汪长明:具有突出危险性煤层群煤气共采技术具有突出危险性煤层群煤气共采技术
汪长明1,2
(1.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆 400037;2.中煤科工集团重庆研究院,重庆 400037)
摘要:为保障具有突出危险性煤层群的煤气共采,以谢一矿为试验矿井论证了开采保护
层的可行性,并对保护层工作面进行了突出危险区域划分和采用多种方法抽采煤层群瓦斯三
试验结果表明:开采保护层并结合多方法的抽采措施后,被保护保护效果及瓦斯抽采效果明
显,实现了具有突出危险性煤层群的煤气共采三
关键词:高瓦斯;煤层群;煤与瓦斯高效共采;低透气性
中图分类号:TD849.2 文献标识码:B 文章编号:1006-6772(2013)01-0109-03
Application of coal production and mine gas extraction technologies in gassy coal seam group mining
WANG Chang?ming 1,2(1.National Key Laboratory of Gas Disaster Detecting Preventing and Emergency Controlling ,Chongqing 400037,China ;2.Chongqing Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Co.,Ltd.,Chongqing 400037,China )Abstract :Taking Xieyi mine as research object,investigate the feasibility of protective coal seam mining.To avoid the potential gas outburst hazardous zone,divide the protective coal seams and extract mine gas using various methods.The results show that,the above?mentioned measures protect the protective coal seams and extract mine gas effectively.Key words :high gas content;coal seams;safe and high efficient exploitation of gas and coal;low permeability 收稿日期:2012-11-04 责任编辑:孙淑君
基金项目:国家 十一五”科技攻关支撑项目(2007BAK28B01)
作者简介:汪长明(1971 ),男,重庆人,高级工程师,从事煤矿瓦斯灾害防治技术研究工作三
引用格式:汪长明.具有突出危险性煤层群煤气共采技术[J].洁净煤技术,2013,19(1):109-111.
‘防治煤与瓦斯突出规定“中第33条规定:突出煤层的区域是指能可靠地将区域内的采掘工作面与
该区域以外的突出煤层安全隔离的一个足够大的范
围,突出煤层进行区域突出危险性预测时的范围可根
据突出矿井的开拓方式二巷道布置等情况划定[1]三谢一矿C15煤层为突出煤层,并在C15煤层钻
孔施工过程中出现明显的夹钻二工作面突出预测指
标超限等突出预兆三矿井为了在突出煤层瓦斯灾
害综合防治中做到经济二有效和可预见,拟采取开
采保护层二保护层工作面突出危险区域预测及划
分二突出煤层群瓦斯综合抽采等措施实现具有突出
危险性煤层群的煤气共采[2-5]三1 突出煤层群开采保护层可行性分析谢一矿C13煤层与C15煤层层间距为17m三C13煤层和C15煤层最大瓦斯压力分别为4.08MPa二0.95MPa,瓦斯含量分别为10.84m 3/t二20.68m 3/t三各项瓦斯资料表明:C13煤层和C15煤层都具有突出危险性,C13煤层突出危险性比较严重三依据‘防治煤与瓦斯突出规定“中的有关规定并结合煤层群的赋存情况,可以将C15煤层作为C13煤层的保护层优先开采三试验区为矿井C15煤层5121(5)工作面,该区
域煤厚0.3~1.6m二平均1.0m,倾角19°~24°,平均
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YF-ED-J6464 可按资料类型定义编号 论我国煤矿瓦斯抽放技术 实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
