量92亿立方米，利用量35亿立方米，同比增加22.7%和52.2%；地面煤层气产量23亿立方米，利用量18亿立方米，同比增加54.7%和47.5%。2012年全国煤层气产量125亿立方米，利用总量52亿立方米，不足国内天然气利用量的4%，且未完成产量155亿、利用量80亿的年度目标. 1根据国外煤层气长期开发的成功经验，煤层气的排采生产过程一般分为3 个阶段a. 排水降压阶段生产初期阶段，需进行大量排水，使煤储层压力下降。当储层压力下降到临界解吸压力以下，气体才能开始产出。这一阶段所需的时间，取决于煤层气地质条件和储层特征等因，当地质储层条件相同时，则取决于排水速度。 b. 稳产阶段随着排水的继续，气产量逐渐上升并趋于稳定，出现产气高峰，水产量则逐渐下降。该阶段持续时间长短取决于煤层气资源丰度和储层的渗透性特征。 c. 产量递减阶段当大量气体已经产出，煤基质中解吸的气体开始逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，气产量和水产量都在不断下降，该阶段延长的时间较长，可达10 a 之久。 2.压裂工程对地下含水层的影响 煤层气井增产强化工程主要包括射孔和水力压裂两部分，压裂作业是最有可能对地下水造成影响的环节。由煤层气产出机理和开发工程分析可知，压裂在近井地带形成一条高导流能力的裂缝，为煤层水和煤层气提供一条顺畅的通道，加速排水降压及煤层气的产出。煤层气压裂主要是使裂缝沿煤层延伸，以保证最大泄流面积及最大产气效果。垂向上，煤层气井压裂缝在目标煤层附近的区域产生一定的高度，从而造成煤层顶板含水层的破坏；横向上，由于煤层气井的服务年限一般较长，长期排采会导致目标煤层中的水大量产出。在构造或水文地质条件较复杂的地区，压裂作业可能会以各种方式影响目标煤层附近的地层，导致煤层气井排采时对邻近地层的含水性造成一定程度的影响。 3 山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征 所采集的地表水15号煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的氢氧同位素数据均分布在我国大气降水线附近, 氢氧同位素组成也均在我国大气降水的氢氧同位素组成范围内。说明地表水、煤层顶板灰岩水、煤层气井排出水和15号煤层水的原始来源均为大气降水, 受大气降水补给。排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。

煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术

3高哲荣,工程师;1985年毕业于西安石油学院地球物理仪器专业;现从事石油地质研究工作。地址:(102801)河北省廊坊市万庄44号信箱天然气研究所。电话:(010)62095017转3400。 煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术 高哲荣3 (中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院) 于晓丽 (中国石油天然气总公司环境监测中心) 高哲荣等.煤层气藏采出水对环境的影响及治理技术.天然气工业,1997;17(1):58～60 摘　要　我国是世界上煤层气资源最丰富的国家之一,初步预测煤层气远景资源量为35×1012～ 25×1012m 3。煤层气以资源潜力、优质能源和化工原料、埋藏浅、开发成本低、受益时间长等优越条件,日益被人们 所重视。但是,一般来说,煤层气的开发会带来矿化度高的采出水。文中从煤层采出水的来源、化学组成入手,论述了煤层气藏采出水对环境的影响,提出了煤层气藏采出水的处理工艺、处理方法以及煤层气的有效利用方式等治理对策。 主题词　煤层气　采出水　环境影响　处理　技术　研究 煤层气系指赋存于煤层中的天然气,包括煤层颗粒表面的吸附气、煤层裂缝和割理内的游离气、煤层水中的溶解气以及煤层夹层中的游离气四大部分。吸附气占总含气量的90%以上,故又称为吸附气。煤层气由90%～99%的CH 4和少量其它气体 (CO 2、N 2、C 2+ )组成。早在本世纪50年代,煤层气就已在国外一些地区被利用。到1994年底,全美已有6000多口煤层气井,年产量逾210×108m 3,约占美国天然气总产量的4.2%。世界一些煤炭资源丰富的国家也开始从事这方面的研究和探索,如澳大利亚、加拿大等。我国地矿、煤炭、石油部门已开始投入煤层气这一新领域的勘探,同时吸引了众多的国外公司寻求与中国合作。目前已完钻90多口煤层气试验井。由于我国煤层气工业起步晚,现在还没有进入商业性开发阶段,基本上处于选区评价阶段。 煤层气藏采出水对环境的影响 1.煤层气藏采出水及其化学组成 由于煤层气藏的形成需要有一个较稳定的水动 力条件,与煤层气共存的是大量的煤层水。为了使煤层气解吸并流向井底,首先要排水降压。水力压裂可以缩短这种排水降压时间。所谓水力压裂就是用水力产生的人工裂缝来沟通煤层中的天然裂缝,以加速煤层的排水降压,使煤层甲烷气投入开发。美国把水力压裂作为煤层气井增产的优选措施。我国80余 口煤层气的开发实验井,多数也采用水力压裂。因此,在煤层气井采气前及采气过程中,伴随着水的不断产出。如鲁西地区靠近历城的济古1井,太原组62018～687m ,日产气500m 3、产水200m 3;河东地区高家坪附近,由中原油田施工的SG —3井,日产气2×104m 3、产水40m 3。煤层气生产与常规天然气生产的最大差别之一就在于这种采出水。在煤层气生产之前,一般来说,要从井中抽水长达6个月或更久。当进行多煤层气生产时,产出水量会更多。 煤层气藏采出水的主要化学组分包括碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、钙、镁和钠等。其次还有少量的铁、硫化物等。表1列出了湖南冷试1井等井采出水的组分。 表1　湖南冷试1井等井采出水组分 Table 1.Co m pestion of produced water fro m well L engsh i 1i n Hunan and so m e other wells 井 名N a ++K +Ca 2+M g 2+HCO 3-CO 2-3SO 2-4 Cl -矿化度 湖南冷试1井3366 12102143未检出未检出1511718445376 大城胜热1井 1170-6100250-510016713165 大参1井1547241012128901930101401218084452 注:1)湖南冷试1井为水样采集后,通过长途运输送回实验室 后的测定结果,未能在煤层气井采出口直接采样测定,此结果仅作参考;2)单位均为m g L 。 ? 85?钻采工艺与装备1997年1月

煤层气井排采工操作手册

煤层气井排采操作手册中石油煤层气公司韩城分公司

目录 一、名词解释 二、煤层气排采基本原则 三、韩城煤层气地质特征 四、韩城煤层气排采特点 五、韩城煤层气井排采制度要求 六、煤层气井排采资料录取要求 七、排采巡井工岗位职责 八、排采住井工岗位职责 九、排采工作业流程 十、排采设备检查保养要求 十一、典型案例 基础篇 一：名词解释 1、煤层气：就是指在煤层内产生和赋存的天然气，其主要成分是 甲烷（CH4），约占70%以上，又称煤层甲烷、煤层吸附气或煤层瓦斯，它是煤层气的一种，是一种非常规天然气。煤层气与常规天然气最大不同点就在于煤岩既是它的储集岩又是生气原岩，它是煤层煤化作用的结果。煤的储集性和煤中天然气的储集是整个成煤作用过程的结果。 2、煤储集岩石学方面的参数：主要指煤阶、煤的显微组分、煤的 显微硬度。煤阶通过测定煤中镜质组反射率（R0）来确定。其余则用反光显微镜区分，同时亦可以求得割理宽度和密度。

