煤层气井测试压裂解释及应用
煤层气井测试压裂解释及应用
煤层气是一种新型的能源，其开采与利用是当前我国能源领域
的一项重要战略任务。随着煤层气开采的深入，煤层气井开采压力
逐步降低，致使煤层气的开采效率下降，这时需要采用压裂技术来
提高采气效率，这就是煤层气井测试压裂技术。
一、煤层气井测试压裂技术概述
煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体，使煤
层产生裂缝，扩大煤层气通道，从而提高开采效率的技术。该技术
主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等
多种方法，其中以液压压裂最为常用。
液压压裂技术是一种将高压液体注入井内，通过井口充放口向
井下送液强行将煤层撑起并裂开，煤层裂缝在拆除撑开压力后能够
自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。
针对不同的地质情况，液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、
泡沫压裂和混合压裂等，水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。
在进行煤层气井测试压裂前，需要进行试压并测定井下地质参数，根据实测参数进行压裂方案设计。设计方案通常包括压裂液种
类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。在进行压裂过程中，
需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数，及时
进行控制和调整。
二、煤层气井测试压裂技术的应用
煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。其应用主要包括以下几个方面：
1. 提高煤层气井开采效率
通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝，增加煤层渗透性，使煤层气开采效率得到提高。
2. 优化煤层气井的产能分布
煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况，促进煤层气的集中开采，提高整体产能。
3. 降低生产成本
测试压裂技术可以提高开采效率和产能，降低生产成本，提高井产值。
4. 提高井下安全性
煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制，从而提高井下施工的安全性。
5. 推进煤层气井开采技术进步
煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术，其应用可以带动煤层气产业链的升级，推进煤层气井开采技术的进步。
三、煤层气井测试压裂技术存在的问题
1. 压裂液的选择
压裂液的选择直接关系到压裂效果，但由于煤层气井开采地质条件复杂，压裂液配方的设计存在一定的难度，需要根据实际地质条件进行一定的探讨和研究。
2. 操作难度大
测试压裂需要对地质条件进行测量及数据的分析处理，压裂操作需要专业技术人员进行操作，操作难度大，需要保证操作人员的专业水平。
3. 需要大量的投资
测试压裂需要进行试压测量等前期工作，还需要购买设备及压裂液等材料，需要大量的投资。
四、结论
煤层气井测试压裂技术具有显著的应用前景，其能够提高煤层气井的采气效率，优化煤层气井的产能分布，降低生产成本，提高井下安全性，并推进煤层气井开采技术的进步。但测试压裂涉及的操作难度大、需要大量的投资，还需要对压裂液的选择进行研究。因此，煤层气井测试压裂技术的应用发展仍需要在理论和实践上扎实推进。
