QK-沁水盆地南部高煤阶煤层气井排采工艺与实践

规模自动化技术在煤层气田开发中的应用_以沁水盆地南部樊庄区块为例_赵立宁

本文从资源因素、煤储层因素及保存因素三个方面对沁水盆地和顺区块太原组15#煤层气富集规律进行了分析。结果表明:(1)顶板岩性和上覆盖层累厚度对煤层气的保存有一定的控制作用,与含气量相关性强;(2)构造对煤层气富集有较大的影响,距离断层/陷落柱越近,煤层保存条件越差,煤层含气性越差;(3)埋藏深度对渗透率、产能的影响不明显,但对煤层气含气量成明显正相关,反映埋深对煤层气选区评价具有一定程度的正面影响,对埋深单因素的评价标准应适当放宽。

山西沁水盆地南部(以下简称沁南)煤层气开发利用高技术产业化示范工程是国家发展和改革委员会于2004年12月正式批准实施的第一个国家级煤层气开发示范工程项目。中联煤层气有限责任公司作为项目主管单位和建设单位,积极推进项目建设,2009年10月,示范工程一期150口井气田建设全面竣工投产,达到了1×108m3/a的产能建设规模。这标志着中国煤层气地面开发正式步入快速发展的大规模商业化轨道,为沁南煤层气的商业开发起到了示范和推动作用,加速了中国煤层气产业化的进程。该示范工程采用现代化的项目管理模式,进行了较好的项目组织管理及工程质量控制,形成了"300m×300m井网部署"、"空气钻井技术"、"微珠低密度固井技术"、"清水加砂压裂技术"、"氮气泡沫压裂技术"、"分片集输一级增压地面集输技术"、"稳控精细排采技术"、"无烟煤储层生产特征分析"等8项适合于沁南高阶煤的技术系列,并得到了推广应用。另外还对新材料、新装备进行了试验应用,并制订了煤层气两个行业标准和两个企业标准,对国内煤层气田直井开发具有借鉴和示范作用。

2013zx－sh－um15v井位于山西沁水盆地腹部，为一口煤层气生产直井，在施工过程中需要对3号煤层、15号煤层取心，以了解其煤层含气量、煤岩特性等相关参数。在3号煤层、15号煤层取心过程中，因其煤层中下部煤质较松软，岩心采取率一度很低。结合3号煤层、15号煤层的煤岩特性及绳索取心钻井工艺的特点，通过反复的试验，最终成功完成了3号、15号煤层的取心工作，其中15号煤层岩心采取率达90％以上。总结了针对该区域的松软煤层的绳索取心施工关键技术。

2013zx－sh－um15v井位于山西沁水盆地腹部，为一口煤层气生产直井，在施工过程中需要对3号煤层、15号煤层取心，以了解其煤层含气量、煤岩特性等相关参数。在3号煤层、15号煤层取心过程中，因其煤层中下部煤质较松软，岩心采取率一度很低。结合3号煤层、15号煤层的煤岩特性及绳索取心钻井工艺的特点，通过反复的试验，最终成功完成了3号、15号煤层的取心工作，其中15号煤层岩心采取率达90％以上。总结了针对该区域的松软煤层的绳索取心施工关键技术。

本文结合沁水盆地煤层气钻井作业队作业实践,对该区域煤层气钻井作业安全风险进行分析,可以作为在该区域承揽煤层气钻井作业业务单位的安全管理决策依据。

针对沁水盆地煤层气水平井开采中以清水作为钻井液的情况,室内采用x射线衍射、扫描电镜、煤岩膨胀实验和敏感性实验分析了煤层气储层岩石组成及理化性能,同时结合水质结垢预测、水质粒度分析与动态体积流过量实验等方法研究了清水钻井液,结果表明清水对煤层气储层造成损害的因素为:与地层水配伍性不好易结垢、矿化度较地层流体低易引起煤层中黏土矿物水化膨胀、自身絮凝能力弱易造成微小固相颗粒堵塞污染、返排能力差不利于煤层气排水开采。

针对华北油田公司在煤层气开发过程中,煤层气井现状和排采要求,开展煤层气井排采工艺技术研究,研制出一套煤层气井专用电潜离心泵排采系统,该系统具有排量易调节、控制性能好、适应范围广的特点,在煤层气井上有着很好的应用前景。通过开展电潜泵配套技术研究,不断地进行实验和改进,形成了一套适用于煤层气井的电潜泵排采工艺技术,经过5口井的现场应用,取得了良好的效果。

介绍了开发和设计煤层气井试井软件的意义,总结分析了目前使用较多的国内外油气井试井分析软件的功能特点。在此基础上,为适应煤层气测试技术发展,针对煤层气试井分析的需求,综合考虑了煤层气解吸作用、介质变形、低渗透特点,提出了软件设计开发的思想和技术要求,设计了软件结构框架及各个具体的功能模块,应用软件工程的思想设计开发了开放式煤层气试井分析软件。该软件包括数据预处理、试井分析、试井设计和报告生成输出功能,具有界面友好、模型丰富、功能强大、构架良好的特点。

