深层煤层气压裂技术的研究与应用
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煤层气压裂用解吸附剂的研制与应用随着能源需求和环保意识的不断提高,煤层气的开采已成为当前节能环保型的能源开发之一,而煤层气压裂技术更是其重要的开发手段之一。
然而,煤层气开采所面临的一个主要问题是煤层气的吸附性能,目前技术上解决这一难题的手段之一就是煤层气压裂用解吸附剂。
本文旨在探讨煤层气压裂用解吸附剂的研制及其在实际应用中的效果。
一、解吸附剂的定义与原理解吸附剂是指在煤层气开采中用于促进煤层气脱附的一种特殊剂料,其在一定的压力作用下可以使压力别大于饱和压力,其脱附速度也比较快。
二、解吸附剂的研制1.选择合适的基础化合物恰当的基础化合物具有双重作用,不仅可以通过物化效应对煤层气吸附进行反应,还可以强化亲和力。
2.合理的结构设计通过合理的解吸附剂结构设计,提高其分子体积,增加分子中可以与煤层气分子结合的活性中心数。
3.优化反应条件通过传热于气体传质相结合,智能化调节压力温度、反应时间和反应物之间的配比等影响因素,最终确定出最佳的制备条件和工艺流程。
三、解吸附剂的应用煤层气压裂用解吸附剂可以分为两个阶段,分别是攻坚突破和应用推广。
在攻坚突破的阶段,研究人员需要对解吸附剂的基础化合物、结构设计、反应条件等进行大量的研究和探索,以发现最优化解吸附剂。
在应用推广阶段,首先需要对解吸附剂进行现场油藏测试,以鉴定其脱附效果,随后通过研究开采压力及调整技术参数,找到最佳的解吸附剂作用和开采程度之间的平衡点,最终在实际开采过程中进行应用推广。
四、总结与展望通过对煤层气压裂用解吸附剂研制与应用的探讨,我们可以看出,解吸附剂制备需要很多的实验及测试工作,仍然需要不断地深入研究,同时在实际应用中,应注意对不同油田的特性进行分析和调整。
此外,尽管解吸附剂在煤层气开采中已经取得了一定的成功,但仍需要在煤层气开采中更广泛的应用,以拓宽其市场规模。
随着研究不断深入,相信在不久的将来,煤层气压裂用解吸附剂将成为开发和利用煤层气的必然选择,为推进我国煤层气产业的发展奠定重要的基础。
煤层气压裂技术及应用书煤层气是指埋藏在煤层中的天然气,是一种重要的清洁能源资源。
为了提高煤层气的采收率,保证煤层气井的稳产和有效开发,煤层气压裂技术应运而生。
本文将介绍煤层气压裂技术的原理、方法以及在实际应用中的关键问题。
煤层气压裂技术是指通过注入压裂液体,使其在含煤岩石中断裂,从而创造裂隙,增加天然气的流通面积和渗透率,提高煤层气的开采效果。
煤层气压裂技术主要包括水力压裂和气体压裂两种方法。
水力压裂是指通过注水泵将高压水注入煤层,增加煤层内的压力,使煤层裂开,从而促进煤层气与井筒的连接,提高煤层气的产量。
水力压裂的关键是选择合适的压裂液体,通常采用高浓度的水溶液和添加剂混合物,增加液体的黏度和稠度,提高水力压裂的效果。
水力压裂技术是煤层气开发中最常用的方法之一,广泛应用于大规模煤层气田的开发。
气体压裂是指通过注入压裂气体,利用气体的高压力将煤层断裂,创造裂隙,提高煤层气的渗透能力。
气体压裂主要包括液体氮压裂和临界点压裂两种方法。
液体氮压裂是指将低温液氮注入煤层中,通过氮气蒸发和煤层内部断裂,产生大量的裂隙和缝隙。
临界点压裂是指将临界点气体注入煤层,使煤层内的气体超过临界压力,从而引发煤层断裂,增加煤层气的产量。
气体压裂技术常用于较小规模的煤层气田开发中。
在煤层气压裂技术的应用中,存在一些关键问题需要解决。
首先是选井技术问题,包括选择合适的井位和井筒结构,以及合理布置井网,以提高压裂效果和采收率。
其次是压裂液体选择问题,包括选择适合的水质和添加剂,以及控制压裂液体的黏度和浓度,以提高煤层裂缝的渗透性和扩展性。
再次是压裂设计和施工问题,包括合理选择压裂参数,制定压裂方案,以及确保压裂工序的顺利进行。