煤层气井测试压裂解释及应用 煤层气井测试压裂解释及应用 煤层气是一种新型的能源，其开采与利用是当前我国能源领域 的一项重要战略任务。随着煤层气开采的深入，煤层气井开采压力 逐步降低，致使煤层气的开采效率下降，这时需要采用压裂技术来 提高采气效率，这就是煤层气井测试压裂技术。 一、煤层气井测试压裂技术概述 煤层气井测试压裂技术是一种通过向煤层注入高压液体，使煤 层产生裂缝，扩大煤层气通道，从而提高开采效率的技术。该技术 主要包括单硝酸甘油压裂、液压压裂、液体碎岩压裂、沙弹压裂等 多种方法，其中以液压压裂最为常用。 液压压裂技术是一种将高压液体注入井内，通过井口充放口向 井下送液强行将煤层撑起并裂开，煤层裂缝在拆除撑开压力后能够 自行保持半永久性和可使煤层通气性和渗透性增加的技术。 针对不同的地质情况，液压压裂可分为水力压裂、气体压裂、 泡沫压裂和混合压裂等，水力压裂是其中应用最为广泛的一种技术。 在进行煤层气井测试压裂前，需要进行试压并测定井下地质参数，根据实测参数进行压裂方案设计。设计方案通常包括压裂液种 类的选择、注入量、注入压力及持续时间等。在进行压裂过程中， 需要不断监测井下压力、压裂液注入量及煤层气产量等参数，及时 进行控制和调整。 二、煤层气井测试压裂技术的应用 煤层气井测试压裂技术在煤层气井的开采中具有重要的应用价值。其应用主要包括以下几个方面：
1. 提高煤层气井开采效率 通过测试压裂技术可以扩大煤层裂缝，增加煤层渗透性，使煤层气开采效率得到提高。 2. 优化煤层气井的产能分布 煤层气井测试压裂可以改善煤层裂缝的分布情况，促进煤层气的集中开采，提高整体产能。 3. 降低生产成本 测试压裂技术可以提高开采效率和产能，降低生产成本，提高井产值。 4. 提高井下安全性 煤层气井压裂需要对井下地质参数进行测量及压裂过程进行监测和控制，从而提高井下施工的安全性。 5. 推进煤层气井开采技术进步 煤层气井测试压裂技术是一种新型的能源开采技术，其应用可以带动煤层气产业链的升级，推进煤层气井开采技术的进步。 三、煤层气井测试压裂技术存在的问题 1. 压裂液的选择 压裂液的选择直接关系到压裂效果，但由于煤层气井开采地质条件复杂，压裂液配方的设计存在一定的难度，需要根据实际地质条件进行一定的探讨和研究。 2. 操作难度大
煤层气井常用试井方法及应用 学号: 2010050031 姓名: 张恒
煤层气井常用试井方法及应用 摘要:试井测试是目前能够准确获取煤层参数的有效方法。现从实际应用的角度,重点 介绍了煤层气井常用试井方法,并对各种试井测试方法的优缺点、适用范围进行了研究评价。结合煤层渗透率及储层压力的特征,探讨了试井测试方法在煤层气勘探开发中的应用 关键词:煤层气;试井方法;应用 0引言 煤层气的勘探、开发离不开煤层气试井,它是对煤层进行定量和定性评价的工艺方法,它在确定煤层基本参数方面具有明显的优势,其主要目的是获取储层的评价参数,为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。但煤层气属于非常规天然气资源,它在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异。目前试井测试的方法很多,主要依赖于常规油气井试井技术,尽管一些常规试井方法可用于煤层气试井测试,由于煤层气在储集、运移、产出机理方面与常规油气之间存在明显差异,这些试井技术的应用有一定的局限性。大量的研究资料表明,我国煤储层具有低压、低渗的特点,即煤层的储层压力和渗透率普遍较低。本文通过对煤层气常用试井方法研究评价,结合我国煤储层特点,探讨煤层气试井方法在煤层气勘探开发中的应用[1]. 1煤层气井常用试井方法 煤层气试井测试方法有很多,目前国内外常用的试井测试方法主要有DST测试、段塞测试、注入/压降测试、水罐测试,微破裂试验测试技术等 1.1DST测试[2] DST测试利用钻杆地层测试器进行,依靠地层流体的流动、产出和压力恢复的过程求取地层参数,是认识测试层段的流体性质、产能大小、压力变化和井底附近有效渗透率以及目的层段被污染状况的常用手段。煤层气井DST测试目的与常规油气井有些不同,由于煤层气多以吸附状态存在于煤储层中,因此煤层气井DST测试主要是了解煤储层中水的能量、割理的渗透能力、储层压力以及判断原始游离气是否存在,为下一步的改善措施提供参数依据。DST测试方法常用于渗透率和储层压力较高的储层中。 图1 DST测试半对数曲线示意图 1.2注入/压降测试[3] 注入/压降法试井是一种单井压力瞬变测试,或称不稳定试井,可以估算测试层和测试井的