沁水煤田晋城矿区煤层的沉积环境与煤层气 晋城煤业集团古书院矿职工教育培训中心任海英 摘要晋城矿区煤系地层是沁水煤田重要的含煤地层之一，煤层气资源丰富，是煤层 气开发利用的理想场所。本文分析了晋城矿区煤层的沉积环境，在此基础上讨论了晋城矿区 煤系的原始生气能力、储集层及围岩的储气能力，并讨论了上覆压力和地质构造对煤层气富 集、分布的影响。 关键词沁水煤田沉积环境地质构造煤层气 煤层气是以甲烷为主的煤层吸附气，或称煤矿瓦斯。煤 层气是生、储同层承压水封堵的非常规天然气藏。目前有关 煤层气的研究主要集中在两个方面：煤热模拟生烃机理和煤 层气赋存、分布等研究和煤层气勘探开发与利用等。煤层气 开发有助于改善能源结构和生态环境。同时，它对煤矿安全 生产造成严重威胁，将其变害为利，变废为宝，将取得不可估 量的经济效益和社会效益。 本文在对沁水煤田晋城矿区煤层气地质调查

yp1井组是由一口筛管水平井yp1和直井yp1v组成的u型煤层气井。根据筛管水平井井况及特点,优化了施工管柱、水力喷射压裂工具尺寸和喷嘴组合方式。为防止φ114.3mm小直径筛管水平井压裂管柱砂卡,将拖动式水力喷射压裂工具与滑套式工具相组合,融合了二者施工工艺。水力喷砂射孔液体通过yp1v井排出,进一步减少水平井沉砂风险。顺利完成yp1井4个层段水力喷射分段压裂改造,共计加砂83m3,压裂管柱成功上提出井。该u型井压裂施工前无产量,压后对yp1v井实施排水降压,随井底流压下降,产气量最高上升至636m3/d。

本文讲述了沁水煤田套管注入、大排量清水压裂技术在应用过程中,对施工主管线进行了工艺改进,并进行现场试验1182口,在应用过程中效果很好,不但增加了施工进度也大大降低了施工成本。

根据煤体的岩石力学性质和弹性本构关系推导出了考虑基质收缩效应的煤裂隙渗透率模型,并在此基础上建立了三维煤层气垂直井网的非平衡吸附拟稳态条件下的气-水两相流动数学模型.编制程序并利用沁水盆地南部某区的资料对五点式煤层气井网开采进行了模拟预测,结果表明:石炭系k2灰岩层局部富水性较强,在煤层气开发实践中,尤其在压裂增产改造过程中可能对煤层气的开采造成直接不利影响,同时基质收缩对裂隙渗透率的影响也不容忽视.

固井质量检测是煤层气开发中必不可少的重要环节,而作为检测固井质量主要手段的测井施工,包含2个重要任务:①利用声波对套管间水泥环胶结程度进行评价,检测固井质量;②利用自然伽马对目的层位置进行深度校正,从而为后续射孔工序提供准确数据。分析了裸眼测井和套管测井之间产生深度误差的原因,介绍了2次测井的深度校正方法,探讨了深度校正后的深度误差对射孔位置的影响。

压裂液与储层的配伍性是影响水力压裂效果的关键因素之一。为了研究适合焦坪矿区侏罗纪煤层地面煤层气井使用的压裂液配方,通过分析储层特征,提出了相适应的压裂液配方,并借助室内模拟实验对压裂液配方进行优选评价。结果表明:活性水压裂液配方中防膨剂优选1.0%氯化钾防膨效果较好;活性水压裂液配方中助排剂优选0.05%氟炭离子表面活性剂或注入乙醇段塞,再注压裂液这两种助排剂效果较好;对于生物酶破胶压裂液配方建议进一步进行现场试验。

水力压裂是煤层气井重要的增产措施,压裂施工过程中可能因各种原因造成压裂卡钻事故,造成严重的经济损失,严重时甚至会使煤层气井报废。以煤层气井压裂施工工艺为依据,分析了煤层气井压裂施工过程中卡钻事故的主要类型,探讨了卡钻事故发生的原因,并给出相应的工程建议。研究认为,煤层气井压裂卡钻主要分为封隔器卡钻、砂埋卡钻、套管变形卡钻和落物卡钻4种类型;砂埋、井身结构变化、施工工艺及入井工具材料存在问题和人为因素是煤层气井压裂卡钻的主要原因;为防止压裂卡钻事故的发生,压裂施工前,应做好相应的准备工作,并加强管理,规范施工过程。