3、煤阶：表示煤在埋藏历史中，沉积物有机质在成分和结构上经 历了一系列变化，其过程称之为煤的变质作用或煤化作用。可 以用多种物理和化学参数来表征煤的变质程度，常见的煤阶参 数有固定碳含量、镜质组反射率、水分含量。煤阶是影响割理 发育的主要因素。通常，低媒阶的煤割理不甚发育，到烟煤系 列时割理发育。割理面最密集的主要发生在低挥发分烟煤煤阶 附近，高于低挥发分烟煤煤阶，割理或裂缝又不发育，标本上 表现为割理封闭。 4、煤岩工业分析参数：该类参数是指煤的固定碳、挥发分、灰分、 水分，目的是对煤岩性能质量作出评价以及在煤储层评价中校 正含气量。 5、煤显微硬度：显微镜下可识别的煤的显微组分的抗压强度。不 同煤级和不同显微组分的显微硬度不同。在研究中，一般以均 质镜质体的显微硬度为代表。它是用专门的显微硬度仪进行测 定的。随着煤级的增高，煤显微硬度也有变化。 从褐煤到超无烟煤，煤的显微硬度值是增大的；同一煤级中，当镜质组还原性增强时，煤显微硬度略微降低；同一煤样中，煤显微硬度最大值与最小值间亦存在微小差异，反映出非均一性。 6、煤层含气量：是散失气量、解析气量和残余气量之和。散失气 量是指现场取出的含气煤心在装入解析罐之前释放出的气量； 解析气量是指煤心装入解析罐之后解析出的气体总量；残余气 量是指终止解析后仍留在煤中的那部分气量。对煤层气开采有 实际意义的是散失气量和自然解析气量，两项之和占总含气量 百分率越大，对煤层气开采越有利。 7、煤储层压力：是指煤层孔隙内流体所承受的压力，即通常所说 的孔隙流体压力。 8、临界解析压力：临界解析压力是指在煤层降压过程中气体开始 析出时所对应的压力值。可以根据临界解析压力与煤层压力了 解煤层气早期排采动态，临界解析压力越接近地层压力，排水 采气中需要降低的压力越小，越有利于气体降压开采，据此可 为制定煤层气排采方案提供重要依据。 9、地解比：地解比是临界解析压力与原始地层压力的比值。据此 比值可以预测产气高峰期到来的时间及是否可以高产。临界解 析压力越接近原始地层压力，含气饱和度愈高，高产富集条件 愈优越。据已勘探开发的数据，可将地解比划分为高地解比(＞

煤层气井排采制度探讨总结

煤层气井排采制度探讨总结 1、稳定生产阶段。这一阶段储层特性将决定气、水产量和生产时间。此时环空液面应低于生产层，而且井口压力应接近大气压。随着排采的进行，压力的下降，在近井地带形成一个很小的低含水饱和区，有助于解吸气体流人井筒。此时，生产制度平稳，不要频繁更换油嘴改变生产压差。尽管在开始排采的前几周，产气量较低，达不到设计产量，但从长远的观点看，有助于保证今后生产的正常进行，减少故障发生。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 2、当储层压力接近解吸压力时要特别注意，这时易产生一个突变，一般表现为气产量突然增大，套压增大，有时气会将环空水带出，造成环空液面突然下降。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 3、由于继续排水，液面缓慢下降，同时逐步加大油嘴使套压降低，减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水，目的是在环空液面降低到泵的吸人口后，地面压力长期保持在正常工作的范围(O.05～0.1MPa)。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 4、加大油嘴直径，套压下降，产气量上升；反之，减小油嘴直径，套压上升，产气量下降。一般油嘴直径为3～7mm，套压不低于0.05MPa。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 5、对产水量大的井，需长期的排采才能使压力逐步下降，不可能在很短时间内将液面降低到要求的范围。因此，有些供液能力强的井，需要一个很长的排采周期。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 6、检泵时最好不洗井,一旦需要检泵，在砂面不埋煤层的情况下最好不要洗井，如必须洗井，最好用煤层产出的水，这样可防止煤层污染。另外，尽量缩短检泵作业时间，可缩短恢复产气的时间。检泵后，排采降液仍需一个缓慢的过程，切不可降液幅度太大，急于产气。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 7、排采流压的控制依靠控制液面来实现，要及时调整排采工作制度，使环