煤层气井压裂技术与应用研究 煤层气开发是全球能源开发的新领域，其开采技术和方法也在不断的更新与完善。在煤层气井的开采中，煤层气井压裂技术被广泛应用。本文将详细探讨煤层气井压裂技术与应用研究。 一、煤层气井压裂技术的概述 1.1 煤层气井压裂技术的定义 煤层气井压裂技术是指通过注入压裂液体，在井孔中产生高压，从而使煤层发生断裂，并形成可开采的气体裂缝，从而提高煤层气井的产量和利用效益的技术方法。 1.2 煤层气井压裂技术的分类 煤层气井压裂技术可以根据不同的分类标准进行分类。从时间角度上，可以分为早期压裂技术和现代压裂技术。早期压裂技术指的是上世纪八十年代以前，使用的人工振动或气体压力以及酸等简单方法进行煤层气井开采。而现代压裂技术则是指目前普遍使用的高压水力压裂技术。 从压裂液体的分类则可以分为水性液压压裂和化学液压压裂。目前，煤层气井压裂技术大多采用水性液压压裂，因为其具有资源丰富、低成本、环保等优点，而化学液压压裂技术则用于一些特殊情况下，如煤岩力学性质差异明显或煤层岩层结构复杂等。 1.3 煤层气井压裂技术的流程 煤层气井压裂技术的主要流程包括注液准备、注液过程、压裂过程、停泵过程和产气测试过程。
首先是注液准备，即按照一定比例将各种化学试剂和水混合，形成压裂液体。然后进行注液过程，将制备好的压裂液体注入油井中。在注入压裂液体时，需要确保不断地加深井深度，直到到达设计的注入点。 接下来是压裂过程，即将压裂液体注入后通过水力压力产生断裂裂缝的过程。在这个过程中，压力需要不断地被调整，以确保注入的压裂液体能够充分地压实煤层。 停泵过程是指当注入的压裂液体已经满足预定的数量，需要停止加压，并等待煤层裂缝缓慢地恢复压力的过程。停泵时间通常在20-30分钟之间。 最后是产气测试过程，通过对产气量、储层压力和井底压力等参数的测量，来评估压裂效果并进行后续的开采过程。 二、煤层气井压裂技术的应用研究 2.1 煤层气井压裂技术的技术难点 煤层气开采具有地质条件差异大、地下环境恶劣等特点，因此，煤层气井压裂技术的应用也具有相应的技术难度。主要的技术难点有： （1）精确测定煤层力学性质 煤层岩石性质复杂，而且存在较大的地质差异，因此，需要使用先进的地震勘探、岩心插入等技术手段，来进行煤层岩石性质的精确测定和刻画。 （2）完善压裂液体体系 在煤层气井的开采过程中，需要使用化学试剂，来制备压裂液体。因此，需要从煤层开采的需求出发，完善压裂液体体系，确保其能够充分地发挥压裂效果。 （3）精确控制压裂过程
煤层气井压裂技术规范 篇一：AAA公司煤层气压裂施工作业保护技术规范 - 副本 煤层气压裂施工作业保护技术规范 一范围 本标准规定了压裂施工作业过程中煤气层保护的原则、基础资料的收集、施工设计的编制、入井工作液的选择及施工的要求。 本标准适用于煤层气井压裂作业施工的煤气层保护。 二规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 SY/T 5107-2005 水基压裂液性能评价方法 Q/SY HB 0154—2012煤层气井水基压裂液评价方法 Q/SY HB 0135—2012煤层气井压裂工程质量验收规程 Q/SY HB 0104—2012煤层气压裂工艺设计方案编写规范 Q/SY HB 0103—2012煤层气压裂工艺现场施工操作规程 SY/T 5762-1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法
SY/T 6302-2009 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法 SY/T 6276-2010 石油天然气工业健康、安全与环境管理体系 SY/T6216-1996 压裂用交联剂性能试验方法 Q/SY JL0829-2011 压裂用交联剂 三技术规范部分 1 油气层保护原则 1.1 针对性井下作业施工过程中，不同的油气层，不同的施工类型应采取有针对性的煤层气保护措施。 1.2 预防和解除伤害井下作业施工过程可能对油气层造成伤害，在后期作业施工中应防止新伤害的产生，并尽量解除已有污染。 1.3 配伍性施工中所采用的入井工作液和工艺措施应与煤层气岩石特性和流体性质配伍。 2录取资料 执行Q/SY HB 0104—2012规定 2.1 区域地质概况资料 包括地质年代、沉积环境、煤层厚度及其横向延伸、邻近遮挡层厚度及其延伸范围等相关资料。 2.2 钻完井资料 包括钻头类型及尺寸；井眼轨迹；套管的钢级、壁厚、下深、抗内压强度、套管变形及管外窜槽情况；水泥返深、固井质