论我国煤矿瓦斯抽放技术实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 1.概述 我国瓦斯抽放的历史可追溯到1637年以前，《天工开物》一书记载了利用竹管引排煤中瓦斯的方法。 1938年我国首次在抚顺矿务局龙风矿利用抽放泵进行采空区抽放，五十年代在抚顺、阳泉、天府和北票局开展矿井抽放瓦斯，五十年代末瓦斯抽放量约为 1OOMm3。六十年代又相继在中梁山、焦作、淮南、包头、松藻、峰峰等局的矿井开展了抽放瓦斯工作，抽放瓦斯量达到170Mm3。70年代至90年代中期，抽放矿井数和抽放量都稳步增加。近十年
来，随着煤炭工业的发展，矿井数量及煤炭产量迅速增加，矿井向深部延伸过程中，一些低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井和突出矿井，因此需要抽放瓦斯的矿井越来越多，由此带动了中国煤矿瓦斯抽放技术的迅速发展，目前瓦斯抽放技术在煤矿生产中得到了普遍的推广应用。到2000 年我国共有141个矿井建立了地面永久瓦斯泵站进行抽放瓦斯，年抽放量达867 Mm3，至20xx年抽放矿井数达到193个，抽放量达到1146Mm3。瓦斯抽放方法方面，各专业研究单位和有关高等院校与煤矿现场协作，结合我国矿井的地质和开采条件，研究和试验成功了本煤层、邻近层、采空区多种抽放瓦斯方法。主要包括穿层钻孔、平行钻孔、交叉布孔、穿层网格式钻孔、深孔预裂爆破、水力割缝、水力压
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
非常规油气资源开发的关键技术 摘要：随着中国经济的快速发展，国内常规油气的开发生产已不能满足经济发展的需要，必须寻求新的出路。当前，世界各国都很重视非常规油气资源的开发和利用，煤层气、致密气和页岩气等已经在部分国家实现了有效开发。为此，详细分析了世界煤层气、致密气和页岩气等非常规油气资源的勘探开发现状；简述了中国在煤层气、致密气和页岩气等非常规能源方面所开展的工作以及相关的关键技术；提出了加快中国非常规油气勘探开发业务发展的建议。 1中国非常规油气资源与勘探开发关键技术 随着油气勘探开发的不断深入发展，致密气、页岩气、煤层气、致密油等非常规油气在现有经济技术条件下展示了巨大的潜力，全球油气资源将迎来二次扩展。页岩气、致密气的发展，使美国天然气探明储量从2002年的 4.96×1012m3增加到2008年的6.86×1012m3，增幅超过38%。中国的非常规油气资源也十分丰富，页岩气、致密气、致密油、油页岩、油砂、煤层气等开发利用潜力巨大；但中国非常规油气具有地质研究起步较晚，资源潜力认识不清，开发技术相对落后等特征。基于非常规油气的特点，对中国非常规油气资源潜力进行初步评价，并总结近年来中国非常规油气勘探开发技术进展。 1.1致密气勘探开发关键技术 鄂尔多斯盆地的苏里格气田和大牛地气田资源丰富，但储集层物性差，孔隙度为4%～10%，渗透率为0.1×10?3～3.5×10?3μm2，单井产量低，产量递减快。针对该盆地的低渗透致密砂岩储集层，油田现场开展了大量的勘探开发技术攻关：①全数字地震勘探技术实现了薄气层的有效预测。通过“常规地震勘探向全数字地震勘探、单分量地震勘探向多分量地震勘探、叠后储集层预测向叠前有效储集层预测”3大技术转变，采用折射波静校正、4次项速度分析、地表一致性振幅反褶积等技术处理地震资料，剖面的有效频带宽度达到5～105Hz，与常规地震剖面相比，低频拓宽5Hz，高频拓宽10Hz，实现了“岩性体刻画—有效储集层预测—流体检测”的技术进步，形成了全数字地震薄气层预测和多波地震流体检测2大主体技术，为叠前有效储集层的预测奠定了基础；②针对苏里格地区高阻、低阻气层并存及孔隙结构复杂的特点，研发了感应-侧向联测法、视弹性模量系数法等6种低渗低阻气层识别技术，提高了气层判识能力；③钻井方面大力推广应用不动管柱分层压裂合采技术，有效提高了储集层动用程度。 鄂尔多斯盆地致密气勘探开发的成功，依赖于地质认识的不断提高与勘探开发技术的不断进步。经过大力推进技术研发，2010年苏里格气田和大牛地气田