国内煤层气地面集输系统现状及简析

国内煤层气地面集输系统现状及简析 薛 岗 许 茜 王红霞 王遇冬 刘子兵 (西安长庆科技工程有限责任公司,陕西 710021) 摘 要:本文通过对山西沁水盆地樊庄区块、郑庄区块、潘河和潘庄区块,韩城鄂东煤层气田、柳林煤层气田及山西宁武盆地煤层气田地面集输工艺和韩渭西、临县-柳林-临汾煤层气管道的分析说明,总结了我国煤层气田开发的部分经验,同时提出了具体的措施和建议,希望能对今后煤层气工程的建设提供一定的借鉴。 关键词:煤层气 集输 沁水盆地 低压集气 单井串接 Current Situation and Analysis on CB M Surface Gathering and Transportation System in China Xue Gang,Xu Qian,Wang Hongxia,Wang Yudong,Liu Zibing (Xi an C hangqing Technology Engineering Co ,Ltd ,Shaanxi 710021) Abstract:On the basis of analyzing the surface gathering and transportation process at Fangzhuang block,Zhengzhuang bloc k,Panhe and Panzhuang block in Shanxi Qinshui Basin,E dong and CB M field in Hancheng,Liulin CB M field,and Ning wu Basin CB M field in Shanxi,as well as the illustration of the Hancheng -Weinan -Xi an CB M pipeline and Linxian -Liulin -Linfen CB M pipeline,the paper summarizes part of the experience c oncerning the development of CB M field in China,and proposes concrete measures and sugges -tions which may provide reference for the construc tion of CB M surface gathering and transportation system in the future. Keywords:CB M;surface gathering and transportation;Qinshui Basin;low pressure gas gathering;single -well series connection 自2005年以来,国内煤层气田特别是山西沁水盆地煤层气田开发建设速度明显加快。2009年11月,我国首个数字化规模化的煤层气田示范工程在沁水建成投产,商品煤层气源源不断地输入国家西气东输一线管道,实现了我国第一个煤层气田的规模化商业运营。这是我国煤层气田勘探开发史上里程碑式的示范工程,也是我国非常规油气资源 开发建设的典型代表。 目前,中石油郑庄区块9 108m 3/a 产能即将建成,同时在建的煤层气田建设项目还有鄂东煤层气田韩城区块、柳林煤层气田、宁武盆地煤层气田工程,及韩渭西(韩城-渭南-西安)和临县-柳林-临汾煤层气长输管道等项目。与此同时,国内其他各煤层气田的开发建设也分别形成了具有自身 作者简介 薛岗,男,工程师,2002年毕业于西南石油大学油气储运专业,现任职于西安长庆科技工程有限责任公司天然气设计部,从事天然气和煤层气工程设计和研究工作。 第8卷第5期 中国煤层气 Vol 8No 52011年10月 CHINA COALBED METHANE October 2011

煤层气井排采过程中各排采参数间关系的探讨

中国煤田地质 COAL GEOLO GY OF CHINA Vol.12No.1Mar.2000 第12卷1期2000年3月 作者简介:曹立刚,男,高级工程师,煤层甲烷气开发中心 主任。 收稿日期:1999—09—13编 辑:葛晓云 煤层气井排采过程中各排采参数间关系的探讨 曹立刚,郭海林,顾谦隆 (东北煤田地质局,沈阳 110011) 摘要:煤层气井必须进行排水降压,才能达到产气的目的。而煤层气井的产气量又受控于储层特性并由排采时的各参数所制约,只有掌握产气量与这些参数的关系才能制定合理的开采工作制度。本文利用铁法D T3井资料研究了在供气条件具备时,排采中产气量、排水量、井口压力和液面深度间的关系,提出了井底压力的作用及估算方法,将有利于煤层气井生产过程的认识和合理开发。关键词:煤层气;排采;参数关系;井底压力中图分类号:P618111 文献标识码:A 文章编号:1004—9177(2000)01—0031-05 排采是煤层气井开发中的一个重要环节,排 采中必须测定各项排采参数,通过对排采参数的分析,建立排采参数间的关系,是极其有意义的一项工作,它将成为掌握排采特征,建立合理的工作制度的基础。铁法煤田大兴区D T3井在完井和压裂以后,连续进行了479天的排采,总计产气量 15019万m 3,排水1128万m 3 ,积累了丰富的基础资料。现将该井排采时各排采参数之间的关系和做法初步总结,供参考。 1排采中应测定的参数 排采工作应测定的参数一般为: 产气量、排水量、井口套压、液面深度、系统压力、气温、水温、气体成份、水成份、固体携出物和携出量、油嘴直径、 抽油机特征数(如冲程、冲次、工作时间和功能图等)等。 其中:系统压力和气温用于标准方气 量的换算;气体成份用以确定气体质量以及判断产气层位;水成份用以确定压裂液排出情况及指示水的来源;根据固体携出物和携出量判断井的工作状况;抽油机特征数用以了解抽油机的工作效率和工作状况等等。因此参数中经常直接影响产气量的 参数为排水量、井口套压和液面深度。 2 参数间的相互关系 211 计算基础数据选择 由于排采时各参数值都是变化的,有的甚至 出现跳跃和突变,计算时采用相对稳定段作为基础,即每个计算时段内的产气量、排水量、 套压和