煤层顶板水平井压裂技术——在新田煤矿低渗煤层地面瓦斯抽采中的研究与应 用 一、项目实施的背景及目标 1.1项目背景 贵州省享有“江南煤海”之誉，其中煤层气资源亦十分丰富，资源量达3.15万亿m3。随着沁水盆地、鄂尔多斯盆地 煤层气商业化开发，我国煤层气勘探开发逐渐向西南地区的 贵州、云南等地推进。贵州煤层气资源丰富，煤系地层薄至 中厚煤层群发育，具有单一煤层煤层气资源丰度低、煤系地 层累计资源丰度高的特点。政策方面，贵州省编制了煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十三五”规划，出台了黔府发〔2017〕9号文件以指导贵州地区煤层气产业的发展，将重 点建设六盘水、毕节和遵义三大煤层气产业基地，已开展地 面勘探工作的10个主要煤层气区块估算煤层气资源量2340 亿m3，具备建设10亿m3/a产能的条件，开发潜力大。 瓦斯既是能源，又是灾害。近几年贵州煤矿事故多发频发，2018年煤矿死亡人数居全国第一，2019年煤矿死亡人数又是
全国第一，是近两年全国唯一连续发生煤矿重大事故的省份。瓦斯灾害治理不力是贵州煤矿安全面临的重大难题。 1.2根据新田煤矿矿井开采接替及矿井瓦斯治理 新田煤矿联合河南省煤层气开发利用有限公司、中煤科工西安研究院编制新田煤矿井上下“三区联动”抽采煤层瓦斯 示范工程实施方案，探索该矿井上下联合瓦斯防治技术。 图1.1 煤矿区三区关系示意图 1.3主要工作和研究内容包括： （1）煤层气试验区选择及地面布井、井下布孔方案 在综合分析新田煤矿煤田勘探资料、矿井生产资料的基础上，结合煤炭生产工作面部署及规划，优选三区联动瓦斯综 合治理试验靶区，设计地面煤层气井井位、定向井、L型水 平井的井眼轨迹及井下定向长钻孔的井眼轨迹。
新型活性水压裂液在煤层气井的应用 随着能源危机的加深和环境污染的严重化，煤层气作为一种清洁能源备受瞩目。水力压裂技术是一种有效的煤层气开发方法，但传统水压裂液存在着环境污染、破坏性强等问题。新型活性水压裂液成为了目前水力压裂技术的研究热点，其具有环保、高效、安全等特点。因此，我们本次研究将探讨新型活性水压裂液在煤层气井的应用。 一、活性水压裂液的特点 活性水压裂液是由不同组分的无机盐、有机酸、表面活性剂等通过合理的配方混合而成。其主要特点如下： 1.环保：活性水压裂液的成分以大多为环保型材料，有效地解 决了传统水压裂液在使用过程中所带来的环境问题。 2.高效：活性水压裂液的压裂液体具有极佳的流动性，进入裂 隙后形成的裂缝对气体渗透性非常高，能够迅速提高开采效率。 3.安全稳定性：活性水压裂液在使用过程中稳定性高，能够抵 御高压作业下可能出现的裂缝塌陷等安全问题；同时，活性水压裂液还能够有效防止煤层气井环境中发生的钙、镁、铁离子等离子体于水之间反应的可能。 二、活性水压裂液在煤层气井的应用 1.提高压裂液体的流动性：活性水压裂液在使用过程中具有较
大的优势，使用活性水压裂液能够有效地提高压裂液体的流动性，同时还可以在裂隙中形成极为细小的裂缝，从而提高猪呼吸率、渗透率、产气量等开采效率。 2.减少水资源消耗：利用活性水压裂液进行煤层气勘探，相对 传统的水力压裂技术，能够极大程度上减少地下水资源的消耗。同时，减少了消耗水资源的过程，也降低了再生水所带来的污染风险。 3.降低周边环境污染风险：使用活性水压裂液也可以有效的控 制周边环境中的水污染风险，避免因水与污染物的接触而产生的二次污染。 三、结论 综上所述，新型活性水压裂液的应用为煤层气勘探带来了极大的便利，其环保、高效、安全、稳定等特点也得到了广泛认可。因此，在今后的煤层气勘探过程中，将使用新型活性水压裂液开展勘探框架已是势在必然。四、新型活性水压裂液技术在煤层气井中的优势 1. 环保优势 新型活性水压裂液中的成分为环保型无机盐、有机酸及表面活性剂等，综合应用可以有效地避免传统水压裂液可能引起的环境污染问题。 2. 高效优势
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向 一、煤层气勘探技术的应用现状 1. 地质勘探技术 地质勘探技术是煤层气勘探的基础，其主要包括地震勘探、井位选址技术、地层测井技术和储层特征分析技术等。地震勘探是一种非常重要的地质勘探方法，通过地震波在不同地层中的传播速度和反射特征，可以快速准确地识别煤层气的存在和分布情况，为后续的钻井工程提供了宝贵的信息。井位选址技术则是通过对地质地层的研究和分析，确定最有可能获得煤层气的钻井位置，提高了勘探的成功率。地层测井技术和储层特征分析技术则是通过对地下煤层的岩性、厚度、孔隙度等参数进行测定和分析，为煤层气资源量的评估和开发提供了依据。 