排水采气工艺技术现状及新进展 防水治水方法综述 当前国内外治水措施归纳起来有三大类: 控气排水、水井排水和堵水。控气排水是经过控制气井产量, 即抬高井底回压来减小水侵压差入而减缓了水侵。其实质是控气控水, 现场有时也称为”控水采气”。排水采气则是利用水井主动采水来消耗水体能量, 经过减小气和水的压差控制水侵, 从而保护气井稳定生产。堵水则是经过注水泥桥寒或高分于堵水剂堵塞水侵通道, 以达到控制水侵的目的。 三种措施虽方式不同, 但基本原理都是尽可能降低或消除水侵压差、释放水体能量域增加水相流动阻力。控气排水主要是以气井为实施对象, 着眼点是气; 水井排水则以水为实施对象, 着眼点是水。堵水以体现气水压差的介质条件为实施对象, 着眼点是渗滤通道。控气排水是一种现场常见的方法。在出水初期水侵原因不明时常常采用股资省．便于操作．但不利于提高气藏采速和开采规模; 水井排水的实施对象巳转至水, 工艺要求相对较高俱有更积极、更主动的意义; 堵水常常受技术条件限制, 当前实际应用很少。不论哪种措施, 其目的都是为了提高采收率, 都应针对不同的水侵机理、方式, 依据经济效盖来选择和确定。 一、现状综述 中国的气藏大多属于封闭性的弹性水驱气藏, 在开发中都不同程度地产地层水。由于地层水的干扰, 使气田在采出程度还不高的情况下就提前进入递减阶段, 甚至造成气井水淹停产, 影响气田最终采收率, 因此如何提高有水气藏的采收率, 是国内外长期以来所致力研究和解决的重要课题之一。中国经过十几年的实践和发展, 以四川气田为代表, 已形成了一定生产能力、比较成熟的下列工艺技术。 当前排水采气工艺技术评价
煤层气简介 1、定义 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组分外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。
在煤层气概念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来，国内外有些学者为区分两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（Gas Drainage in-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（Abandoned Mines）抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane （缩写为CMM）。 2、存在形式 吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电
排水采气工艺技术
故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。 该工艺适用于弱喷、间喷的产水气井，井底温度≤120℃，抗凝析油的泡排剂要求凝析油量在总液量中的比例不超过30%，其最大排水能力＜100 m3/d，最大井深＜3500m。泡排的投入采出比在1：30以上，经济效益十分显著。 3 柱塞气举排水采气技术 柱塞气举是一种用于气井见水初期的排水采气工艺。它是将柱塞作为气、液之间的机械截面，依靠气井原有的气体压力，以一种循环的方式使柱塞在油管内上、下移动，从而减少液体的回落，消除了气体穿透液体段塞的可能，提高了间歇气举举升效率。柱塞的具体工作过程是：关井后柱塞在自身重力的作用下沉没到安装在生产管柱内的弹簧承接器顶部，关井期间柱塞下方的能量得以恢复，即油气聚集；开井后，在柱塞上下两段压差作用下，柱塞和其上方的液体被一同向上举升，液体举出井口后，柱塞下方的天然气得以释放，完成一个举升过程；柱塞到达井口或延时结束后，井口自动关闭，柱塞重新回落到弹簧承接器顶部，再重复上述步骤。如果井筒内结蜡、结晶盐或垢物，则在柱塞上下往复运行过程中将会得到及时清除。 该工艺设备简单，全套设备中只有一个运动件——柱塞，柱塞作为设备中唯一的易损件，可在井口自动捕捉或极易手工捕捉，容易从一口井起出转向另一口井，不需立井架，检查、维修或更换都很方便。另外，井下所有设备可用钢丝绳起出，不需起油管，作业比较简单，运行费用低。 该工艺适用于弱喷或间喷的小产水量气井，最大排水能力＜50m3/d，气液比＞700～1000m3/ m3，柱塞可下入深度（卡定器位置）＜3000m，一般应用于深度2500m左右，对斜井或弯曲井受限。 柱塞在运行的同时还可消除蜡、水化物及砂等的沉积堵塞问题，而且柱塞每循环举升液量可在很大的范围内进行调整，从而达到了稳定产量和提高举升效率的目的。 4 气举排水采气技术 气举排水采气技术是通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，利用气体的能量举升井筒中的液体，使井恢复生产能力。气举可分为连续气举和