煤层气排采技术规范

煤层气排采技术规范 煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 (试行) 2008-08-18发布 2008-08-18实施 煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1 范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程 SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程 SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法 3 排采总体方案的制定 3.1基本数据

3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3排采设备及工艺流程设计 3.2.4排采周期 3.3工艺技术要求 3.3.1动力系统 1 3.3.2抽油机 3.3.3泵挂组合 3.3.4 地面排采流程 a.采气系统;

煤的组成及结构特性

··煤的组成及结构特性 姓名：戚莉莉学号：摘要：在国内外已有的研究工作基础上，叙述了煤的组成、结构和性质时煤转化和制备的影响．提出了在煤转化过程的研究中应开展煤的基础研究。根据我国煤炭资源情况还提出今后有关煤的研究项目。 关键词：煤组成结构性质 我国富煤少油，是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家。我国煤炭资源总量大，但探明程度低，开采条件差，后备资源严重不足，难以满足国民经济发展对煤炭的需求。从总量上看，我国的煤炭资源丰富，但煤炭产地多且多远离经济发达地区和煤炭主要消费地，分布呈明显的北多南少、西多东少的特点。所以研究煤的生成、组成、结构对煤炭的有效应用有着重要的意义。 一、煤的组成 煤是由具有多种结构形式的有机物和不同种类的矿物质组成的混合物。煤的组成指的是岩相组成和化学组成。运用煤岩学传统法研究煤，基本上有宏观研究法和微观研究法。显微研究法是利用显微镜来研究煤，通常采用两种方法，一种是投射光下研究煤的薄片，主要是根据颜色、形态、结构等来表征；另一种是反射光下研究煤的光片，除根据颜色、形态和结构外，还根据突起、反光性等进行鉴定。煤的显微组成包括： 1)镜质组，又称凝胶化组，是植物的木质纤维组织受凝胶化作用转化形成的是构成煤有机质的主要组分。从低煤级到高煤级煤中，镜质组在油渍反射光下呈深灰至浅灰色，无突起至微突起。反射率介于壳质组和惰质组之间，并随着煤级增加而增加，各向异性增加。在透射光下呈橙红色一棕红色一棕黑色一黑色。2)丝质组，又称惰质组，对化学和热呈惰性反射光下呈白色至亮白色，具有较高的突起和较高反射率；油渍反光下呈灰白色、亮白色、亮黄白色，大多具有中高突起；透射光下呈棕黑色到黑色，微透明或不透明。3)稳定组，也称壳质组，化学稳定性较好。从从低煤级烟煤到中煤级烟煤，他们在透射光下透明到半透明，颜色呈柠檬黄色一黄色一桔黄色一红色，轮廓清晰，外形特殊。反射光下呈现深灰色，他多数有突起。煤是由有机成分和无机成分组成的，有机成分是指煤的显微组分，是人们的关注中心，无机成分是指在显微镜下能观察到的煤中矿物，按矿物成分和性质，煤中矿物质分为以下几类： (1)粘土类矿物，是煤中最常见、最重要的矿物质；(2)硫化物类矿物，在反射光下就有耀眼的金属光泽；(3 )碳酸盐类矿物，充填于煤的裂痕、层面内和基质中；(4 )氧化物类矿物，主要是石英等；(5 )硫酸盐类矿物，主要是石膏，常在煤层近地表处。宏观研究法就是利用肉眼或放大镜来观察煤，根据煤的颜色，条痕色、光泽、硬度、断口和密度等物理特征，确定煤岩类型和煤的光泽岩石类型，判定煤化程度，初步判定煤的性质和用途。根据成因、化学性质和岩石性质，腐植煤煤岩类型包括镜煤、亮煤、暗煤、丝炭，腐泥煤包括烛煤和藻煤。腐植煤的四种煤岩类型是由三种显微煤岩组分按不同的比例组合而成的。我国煤在组成上的特点是镜煤和亮煤的含量很高，丝炭和暗煤的含量低。从化学观点来看，煤是由有机组分和无机组分组成的。无机组分主要包括粘土矿物、石英、方解石、石膏、黄铁矿等矿物质和水。有机组分主要是由碳、氢、氧、氮、硫等。元素构成的复杂的高分子有机化合物的混合物。在实用上主要用工业分析和元素分析来指导煤炭的加工利用和研究煤的性质。