2. 钻井技术 钻井技术是煤层气勘探的关键环节，其主要包括钻井设备和作业工艺两个方面。随着煤层气勘探技术的不断发展，钻井设备也得到了很大的提升，如液压钻机、自动钻机等先进设备的投入使用，使得钻井作业可以更加高效、安全地进行。钻井工艺则主要包括井眼设计、井筒施工、井眼完井等环节，这些都对煤层气的勘探和开发起着至关重要的作用。 3. 采气技术 采气技术是煤层气开发的关键环节，其主要包括开拓井生产工程和地面采气设备等。开拓井生产工程是指通过打井、完井等作业，将地下的煤层气开采上来，并送至地面进行处理利用，这其中包括液压压裂技术、水平井钻井技术等，这些技术的应用使得煤层气的采集效率大大提高。地面采气设备则是将采集上来的煤层气进行分离、净化、储存、输送等工艺，最终得到高质量的甲烷气体。 二、煤层气勘探与开发技术的未来发展方向 1. 技术整合和创新 未来煤层气勘探与开发技术的发展将更加注重技术的整合和创新，通过先进的地质勘探、钻井技术和采气技术相互配合，实现煤层气资源的高效勘探和开发。还需要大力推动煤层气勘探与开发技术的创新，为其提供更高效、更绿色、更安全的技术手段。 2. 数据化和智能化 未来煤层气勘探与开发将更加依赖于数据化和智能化技术，通过大数据、人工智能等技术手段，对煤层气的地质特征和储层参数进行精准、全面的分析和预测，为勘探和开发提供更可靠的技术支撑。智能化技术的应用也将使煤层气的勘探和开发更加安全、高效。
煤层气开采中氮气泡沫压裂技术的应用 摘要：由于氮气泡沫压裂液具有较高强度，其携砂能力较强，能在地层下形 成较强支撑，对地层影响较小。因此可以应用于压力低、渗透较低的储层。近年来，为解决煤粉堵塞、滤失严重等问题，技术人员可以针对低产井使用氮气泡沫 压裂技术，实现煤层气井的高产稳产。本文从氮气泡沫压裂技术特点出发，全面 分析该技术应用优势，并提出压裂技术的具体应用，旨在提升气井生产效率，希 望对读者有所帮助。 关键词：煤层气；氮气泡沫；压裂体系 前言：从本质上看，该技术应用原理与水力压裂相同，在作业中将高压流体 注入煤层中，压裂煤层气储层，形成强度较高的支撑裂缝以及复杂网络，实现煤 层气井高产稳产。并且，氮气泡沫压裂材料能降低体系整体密度，其使用液体量 较少，能全面适用于水敏地层作业。 一、氮气泡沫压裂技术优势 当前阶段，泡沫压裂技术具有增能压裂以及泡沫压裂等方式。其中，增能压 裂是利用气体以及泡沫材料完成压裂工作。可以全面应用于低压低渗透性矿藏的 完善以及优化。技术人员在增能压裂技术应用中，其气体注入比例比传统技术应 用高出7%-9%，一般为10%-52%。从实际情况看，当泡沫质量小于52%时，可以称 为增能压裂体系，当质量大于52%，可以称之为泡沫压裂体系。从气体类别来看，可以分为二氧化碳增能技术、氮气增能技术等。 由于氮气以及二氧化碳气体整体性质较为稳定，在气体储存、运输以及施工中，能在作业中具有较好的安全性。与此同时，由于气体整体压缩性较强，沸点低，压缩前后整体变化较大。因此可以将氮气以及二氧化碳作为煤层气储藏中常 用的增能材料。从目前情况看，二氧化碳在作业、运输、储存以及设备方面具有 独特优势。因此二氧化碳在当前使用较多。但由于该气体属于酸性气体，而目前 所使用的主要为碱性体系，在使用二氧化碳时要开展针对性地调整，会在一定程
碎软低渗煤层煤层气直井间接压裂技术及应用实践 周加佳 【摘要】为了解决碎软低渗煤层压裂改造过程中煤粉产出和压裂裂缝不易延伸的技术瓶颈,采用地应力和数值模拟分析方法,对煤层气井间接压裂适应性及裂缝展布规律进行分析研究,并在湖南洪山殿矿区进行了间接压裂工程实践.结果表明:间接压裂可有效提高碎软低渗煤层的压裂改造效果,增加压裂裂缝长度,当顶底板为脆性砂岩时,更加有利于间接压裂;洪山殿矿区HC01井取得了单井产气量1850 m3/d的良好产气效果,表明\"大排量、大砂量、高前置液比、中砂比\"的活性水间接压裂技术适用于碎软低渗煤层的增产改造;同时,可钻桥塞电缆射孔联作技术的应用可有效缩短煤层气井多煤层段压裂改造的施工周期,提高压裂施工时效性. 【期刊名称】《煤田地质与勘探》 【年(卷),期】2019(047)004 【总页数】6页(P6-11) 【关键词】碎软低渗煤层;煤层气;间接压裂;桥塞射孔联作技术;洪山殿矿区;湖南省【作者】周加佳 【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077 【正文语种】中文 【中图分类】TE357 我国陆上煤层埋深2 000 m以浅煤层气原地资源量为32.86万亿m3，煤层气资源量十分丰富[1-2]。但是，碎软低渗煤层在我国分布却非常广泛，约占我国煤炭