最后是压裂后的油气开采问题,包括监测开采效果,调整开采方案,以及保证煤层气井稳定产量和长期运行。
总结起来,煤层气压裂技术是一种重要的煤层气开发方法,可以有效提高煤层气的产量和采收率。
通过水力压裂和气体压裂等方法,在煤层中创造裂隙和缝隙,增加煤层气的流通面积和渗透率。
压裂调研报告压裂调研报告一、调研背景和目的随着我国能源需求的不断增长,页岩气、煤层气等非常规天然气资源作为一种重要的能源形式,受到了广泛的关注。
而压裂技术作为非常规气田开发的关键技术之一,其在开采非常规能源资源方面扮演着重要的角色。
本次调研旨在了解压裂技术的现状与发展趋势,以便更好地指导我国非常规气田开发工作。
二、调研方法本次调研采用了文献资料研究的方法,通过查阅相关的书籍、期刊论文、专利文献以及互联网上的资料,收集了大量的关于压裂技术的信息。
三、调研结果1. 压裂技术的定义与基本原理:压裂技术是一种通过注入高压液体或气体进入油气藏使岩石破裂,从而增加油气流动性的方法。
压裂作业主要包括注入液体、施加压力和减压卸载三个阶段。
2. 压裂技术的发展历程:压裂技术最早出现在20世纪40年代的美国,经过几十年的发展,逐渐成熟并得到了广泛应用。
特别是近年来,随着非常规气田的开发热潮,压裂技术得到了极大的发展和完善。
3. 压裂技术的分类:根据施工方式的不同,压裂技术可以分为液压压裂、气压压裂、弹性波压裂等多种类型。
其中,液压压裂是应用最广泛的一种。
4. 压裂液的组成与性能:压裂液是压裂作业中的重要组成部分,其主要成分包括基质液、颗粒物、添加剂等。
合适的压裂液组成可以有效地提高压裂效果。
5. 压裂技术的优势与不足:压裂技术在提高油气产能、增加开采效率、延长油田生命周期等方面具有显著的优势,但也存在着高成本、环境影响等问题。
6. 压裂技术的发展趋势:未来,随着非常规气田的开发进一步深入,压裂技术将向着更加高效、环保的方向发展。
同时,新兴技术如微观压裂、水力突破等也将成为压裂技术发展的重要方向。
四、调研结论通过对压裂技术的调研,可以得出以下结论:1. 压裂技术是开采非常规能源资源的关键技术,对提高油气产量和增加开采效率起到了重要的作用。
2. 压裂技术的发展历程丰富而成熟,目前应用最广泛的是液压压裂技术。
3. 压裂技术在提高产量的同时也存在一定的环境风险和成本问题,需要进一步完善和改进。
煤层气高能气体压裂开发技术摘要:我国煤气层具有特低渗、低压、煤气层构造复杂等特征,煤气层地层环境复杂,开发难度较大,其中煤层气吸附性较强是煤层气开发的主要难点。
关键词:煤层气井高能气体压裂技术工艺设计煤层气存在于煤的双孔隙系统中,煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。
水力压裂是目前较常用的煤气层改造措施,由于在压裂过程中压力上升缓慢,产生的裂缝受到地层主应力约束,一般只能形成两翼对开的两条垂直裂缝。
而离主裂缝较远的煤气层中难以再产生裂缝,煤气层的渗透性和空隙度基本不受影响,地应力、温度基本不改变,而压力变化仅限于主裂缝附近,难以在离主裂缝较远的煤气层中形成煤层气解吸环境和条件,这部分煤层气也难以解吸出来,所以有些井水力压裂后衰减较快,重复压裂改造也难以改变。
如何有效提高煤气层渗透性和基质空隙的连通性,创造有利煤层气解吸的环境和条件,促进煤层气有效解吸的方法是研究问题的关键。
一、煤层气高能气体压裂开发技术1.高能气体压裂技术高能气体压裂技术是利用固态、液态火药或推进剂在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于地层基质,综合改善和提高地层渗透导流能力,扩大有效采油(气)范围,达到提高产量的目的。