煤层气排采技术规范

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 （试行） 2008-08-18 发布2008-08-18 实施

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采 总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作 业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油水井常规修井作业 油气田水分析方法 3排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完 钻日 期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、 补芯咼。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压 力梯度、破裂压力等。 3.2排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3 排采设备及工艺流程设计 3.2.4 排采周期 3.3 工艺技术要求 3.3.1 动力系统 SY/T 5587.6-93 SY/T 5587.7-93 SY/T 5587.16-93 SY/T 5587.5-93 SY/T5523-92 起下油管作业规程 洗井作业规程 通井、刮削套管作业规程 探砂面、冲砂作业规程 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法

煤的化学组成和分子结构

煤的化学组成和分子结构 煤中有机物主要由碳、氢、氧和少量氮、硫和磷等元素构成,各种煤所含的主要元素组成见表2-2-03。 表2-2-03 煤的元素组成 一、煤的种类（按炭化程度分） 1.泥煤（草煤、泥炭）8380~10500kJ/kg 2.褐煤10500~16700kJ/kg 3.烟煤21000~29400kJ/kg 4.无烟煤（白煤）21000~25200kJ/kg 二、煤的化学组成 1.碳C C +O2=CO2 +33900kJ/kg 2.氢H H +O2=HO2 +142400kJ/kg

1）化合氢：与氧化合形成结晶水的氢。不能燃 烧放热。 2）自由氢：未与氧结合的氢。与其他元素 （C、S）构成可燃化合物。 3.硫S S+O2=SO2 +10500kJ/kg 1）有机硫—燃烧形成→SO2 2）无机硫↗黄铁矿硫→燃烧形成→SO2 ↘硫酸盐→灰渣 4.氧和氮（O、N） 5.水分W ↗内在水分：干燥除去 水分→外在水分：风干 ↘结晶水：高温除去 6.灰分A：灰熔点 三、成分表示方法：（煤的元素分析法） 1.应用基y（为基准）

2.分析基f 3.干燥基g 4.可燃基r 第二节煤的使用性能 一、煤的工业分析： 1.挥发物V 2.水分W 3.固定碳C GD 4.灰渣A C GD=100-（W+A+V） 二、煤的发热量 （一）概念

1.定义：单位质量或体积燃料完全燃烧时所发出 的热量。 2.分类↗高位发热量Q gw:含水蒸气凝结时的热量 ↘低位发热量Q dw （二）计算公式P9 1.工业分析法： 2.元素分析法：↗杜隆公式 ↘门捷列夫公式 3.高低发热量的换算： 三、煤的物理、化学性质 （一）物理性质： 1.比重：1~1.8t/m3随炭化程度而加大。 2.比热：0.84~1.67kJ/kg℃随炭化程度而减少。 3.导热系数：0.232 ~0.348w/m℃随炭化程度而 加大。 （二）化学性质：