资源总量的60%，碎软低渗煤层具有低强度、低弹性模量和高泊松比的力学特征，煤体塑性大且易破碎，其压裂裂缝很难延伸到煤层远端形成长效缝，整体不利于压裂改造。截至目前，包括安徽、河南、山西以及湖南等地进行了大量的碎软低渗煤层煤层气开发工程实践，抽采效果主要表现为单井产量低、稳产期短、衰减快、抽采效率低等特点[3-4]，制约我国煤层气产业化快速发展且难以满足煤矿安全生产 对快速降低煤层瓦斯含量的要求。针对碎软低渗煤层压裂中存在的问题，在国内外煤层气直井压裂中提出并应用了间接压裂技术[5-9]，选择对高弹性模量和低泊松 比的煤层顶底板岩层进行射孔和压裂，可有效提高压裂裂缝的延伸长度和导流能力，实现对煤层的间接压裂改造，取得了良好效果。通过对间接压裂技术的适应性和裂缝展布规律分析，并结合间接压裂技术在湖南洪山殿矿区的工程实践，旨在探索一套适合碎软低渗煤层煤层气直井间接压裂高效抽采技术工艺，为湖南以及类似地区的煤层气开发探索新的方法和思路。 a. 煤粉产出 碎软煤层受井筒应力集中和钻井中钻头挤压、钻井液冲刷作用的影响，会在近井地带形成煤屑、煤粉；在压裂裂缝延伸过程中，煤层受排量过大的压裂液冲刷及砂子的挤磨会形成煤粉，堵塞裂缝通道；且煤粉和压裂砂的镶嵌作用使砂子堆积在井筒周围不能形成长效缝，无法形成有效的渗流通道[10-12]。以上原因造成的煤粉产 出会导致碎软煤层压裂裂缝较短，裂缝通道堵塞较严重，压裂效果差。同时，在排采过程中大量产出的煤粉堵塞煤层气运移通道，导致排采稳产期短，产气量衰减迅速。 b. 压裂裂缝不易延伸 碎软煤层具有低弹性模量、高泊松比以及煤体塑性大的特征，直接对煤层进行射孔压裂，产生的煤粉易堵塞通道，裂缝很难延伸到煤层远端形成长效缝，导致压裂改造效果差，单井产量较低。
煤层气储层水力压裂裂缝扩展模型分析及应用 许露露;崔金榜;黄赛鹏;汤继丹;蔡路;喻鹏 【摘要】以往对于水力压裂裂缝扩展模型的研究,主要集中在砂泥岩储层,而对煤储层的研究较少.以沁水盆地安泽区块煤层气储层为例,建立了水力压裂裂缝扩展模型并对该模型的现场应用进行了研究.首先通过煤储层水力压裂裂缝形态的分析,选取相应的裂缝模型;然后运用滤失经典理论并结合煤储层应力敏感性特征,提出了动态滤失系数计算方法,进而建立了裂缝扩展数学模型并对影响缝长的主要因素进行了评价;最后,应用模型对煤层气井的裂缝几何参数进行计算,并与现场裂缝监测数据比较,提出了模型适用的地质条件.研究结果表明:安泽地区煤储层水力压裂以形成垂直缝为主;考虑煤储层应力敏感性后,研究区综合滤失系数从3.36 mm/min1/2增大到4.24 mm/min1/2,在影响缝长的诸多参数中,排量、滤失系数和压裂时间是最主要的3个因素;模型计算缝长和裂缝监测数据吻合较好,但模型应用也有一定的限制条件,适用于水力压裂不压开煤层顶底板,以及天然裂缝发育较少的煤储层. 【期刊名称】《煤炭学报》 【年(卷),期】2014(039)010 【总页数】7页(P2068-2074) 【关键词】煤层气储层;水力压裂;裂缝扩展模型;滤失系数 【作者】许露露;崔金榜;黄赛鹏;汤继丹;蔡路;喻鹏 【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国石油华北油田分公司,河北任丘062552;中国石油天然气集团公司煤层气开采先导试验基地,河北任丘062552;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国石油华北油田分公司,河北