其主要作用特点:①对地层无伤害,有利于储层保护;②能使地层产生和形成多裂缝体系及脉冲震荡作用,沟通了更多的天然裂缝,提高地层渗透性,扩大有效泄流范围;③起裂压力高,产生的起始裂缝不受地应力约束,地层产生剪切破坏形成的裂缝难以闭合,有利于泄流生产周期的延长;④与水力压裂技术复合应用,在产生较长多裂缝的同时,也有利于产生更长的主裂缝,大大提高油气层渗流能力;⑤综合成本低,有利于现场推广应用.其研究的主要方向是如何进一步在地层产生和形成更长的多裂缝体系,及层内或裂缝内产生和形成裂缝网络等。
2.作用机理高能气体压裂技术改造煤气层作用机理是通过高能气体压裂装置在煤气层产生大量高温、高压气体压裂煤气层,促使煤气层产生较长的多裂缝体系,并沟通更多的天然裂缝,以形成网络裂缝改善煤气层泄气通道;同时伴随较强的多脉冲震荡作用,提高和改善了煤气层基质空隙间的连通性和渗透性。
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。
煤层气勘探与开发技术的应用现状及发展方向煤层气是一种重要的可再生能源资源,具有储量大、分布广、资源丰富等特点,被誉为“煤炭之气”,在能源结构调整和环境保护方面具有重要意义。
随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,煤层气的勘探与开发技术已成为当前能源领域的研究热点之一。
本文将从煤层气勘探与开发技术的应用现状和发展方向两个方面进行深入探讨。
1. 煤层气勘探技术的应用现状煤层气勘探技术是煤层气开发的基础,其发展水平直接影响着煤层气资源的勘探程度和开发效益。
当前,国内外对煤层气勘探技术日趋成熟,主要表现在以下几个方面:(1)地质勘探技术:地质勘探是煤层气勘探的第一步,其主要手段包括地质地球物理勘探、测井技术、地球化学勘探等。
在这方面,煤层气的勘探已逐步实现多层次、多技术手段相结合的综合勘探。
(2)成像技术:近年来,随着地震反演、核磁共振成像等新型技术的应用,煤层气地质模型的表征精度和广度有了明显提高,对煤层气资源的勘探和储量评价有了更加准确的刻画。
(3)新型勘探技术:煤层气开发中,无孔解释技术、核磁共振成像、电磁技术等新技术的应用也在不断拓展,有力地促进了煤层气资源的勘探工作。
(1)水平钻井技术:水平钻井技术是煤层气开发中的重要技术手段。
通过此技术,可以有效提高煤层气的开采效率,降低成本,获得更大的经济效益。
(2)压裂技术:压裂技术是煤层气开发中的关键技术之一,通过对煤层进行水力压裂,可以显著提高煤层气产能和采收率。
(3)提高采收率的技术:在煤层气开发中,提高采收率的技术包括CO2注入、井间压力综合联合管理等,可以有效地提高煤层气的采收率。
(1)多尺度、多参数综合勘探技术:综合勘探技术能够充分挖掘地下资源信息,提高资源勘探效率。
未来,煤层气综合勘探技术将朝着更加多元化、高效化的方向发展。
(2)新型成像技术:新型成像技术是近年来发展较快的技术领域,煤层气勘探也在这一方面进行了不少尝试,未来的发展方向将主要集中在成像精度和技术成本的进一步提高。
《煤层气储层压裂用微乳液助排剂及高效返排研究》篇一一、引言煤层气是一种清洁能源,在我国的能源供应中占据重要地位。
为了实现煤层气的高效开采,储层压裂技术得到了广泛应用。
然而,在压裂过程中,如何有效地将压裂液排出,避免对储层造成损害,一直是研究的重点。
微乳液助排剂因其独特的物理化学性质,在储层压裂中具有重要应用价值。
本文旨在研究煤层气储层压裂过程中使用的微乳液助排剂及其高效返排技术。
二、微乳液助排剂概述微乳液助排剂是一种由表面活性剂、助表面活性剂、油相和水相组成的热力学稳定混合物。
它具有降低油水界面张力、改善储层流动性能等特点,能有效地帮助压裂液从储层中排出。
微乳液助排剂的特点包括稳定性高、适用范围广、能够提高油气的采收率等优点。
三、煤层气储层压裂中微乳液助排剂的应用在煤层气储层压裂过程中,微乳液助排剂的应用可以显著提高压裂效果。
首先,微乳液助排剂能够降低油水界面张力,使油气更容易从储层中排出。