中国石油 沁水煤层气田樊庄区块 固7-10井压裂施工总结报告 中国石油山西煤层气勘探开发分公司 二零零七年四月二十三日 沁水煤层气田樊庄区块 固7-10井压裂施工总结报告 编写人：焦中华 审核人： 甲方监督： 甲方审核人： 中原石油勘探局井下特种作业处山西晋城煤层气项目部 2007年4月23日 目录 一、基本数据 二、压裂施工简况 三、压裂施工总结 四、压裂施工原始记录 五、压裂施工实测数据表 六、压裂施工曲线记录 固7-10井基本数据 1.原始数据 地理位置山西省沁水县固县乡尧坡村南150米 构造位置沁水盆地南部斜坡带樊庄区块固县井区 井别开发井开钻日期2006-08-09 目的层pis完钻日期2006-08-26 完钻井深（m）586完井日期2006-09-02 联入（m）0.95人工井底（m）569.

南宁盆地的地层中夹有数层煤层,以含中~高灰份、低~中硫的含油褐煤为主,约占95%,交错出现在第三系泥岩中,分布于南宁盆地局部区域。它的存在常常给工程建设带来很大问题,但由于其厚度较薄,相关的物理力学特性研究不足,在工程实践中尚未引起足够重视。通过现场及室内试验对煤层的承载能力和强度进行研究,利用改进的点荷载试验仪分析煤层的应力应变关系,并采用有限元法对某工程桩基进行模拟计算,研究分析了煤层的存在对桩基础沉降变形、应力分布的影响,为从事设计与进一步研究提供参考。

***矿区**井钻井工程设计 ***省煤层气开发利用有限公司矿山安全工程分公司 二〇一三年一月 项目名称：**矿区**井钻井工程设计 井号：**井 设计人（签字）： 审核人（签字）： 批准人（签字）： 设计单位（盖章）： ************************************************ 设计批准日期：年月日 ⅰ 目录 1概况..........................................................................................................1 1.1前言......................................................................................

煤层气井注入压降/试井测试技术研究 【摘要】通过对煤层气井的煤层进行原地应力测试，获取煤层的原地应力、 破裂压力及梯度等参数值。求取煤层的原始地层压力、渗透率、表皮系数、调查 半径、破裂压力、破裂压力梯度、闭合压力、闭合压力梯度，为该井下步压裂和 排采提供施工参数依据。 【关键词】煤层气；试井技术；原位应力测试 煤层气井注入压降/试井测试技术是在煤层气井完井后了解该井下步压裂和 排采参数的关键技术。 一、测试的方法和要求 煤层气井注入压降/试井测试技术是依据煤层气井的基础数据进行，基础数 据包括测试煤层、测试井段的完井数据及地层数据等。 1、测试方法 测试方法采用井下开关阀方法进行开关井操作，分别进行开井注入、关井压 降测试及原地应力测试，利用存储式电子压力计取得准确的压力资料。 2、测试要求 注入/压降测试过程中要求下入两支高精度（精度0.05%）电子压力计。配 套泵注系统

为研究地应力对煤层气开发的影响,基于水压致裂地应力测量方法,结合煤层气井试井、测井和水力压裂三维微地震监测资料,研究了郑庄区块16井次21层目的层段原位地应力发育规律.结果表明:①地应力场为典型的构造应力场类型,浅部以逆断层和走滑断层应力机制组合类型为主,深部以正断层和走滑断层应力机制组合类型为主;②最大和最小水平主应力及垂向应力随埋深均呈线性增加趋势;③侧压系数位于hoek-brown包络线内,随埋深增加而降低且变化幅度逐步缩小;④最大水平主应力方位为ne-nee向.一方面,现今地应力场方位与断裂构造产状的叠加影响了煤层气富集;另一方面,地应力增加导致渗透率呈指数式降低,而储层压力呈线性增加;2方面作用对煤层气高效开发产生了显著影响.

开发内蒙石拐盆地 页岩气和煤层气资源 可 行 性 研 究 分 析 报 告 深圳市国炬煤层气设备技术有限公司 深圳市国炬天然气汽车技术有限公司 开发内蒙石拐盆地页岩气和煤层气资源 内容提要： 上游开采石拐盆地页岩气和煤层气资源，中游加工成lng或 cng商品气，下游供应呼-包-鄂地区柴油重卡汽作燃料 以下游市场售气量来确定上游气田开采量，以销定采，以产定资， 积木式建设、滚动式发展 lng柴油重卡汽车改烧页岩气煤层气lng一举多得 cng/柴油混双燃料重卡汽车改装技术路线和成功案例 深圳市国炬煤层气设备技术有限公司 深圳市国炬天然气汽车技术有限公司 李勇（总经理） 电话：15515788638 邮箱：liyong6083@163.com 网址：www.***.*** 一、解决“气荒”、“油荒”的出路在哪里？ 20世纪90年代以来，占世界