任丘062552;中国石油天然气集团公司煤层气开采先导试验基地,河北任丘062552;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083;中国石油华北油田分公司,河北任丘062552;中国石油天然气集团公司煤层气开采先导试验基地,河北任丘062552 【正文语种】中文 【中图分类】P618.11 常规油气裂缝垂向扩展模型主要分为两大类[1]：一类是基于垂直平面的平面应变理论的Perkins与Kem以及后来Nordgren改进的裂缝扩展延伸模型,简称为PKN模型[2-5];另一类是以水平平面应变条件为基础的Christianovich和Geertsma以及后来Daneshy的模型,简称CGD模型[6-7]。乌效鸣[8]认为煤层气井压裂原理与常规油气井压裂原理具有相似之处,从常规油气发展而来的裂缝扩展理论也适用于煤层的水力压裂裂缝扩展研究。 虽然煤储层和常规油气储层具有相似的裂缝扩展理论,但由于煤层天然割理裂隙发育,具有较强的应力敏感性[9-15]。胡雄等[16]认为存在临界围压值,当围压达到临界点,渗透率会大幅降低,渗透率对应力的敏感性大于孔隙度。陈振宏等[17]通过开展干样煤储层地质效应实验,结合数值模拟方法煤储层渗透性在开发过程中呈不对称U型变化,渗透率初期减小,后期增大;席先武和郑丽梅[18]在考虑煤层气井的应力敏感性后,对常规油气压裂液滤失系数计算公式进行修正。由于煤储层应力敏感性的特征,导致煤储层渗透率的较大变化,进而影响煤储层滤失系数,最终影响到煤储层中压裂裂缝的缝长。 由于PKN和CGD模型计算方法、结果及使用条件有差别,在实际应用中应结合现场地质条件进行模型的选择。徐刚等[19]认为,由于煤层交界处连续性弱,并在交界面产生相对分离滑移,因此煤层中水力裂缝形态应为KGD模型,但文中缺乏判断依
压裂液对煤储层伤害实验及应用--以沁水盆地西山区块为例白建平;武杰 【摘要】为分析压裂液对西山区块煤储层的伤害，采用工作液评价实验方法，研究了压裂液基液、黏土稳定剂和表面活性剂对煤储层的影响。研究结果表明，现场所用的活性水压裂液对煤储层损害率最高为37.2%；未过滤的含杂质的河水要比过滤的河水和井水对煤层的伤害大得多；黏土稳定剂 KCl 的添加量应根据水敏性伤害程度确定，研究区黏土稳定剂合适的添加量应该为2%~4%；为保证压裂液尽快返排，压裂液中需添加表面活性剂，表面活性剂的添加量为0.2%较好，实际应用时可做适度调整，但用量不要超过1.4%。在实际生产中采用该方法对压裂液进行了优化，压裂液优化后的煤层气井的煤层气产气量要比未优化的井日产气量高300~500 m3。%In order to analyse the fracturing fluid damage to the Xishan coal reservoir, used the working fluid evaluate methods was used, the effect of fracturing fluid, clay stabilizer and surfactant on coal reservoir was stud-ied. The results show that the active hydraulic fracturing fluid used in the field does harm to the coal reservoir, and the damage rate is 37.2%, the clean degree of fracturing fluid base has great influence on the degree of damage of coal seam, and the damage of theun filtered water is much bigger than that of the filtered water and well water, clay stabilizer KCl dosage should be determined according to the water-sensitive damage degree, the appropriate adding amount of clay stabilizer in the study area should be 2%~4%, in order to ensure that the fracturing fluid returns to the exhaust as soon as possible, the surface active agent should be added in the fracturing fluid, the amount, sur-factant should be better