安塞油田采出水回注现状及建议 摘要：向油层注水成为采油驱油的主要手段，目前安塞油田采出水达到100%回注，采出水处理成为地面集输系统的一个重要环节。采出水处理工艺流程是否合理，处理过后的水质是否达标成为水处理工艺的关键指标。本文结合安塞油田水质监测工作情况、采出水处理回注现状，找出处理过程中存在的问题，如污水系统指标超标，尤其含油、机杂含量和硫酸盐还原菌含量严重超标，并进行分析，提出相应的改进措施。对采出水回注工作的优化提出合理建议。 关键词：采出水处理水质监测回注 一、安塞油田采出水回注及其特点 目前我国油田以向油层注水保持油层压力为主要开发手段。安塞油田地处陕北干旱、缺水地区，平均空气渗透率1.29×10－3μm2, 属于低渗、低压、低产的“三低”油田，为了提高油田产量和原油采收率，80年代末安塞油田进入注水大开发阶段,目前，注入水有清水和污水两种。 1.采出水特点 注入污水为油田采出水。随着原油的采出，地层水和注入水又会随着原油一起被采出，在地面进行油水分离后产生大量采油污水。采油污水具有高含油、高机杂、高矿化度、高有机物含量和组成性质复杂、变化大、处理难度大等特点，作为油田注水，采出污水较一般清水有以下优点： 1.1采出污水含有表面活性物质而且温度较高，能提高洗油能力，驱油效率随水的矿化度增加而提高，含表面活性剂的采出水，特别是矿化度接近同层中的采出水，其驱油效果更好。 1.2高矿化度水注入油层后，不会引起黏土颗粒膨胀而降低油层渗透率。 1.3水质稳定，与油层不产生沉淀。采油污水产自地下油层，与储层岩石和流体具有很好的配伍性，不会产生油层伤害。安塞油田储层孔隙喉道半径在0.01～1μm之间，达标处理后的采油污水作为注入水源比其它水源在保护储层方面更具有优势。大量的油田采出水回注于油田驱油，大大缓解了油田供水水源的紧张局面，同时也避免或减少了因油田含油污水排放造成的环境污染。 二、采出水回注标准和监测方法 1.采出水回注标准 根据长庆油田油层的实际情况，局研究院制定并发布的特低渗透油田推荐采出水处理水质标准 2.水质检测项目 我们依据注水流程，在每个站点，依据来水的处理流程依次采样进行分析。水质监测水样取自现场，测定也在现场进行。 机杂——采用哈呐9370浊度计测试法测试； 含油——采用分光光度比色法测试； 二氧化碳含量——采用滴定法测试； 含氧、含硫、含铁——采用北京华兴试剂厂生产的测试管比色法； 细菌在室内35℃下培养。 三、采出水处理工艺介绍 1.采出水水质特点和处理工艺 较之清水，采油污水中含有较多的原油、各种盐类有机物、无机物及微生物
煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移
动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术
对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。
国内外排水采气工艺技术及其发展趋势 一、国内排水采气技术 1、泡沫排水采气工艺 泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。 泡沫排水采气机理 a.泡沫效应
在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。 b.分散效应 气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。 c.减阻效应 减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。 d.洗涤效应 起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。 1.1）起泡剂的组成及消泡原理 起泡剂由表面活性剂、稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配而成。其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。 表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后，根据相似相溶原理，亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。 1.2）起泡剂的注入方式 起泡剂一般从油套环空注入，水呈泡沫段塞状态从油管与气一同排出后，在地面进行分离。注起泡剂的方式有便携式投药筒、泡沫排水专用车、井场平衡罐及电动柱塞计量泵等多种，需根据井场条件选择。 1.3）性能要求
运用QC方法提高集输系统采出水水质 发布人：刘玉梅 提高采出水水质QC小组 第一采油厂集输大队 二00六年十一月