其次,微乳液助排剂能够改善储层的流动性能,提高储层的渗透率。
此外,微乳液助排剂还能有效防止储层的损害,延长储层的使用寿命。
四、高效返排技术研究为了实现高效返排,需要采取一系列技术措施。
首先,优化压裂液的配方,使其与微乳液助排剂具有良好的相容性。
其次,控制压裂液的注入速度和压力,以避免对储层造成过度损害。
此外,还需要采取适当的返排技术,如采用机械抽提、电潜泵等手段将压裂液从储层中快速排出。
五、实验研究及结果分析为了验证微乳液助排剂及高效返排技术的有效性,我们进行了一系列的实验研究。
实验结果表明,微乳液助排剂能有效降低油水界面张力,提高储层的流动性能和渗透率。
同时,采用高效返排技术可以显著提高压裂液的排出效率,降低对储层的损害。
在实际应用中,我们根据具体情况对压裂液的配方、注入速度和压力等参数进行了优化调整,取得了显著的成效。
六、结论及展望通过对煤层气储层压裂用微乳液助排剂及高效返排技术的研究,我们得出以下结论:微乳液助排剂在煤层气储层压裂过程中具有显著的应用价值,能有效提高压裂效果;高效返排技术能够降低对储层的损害,提高压裂液的排出效率;在实际应用中,需要根据具体情况对压裂液的配方、注入速度和压力等参数进行优化调整。
煤层气勘探与开发中的技术创新与应用研究一、引言煤层气作为一种重要的非常规能源资源,其勘探与开发具有重要意义。
随着全球能源需求的增长以及石油和天然气资源的逐渐枯竭,煤层气被认为是未来能源发展的重要选择之一。
本文旨在探讨煤层气勘探与开发过程中的技术创新与应用研究。
二、煤层气勘探技术创新与应用1. 三维地震勘探技术传统的地震勘探技术在煤层气勘探中应用受限。
为了有效提高地震勘探的精度和效率,在煤层气勘探中引入了三维地震勘探技术。
该技术通过获取多种角度和多层次的地震数据,能够更准确地识别煤层气储层的分布情况,为后续开发提供了精确的地质预测依据。
2. 储层分布预测技术煤层气的储层分布情况对于勘探与开发的成功至关重要。
传统的储层分布预测方法主要基于钻井数据和地质模型,但受制于钻井数量和地质构造的复杂性,其预测精度有限。
为了提高储层分布预测的精确性,煤层气勘探中引入了地震、地磁、电磁等非钻井勘探技术。
这些技术通过测量煤层气地下储层的物理特性,能够得到更准确的储层分布情况,为后续的开发工作提供了重要的依据。
三、煤层气开发技术创新与应用1. 煤层气井钻井与完井技术煤层气的开发首先需要进行钻井与完井作业。
传统的钻井与完井技术在煤层气勘探中存在一些问题,如易造成煤层地层损害、难以控制煤层气开采速度等。
为了解决这些问题,煤层气开发引入了水平井、双重完井和压裂等技术。
这些技术通过改进井筒结构和提高工程施工质量,能够有效减少煤层地层损害,提高煤层气产能。
2. 煤层气增产技术为了提高煤层气的产能,煤层气开发中还引入了一系列增产技术。
其中包括煤层瓦斯抽采技术、煤层瓦斯利用技术、煤层瓦斯净化技术等。
这些技术通过改善煤层气采收、净化和利用流程,能够有效提高煤层气的产能和利用效率,实现绿色高效开发。
四、煤层气勘探与开发技术创新的发展趋势1. 与智能化的融合随着人工智能和大数据技术的快速发展,智能化已成为煤层气勘探与开发技术创新的重要趋势。
深层煤层气压裂技术的研究与应用霍志星(中联煤层气有限责任公司, 山西 晋城 048000)摘要:近年来,随着能源产业的发展及人们对能源需求量的不断提升,我国的煤层气勘探开发工作也取得了很大的进展。
在煤层气的开采中,水力压裂是一种十分有效的方式。
某煤层气储层的煤层深度约2000米,属于深层煤层气,对其的压裂开采难度较大,且缺乏成熟的、可供借鉴的技术经验。
本文以该深层煤层气储层为例,介绍了深层煤层气压裂技术及其应用。
关键词:深层煤层气;压裂技术;研究;应用煤层气是一种自生自储式的天然气,它赋存于煤层当中。
相较于一般的天然气储层而言,煤层气储层既是煤层气的储集层和气源岩,也是其产出层。