煤层气高能气体压裂技术简介 1. 前言 我国是世界上煤炭生产和消费大国, 煤层气资源储量非常丰富。但煤气层为低渗透率、低压力、低含水饱和度，富含煤层气的煤田大都具有构造复杂、煤体破坏严重、软煤发育、高塑性和煤层渗透率极低等特点，开发难度较大。目前提高煤层渗透率主要有洞穴法和水力压裂法，主要包括：垂直井套管射孔完井、清水加砂压裂、活性水加砂压裂、洞穴完井等工艺；应用空气钻井,氮气泡沫压裂, 清洁压裂液、胶加砂压裂, 注入二氧化碳，以及欠平衡钻井、欠平衡水平钻井和多分支水平井钻井完井技术等技术[1-5]，以提高煤层气井产量和采收率，积累了很多经验。但从煤层气改造看，至目前还缺少适合我国煤层气有效开发的较成熟的技术。针对煤气层的地质特点及开发现状，在分析了高能气体压裂技术研究的基础上，提出并开展了煤层气多级脉冲加载压裂开发技术的试验研究与应用。 高能气体压裂技术是利用固态、液态火药或推进剂在油层目的层快速燃烧产生的大量高温高压气体，对地层脉冲加载压裂，使地层产生并形成多裂缝体系，同时产生较强的脉冲震荡作用作用地层基质，综合改善和提高地层渗透导流能力，扩大有效采油（气）范围，以达到提高产量的目的。其特点是: 能在地层产生不受地应力约束的多裂缝体系，有利于沟通天然裂缝，扩大泄流面积，同时产生较强的脉冲震荡传播作用有利于改变地层岩性基质微错动变化，沟通基质通道，延伸地层深处，提高了地层渗透性，提高了油气井产量。目前主要应用油层改造，而且对地层无污染，有利于储层保护。 与常规水力加砂压裂相比，高能气体压裂能够减小对煤储层造成水敏性污染，而且裂缝的延伸方向不受地应力控制、可形成多裂缝体系，成本也低，不伤害煤层。因此，此项研究对探索适合我国煤层气有效开发的新技术具有重要的现实意义和应用前景。 高能气体压裂技术目前在油田上已经得到了较广泛的推广应用，产生了明显的经济效益和社会效益。但在煤层气开发上进行试验应用在我国尚属首次，针对煤层气开发特点，结合高能气体压裂技术的作用原理和在油田上的应用成果分析，此项技术应用煤层气开采的思想是可行的，但还需要通过进行大量的研究实验工作。根据EH-03井井深小于1000m地层压力低、煤岩力学性质等特点，同时结合高能气体压裂技术现场应用效果，经研究本井拟采用复合射孔和多级脉冲加载压裂复合技术进行煤层压裂改造试验，以达到改善储层导流能力的目的。
1.煤层气藏开发生产特点 煤层气藏开发一个最显著的特点是需要进行前期脱水降低煤层压力。煤层气吸附在煤基质孔隙表面，只有当煤层压力低于临界解析压力，煤层气才会从煤层基质孔隙解析出来扩散到煤层裂缝。脱水时间长短取决于煤层气饱和度。煤层气饱和度定义为某压力下煤层气含量与该压力下煤层气吸附能力的比值。饱和度为1的煤层气藏称为饱和气藏，饱和气藏煤层气随着煤层脱水而产出。饱和度小于1的煤层气藏称为欠饱和气藏，欠饱和气藏需要经过长期脱水后才开始产气。在我现在工作的煤层气藏，有些井脱水十几天后就开始产气，单井高峰日产气量能达到三万方以上。有些井则需要一年甚至几年的脱水后才产气。 不同煤层气田以及同一煤层气田不同生产井的生产动态可能差别很大，煤层气田典型生产井产量可以分为三个阶段，第一阶段井只产水，不产气。第二阶段井开始产气，一直到气量达到最高值，产水量逐渐下降。第三阶段产气量和产水量一起下降。 由于煤层地质属性的不同，井的生产动态会变化很大。比如有些低渗井产气量从开始就递减，而且递减缓慢。有些井只生产干气，不产水。煤层气井的生产动态主要受煤层含气量，煤层含气饱和度，煤层渗透率，相对渗透率，孔隙度等的影响。 煤层气是以吸附状态吸附在煤基质孔隙中，吸附量与煤的类型，煤灰含量，煤湿度以及煤层压力有关，在相同温度，煤灰含量和湿度条件下，压力越大，煤吸附的气量越多。常规砂岩气藏中的气体储藏在砂岩孔隙中，在相同压力条件下，煤层储气量要大于砂岩储气量。煤层气吸附能力与压力的关系曲线称为解析等温线。每个压力点对应该压力下煤的最大吸附量，也称为饱和吸附量。许多煤层吸附气处于未饱和状态，也就是说在初始压力条件煤的实际吸附气量小于该压力下的饱和吸附气量，煤层在生产时只产水，不产气。只有当压力降到临界解析压力，气才会从煤基质中解析出来，煤层才开始产气。（临界解析压力为煤的气吸附量与煤吸附能力相同时对应的压力）。开发煤层气田需要将井的井底压力快速降低到最低值，这样才能快速降低地层压力，缩短脱水时间，提高产气量。多数煤层气生产井都采用下泵开采的方式，尽量把水位降低到最低程度。我工作的煤层气田井多数井采用螺杆泵生产，在一到两年内要将井底压力降到5,6个大气压，美