利用QC方法提高集输系统采出水水质 前言 集输大队六座集中处理站共有采出水处理系统七套，负责全厂70％采出水的处理任务。目前我厂采油方式为注水开采，加之安塞油田为特低渗透油田,对回注水质要求极高，根据长庆油田公司采出水处理及回注暂行标准（2001年颁布），我厂采出水回注指标为：含油≤10mg/l,悬浮物≤2mg/l。 今年是我厂精细注水年，我大队在厂领导和相关部门的大力支持下，通过不断完善工艺、检（维）修设施设备、不断建立健全管理制度，采出水达标率不断提高。 一、QC小组概况 二、选题理由 目前我大队日产采出水4400m3,达标率几乎为零，不合格的采出水回注地层将堵塞地层，降低单井产量，将加快老油田产量递减的速度，同时，采出水中含有少量原油，且矿化度高，具有较大危害性，若一经排放，将对环境造成极大的污染。为此，集输大队特成立QC
小组，以“提高认识强化过程控制，精益求精确保回注达标”为主题，通过QC方法，分析原因制定措施，合理利用资源，加强管理，以确保采出水处理水质达标率80%以上。 三、现状调查及分析 集输大队共有采出水处理系统7套，各站工艺、设施设备均不同程度存在一些问题，为了确保采出水达标回注，我们先从王窑集中处理站开始展开工作，然后辐射到其余6套系统。王窑集中处理站采出水主要设施有溢流沉降罐1具、除油罐2具、调节水罐1具、过滤器4具、清水罐2具，具体情况见下表。 王窑站采出水处理设施统计表 该站采出水处理工艺为含水原油经沉降罐沉降分离后，采出水从水箱脱至除油罐，经斜板除油、沉降分离后进入调节水罐，经过滤系统过滤后进入清水罐，为了保证水质达标，在处理的同时加入了杀菌剂、缓蚀剂、絮凝剂、助凝剂等化学药剂进行进一步的处理。 王窑集中处理站5月1日至5月10日水质统计表
煤层气抽采技术专业建设方案
中央支持高等职业学校 提升专业服务产业发展能力项目 煤层气抽采技术专业 建设方案 渤海石油职业学院 二○一一年十一月
目录 专业建设负责人 ............................................................. 错误!未定义书签。专业建设小组成员 ......................................................... 错误!未定义书签。 一、建设背景与基础 .................................................... 错误!未定义书签。 ( 一) 建设背景........................................................... 错误!未定义书签。 ( 二) 建设基础........................................................... 错误!未定义书签。 二、建设思路与目标 .................................................... 错误!未定义书签。 ( 一) 建设思路........................................................... 错误!未定义书签。 ( 二) 建设目标........................................................... 错误!未定义书签。 三、建设内容 ................................................................ 错误!未定义书签。 ( 一) 人才培养模式与课程体系改革....................... 错误!未定义书签。 ( 二) 专业教学团队建设........................................... 错误!未定义书签。 ( 三) 校内外实训基地建设....................................... 错误!未定义书签。 ( 四) 服务产业发展能力建设................................... 错误!未定义书签。 ( 五) 专业文化建设................................................... 错误!未定义书签。 ( 六) 专业群建设....................................................... 错误!未定义书签。 四、建设资金预算 ........................................................ 错误!未定义书签。 五、改革举措 ................................................................ 错误!未定义书签。 ( 一) 开展”实践先行, 教学做一体”相互融合的校企合作错误!未定义书签。 ( 二) 校企合作共同实施”气田课堂、学做合一”人才培养模式 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