我国有着丰富的煤层气资源,目前对于煤层气的开发也已取得了很多成果,例如对鄂尔多斯盆地东缘、沁水盆地等煤层气的开发。
某深层煤层气储层位处鄂尔多斯盆地发育石炭一二叠纪含煤岩系和侏罗纪含煤岩系中,不但煤层十分发育,且深度较大。
目前,测得该煤层气储层的煤层深度约2000米,所以在其的开采中,对压力技术的应用难度也较大。
1 深层煤层气压裂液技术在应用水力压裂对煤层进行改造的过程中,压裂液虽然能够发挥出其造缝和携砂的主要作用,同时还会在一定程度上给储层带来伤害,因为压裂液是侵入到压裂储层当中的,尤其是对于一些表面较大的煤层的伤害更加严重。
所以,在压裂液的应用中,不仅仅要保证其满足压裂工艺要求,即发挥出本身应有的作用,还要确保其与储层具有良好的配伍性,以减轻因压裂液侵入而对地层产生的伤害。
可见,对深层煤层气压裂液技术的研究重点在于通过深入分析煤储层的特征,并根据压裂工艺的实际要求,形成能够兼顾压裂效果和对煤层伤害小的压裂技术。
(1)常用的几种煤层气压裂液 目前在我国的煤层气压裂施工中,常用的几种煤层气压裂液有:①活性水压裂液:其主要是由水、活性剂、助排剂以及防膨剂等构成的,具有粘度低、伤害低、污染轻、易返排、不易破胶等优点,缺点则在于携砂能力较差、滤失较大;②瓜胶压裂液:其具有较强的携砂能力,且相对造缝长、滤失低,整体优点较多,但同时也具有返排困难、残渣吸附伤害、易破胶不彻底等缺点;③清洁压裂液:其主要优点是易破胶、破胶后无固相残渣、防膨效果好、抗剪切力强、携砂能力强以及摩阻低等,但其在煤层中的吸附却容对煤层造成一定的影响;④泡沫压裂液:其是一种低伤害的优质压裂液,具有粘度高、损害小、滤失低以及清洁裂缝等优点,目前在国外的应用历史比较久,我国近年来也逐渐开始应用,主要缺点在于返排控制难度较大、易造成堵塞以及成本较高。
煤层气水平井施工技术研究与应用随着能源需求和环境保护意识的日益增强,煤层气成为一种备受关注的清洁能源。
煤层气水平井是一种常见的开采方法,其施工技术的研究和应用至关重要。
本文将从以下几个方面详细讨论煤层气水平井施工技术的研究与应用。
一、水平井施工技术的分类与特点水平井施工技术主要包括直推型、压裂型以及钻爆型。
直推型水平井施工技术是运用聚能穿透技术,以压裂作辅助手段,将钻孔直推至煤层中。
压裂型水平井施工技术则将孔眼打到煤层中,再通过水射流对煤层进行压裂,形成水平井。
钻爆型水平井则利用钻爆器具将煤层炸裂扩大孔径,施工较为简单快捷。
这些不同的施工技术各有特点,可以根据实际情况选择合适的技术进行施工。
二、水平井施工技术的关键问题与解决方案在水平井施工中,存在一些关键问题需要解决。
首先是井眼稳定性问题,由于存在地应力差异以及煤层裂隙的存在,井眼容易变形和坍塌。
为解决这一问题,可以采用固井技术和应力控制技术。
其次是井眼离心力的影响,这可能导致顶部和底部井眼直径不一致。
通过提高钻杆转速和适时的挤压,可以减少离心力的影响。
另外,水平井的通流能力也很重要,通过增加压裂和合理设计井眼,可以提高水平井的通气能力。
三、水平井施工的关键设备与技术在水平井施工中,关键的设备和技术主要包括钻井设备、固井设备、压裂设备和井下测量设备等。
钻井设备需要满足水平井的要求,包括低噪音、高效率和可靠性等特点。
固井设备则需要能够稳定井眼以及提高固井质量。
压裂设备需要能够产生足够的压力,以扩大煤层孔径。
井下测量设备则用于监测井孔、煤层应力和温度等参数。
四、煤层气水平井的应用及其效益煤层气水平井通过有效开采煤层气,可以提高煤层气开采的效率和产量,减少煤层损失。
同时,煤层气水平井的施工技术还可以减少液体的使用,降低了对环境的影响。
此外,煤层气水平井还可以增加煤层接触面积,提高采收率,节约开采成本,并且降低了安全风险。
因此,煤层气水平井的应用具有广泛的推广和利用前景。
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。