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
泡沫排水采气工艺技术探究 摘要：天然气开采不同于石油开采，经常在井壁和井底出现积液过多的情况，阻碍采气工作，造成气井减产或过早停产。而排液采气技术可以较好地解决这一问题，本文通过对排液采气工艺技术适应的气井条件进行分析，进而对排液采气工艺技术的特点、原理和操作流程等进行了探究。 关键词：地质要素排液采气技术探究 近年来，我国天然气的开采和使用量不断加大，对于采气工艺技术的要求也越来越高。为了提高天然气产量，实现气井的高产稳产，需要对采气工艺技术进行探究和分析。气井开采后在井内容易出现积液现象，影响气井的产量和寿命，而排液采气是解决这一问题的技术保障，所以，需要对出现积液的气井进行排液开采。本文将通过对排液采气工艺技术的分析，对采气工艺技术进行探究。 一、排液采气技术及适应的气田地质特征 我国适合采用排液采气工艺技术的气田，一般都具有封闭性弱和弹性水驱的特征。需要具备封闭性，是因为较强的封闭性和定容性等特征可以使气井排液采气更加利于操作。另外，适合排液采气技术的气田需要具备气井自身产水有限的条件。气井内部的液滴在分布上受到裂缝的影响，一般都是沉积在气井内部裂缝系统的内部封闭区间内。在气井内壁沿着裂缝流动的积液，可以通过气井内部的自然能量和人工升举等技术进行排液，而气井的井底积液，因为气井内部的地层水在井底区域内聚集，非常便于通过人工升举和机抽排水等技术进行排液采气。 我国的天然气资源相对而言采气难度较高，现在已经开发的气田，基本上都是低孔低渗的弱弹性水驱气田，不利于高效采气。特别是气井进入中后期开发阶段，这种类型的气井非常容易受到内部积液的影响而提前停产或大幅度减产，即使是正常类型的气井，进入中后期后也会受到内部积液的影响。为了应对内部积液对气井开采寿命和产量的这种消极影响，需要通过采取技术手段保证气井积液的产生和气体的流出相互协调，这样就可以实现将气井内部井壁或井底的积液排除井口，提高气井的采气量和采收率，并延长气井的开采寿命。从这个意义上说，排液采气技术是挖掘含水气井生产潜力，提高采收率和延长开发时间的的重要技术手段，现在我国已经发展比较成熟的排液排水采气技术包括泡沫排水、机抽排水、优选管柱排水排液、柱塞升举排水和螺杆泵排水等。近年来，随着单项的排液采气技术的成熟和完善，逐步开始探索复合型的排液采气技术，综合利用不同技术的优势，实现最佳的天然气开采目标，其中气举泡沫排水和机抽、喷射复合排水采气工艺技术是较为常用的复合型排液采气技术。综合而言，泡沫排水排液采气工艺技术的应用是比较广泛的。 二、泡沫排水采气工艺技术相关属性分析 泡沫排水采气技术是通过向气井内部注入某种能够遇水起泡的表面活性剂，
油田污水处理现状及发展趋势 摘要：油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势。 关键词：油田污水污水处理技术分类膜分离技术MBR 1．概述 油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，处理后用于饮用或灌溉，具有十分重要的现实意义。 采用注水开采的油田，从注水井注人油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，采水液的含水率不断上升，有的区块已达到90％以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。 钻井污水成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。 其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。 由于油田污水种类多，地层差异及钻井工艺不同等原因，各油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化大，这为油田污水的处理带来困难。 2.国内外油田污水处理技术现状 2.1 技术分类 2.1.1 物理法 物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。 重力分离技术，依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离的试验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段，已被各油田广泛使用。 离心分离是使装有废水的容器高速旋转，形成离心力场，因颗粒和污水的质量不同，受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧，质量小的则停留在内侧，各自通过不同的出口排出，达到分离污染物的目的。含油废水经离心分离后，油集中在中心部位，而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产生的方式，离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器，由于具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点，而备受重视。目前在世界各油田，如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有
煤层气开发工艺及排采技术 一、产出理论（前言） 煤层气开采通过抽排煤层及上覆岩层中的地下水，从而降低煤储 层的压力，促使煤层中吸附的甲烷气体解吸释放出来。煤储层条件和 煤层气赋存环境条件是煤层气开发的基本地质条件，煤层气开发是在 充分认识这些基本地质条件基础上通过特定的工程（钻井、压裂、排 采等工艺）改变煤层气赋存环境条件（地应力、地下水压力、地温环境）使煤储层条件发生变化的过程，从而使煤层中吸附的甲烷气解吸 出来。煤层气的排采是一个“解吸-扩散-渗流”的连续过程，在实际 排采中可分为三个阶段，Ⅰ阶段为排水降压阶段，煤储层压力高于煤 层气解吸压力，该阶段主要是产水，并有少量的游离器和溶解气产出；Ⅱ阶段为稳定生产阶段，煤储层压力降至煤层气解吸压力之下，产气 量相对稳定，并逐渐达到产量高峰（一般在3年左右），产水量下降 到较低水平；Ⅲ阶段为产气量下降阶段，产少量水或不产水，该阶段 的开采时间最长。由于煤层气抽采目的、对象、条件和资源条件的不同，形成了不同的煤层气开发模式，总体上分为煤矿井下抽采和地面 钻井抽采两大类。
图表 1典型煤层气井的气、水产量变化示意图 时间 产 量 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 产气量 产水量 临界解 压力 压力
二、煤层气的开发工艺 煤层气开发的目的主要是有效地开发和利用煤层气资源、最大 限度的改善煤矿安全生产条件（降低瓦斯）、更好的保护环境等几 个方面。按照煤层气开发服务目的不同，煤层气开发总体上分为煤 矿井下抽采和地面钻井开发两大类，而我们公司目前所实行的“采 煤采气一体化”的瓦斯治理模式是把上述两种开发方式的有效结合，它不仅有效的服务了煤矿的安全生产而且实现了煤矿瓦斯利用的最 大化。 （一）、煤矿井下抽采 目前煤矿井下抽采技术已由单一的本煤层抽采发展到本煤层抽采、邻近层抽采、采动区抽采等多对象抽采；抽采技术也由单一的 钻孔抽采发展到钻孔、巷道、地面井和混合抽采等。 按抽采对象的不同 煤矿井下抽采开采层抽采 邻近层抽采 围岩抽采 采空区抽采 采动区抽采 废弃矿井抽采
doi:1013969/j1issn1100626896120101041025 低压反冲洗过滤器处理油田采出水 李涛(大庆油田设计院) 摘要:针对石英砂过滤器处理含聚污水 过程中滤料板结,形成致密滤饼层,滤料无 法彻底清洗,严重影响了过滤效果,出水水 质难以达标等问题,开发了低压反冲洗过滤 器。该技术降低了反冲洗压力,保证了反冲 洗流量,提高了反冲洗效果,确保了滤后水 达标。 关键词:低压;过滤器;反冲洗;水质 1 存在的问题及其成因分析 过滤工艺作为油田采出水处理的最后一级直接关系到出水水质,因此合适的过滤工艺对于不同类型油田采出水达标处理有着重要的作用[1-2]。 石英砂过滤器依靠滤料和在滤料床层上部形成的滤饼层来截留污水中的悬浮物和胶体。在水驱污水的处理中,石英砂过滤器的效果是很明显的,但随着聚合物驱油技术的推广,石英砂过滤器在处理聚合物驱污水时,暴露出滤料清洗不干净、反冲洗压力升高、滤料流失、出水水质不合格等问题。 造成这种现象的原因是由于水质的变化,原水中增加了聚合物,导致大量的聚合物被滤床所截留。由于滤料表面污油和聚合物的吸附,致使滤料相对密度变小,根据Ergun理论,滤料膨胀高度与滤料密度成反比。同时当罐内填充重质多介质滤料(多为磁铁矿和石英砂)时,由于污水中聚合物的存在,滤料层上部易出现板结现象,若要打碎板结层并将滤料清洗干净,则需大强度反洗。由于滤料密度的减轻,大强度反洗又会导致滤料迅速上升,滤料极易进入布水筛管,导致布水筛管堵塞,从而使反冲洗压力升高,水量下降,反冲洗不能顺利进行。实践表明,即使是大强度反冲洗水流也不能将板结层冲碎分散,尤其在冬天,进入冷输期,污水温度低,水中浮油、悬浮物和聚合物等凝固析出黏附于滤料上,更易形成板结层。因此,解决石英砂过滤器存在的问题关键就在于降低反冲洗滤料膨化率,有效控制滤料膨化高度。 2 低压反冲洗石英砂过滤器的研究 211 基本结构 采用耐磨搅拌齿对石英砂过滤器内部结构进行改造,以彻底解决石英砂滤料再生的难题。其罐体结构见图1 。 (a)原石英砂过滤器(b)低压反冲洗石英砂过滤器 1-搅拌系统;2-集油器;3-布水器;4-耐磨搅拌桨 图1 石英砂过滤器的罐体结构对比 (1)增设了搅拌桨装置,通过搅拌增加滤料之 力信号变成4～20mA电信号,经调节器传送到变频器,从而通过气囊的高度变化来控制压缩机转速。当气囊到达高位或低位时,可自动报警和启停压缩机。如果手动操作,通过控制从缓冲气囊到压缩机的阀门,可实现用一台压缩机同时抽正压和负压。若两台压缩机单独运行,则一台抽缓冲气囊,另一台抽原油稳定塔。 (3)安全性能得到提高。升级改造时,对储油罐安全阀进行了维修调试,使其压力范围设定在+1176～-490Pa之间,还增加了1台微压呼吸阀。当储油罐压力高于+1176Pa或低于-490Pa 时,微压呼吸阀自动开闭,确保了储油罐的安全。4 应用效果 2006年岔南联合站大罐抽气装置改进后,实现了1台压缩机同时抽正压、负压的目标。该工艺使储油罐始终处在微正压状态下,确保了储油罐的安全。对原油稳定塔实施负压抽气后,收气量达到4000～6000m3/d,较改进前增加了1倍,满足了岔南联合站生产用气需要。 (栏目主持 张秀丽) 94 油气田地面工程第29卷第4期(201014)
煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026-2006 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业（集团）有限责任公司、淮南矿业（集团）有限责任公司、芙蓉（集团）实业有限责任公司。 本标准主要起草人：胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 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。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法（解吸法） AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统： a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理时； b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的：
——大于或等于40m3/min； ——年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ——年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ——年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井，大于15m3/min； c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3m/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa（表压）以下。控制范围如下： a) 石门（井筒）揭煤工作面控制范围应根据煤层的实际突出危险程度确定，但必须控制到巷道轮廓外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）。钻孔必须穿透煤层的顶（底）板0.5m以上。若不能穿透煤层全厚，必须控制到工作面前方15m以上。 b) 煤巷掘进工作面控制范围为：巷道轮廓线外8m以上（煤层倾角>8°时，底部或下帮5m）及工作面前方10m以上。 c) 采煤工作面控制范围为：工作面前方20m以上。 4.2 瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面瓦斯抽采率应满足表1规定，瓦斯涌出量来自于开采层的采煤工作面前方20m以上范围内煤的可解吸瓦斯量应满足表2规定。 表1 采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标 4.3 采掘工作面风速不得超过4m/s，回风流中瓦斯浓度不得超过1%。 4.4 矿井瓦斯抽采率应满足表3规定。 表3 矿井瓦斯抽采率应达到的指标