中国煤层气压裂技术应用现状及发展方向一、引言煤层气压裂技术是煤炭开采中的一项重要技术,其应用可以有效地提高煤层的渗透性,增加煤炭的产量,提高开采效率。
本文将就中国煤层气压裂技术的应用现状及发展方向进行探讨。
二、高效增产技术1.水力压裂技术水力压裂技术是一种常用的煤层气压裂技术,其基本原理是通过高压泵将压裂液注入煤层,利用压裂液的流动压力使煤层产生裂缝,再通过支撑剂的填充,提高煤层的渗透性。
在中国,此技术已广泛应用于煤炭开采,并取得了良好的增产效果。
2.气体压裂技术气体压裂技术是一种新型的煤层气压裂技术,其基本原理是通过注入气体(如二氧化碳、氮气等)在煤层中形成高压,从而产生裂缝。
此技术的优点是可以有效降低对地层的伤害,提高采收率。
目前,此技术在中国的应用尚处于试验阶段,但未来有望得到广泛应用。
三、排采技术1.自动排采技术自动排采技术是一种先进的煤层气压裂技术,其基本原理是通过自动化设备进行排采,实现连续、自动的开采。
此技术的优点是可以提高开采效率,降低人工成本。
目前,此技术在中国的应用尚处于探索阶段,但未来有望得到广泛应用。
2.智能排采技术智能排采技术是一种基于物联网技术的煤层气压裂技术,其基本原理是通过传感器对煤层进行实时监测,根据监测数据调整排采参数,实现高效、安全的排采。
此技术的优点是可以提高开采效率,减少人工干预,降低事故发生率。
目前,此技术在中国的应用尚处于起步阶段,但未来有望得到快速发展。
四、发展方向1.高效增产技术的进一步发展随着煤炭开采技术的不断提高,高效增产技术将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
对于水力压裂技术,需要进一步研究新型的压裂液和支撑剂,提高压裂效果和采收率;对于气体压裂技术,需要进一步研究气体的注入方式和压力控制,实现更好的裂缝诱导和采收率提高。
2.排采技术的智能化和自动化随着自动化和智能化技术的不断发展,排采技术的智能化和自动化将成为未来煤层气压裂技术的重要发展方向。
煤层气直井缝网压裂设计方法研究彭科翔【摘要】The coal-bed methane production of single well is low, which prevents the development of coal-bed methane industry. In order to increase the single well production, it is critical to raise the rate and volume of coalbed methane desorption. Only the well is stimulated by network fracturing, the goal can be achieved. In this paper, the fracability of coalbed was discussed, including the development characteristics, the stress distribution, the natural fractures and beddings.Then, the network fracturing design method was presented, and the stress reversal could be obtained by induced stress during hydraulic fracturing treatment, so it can be used to form network fractures. At the same time, the design details for perforating, calibration and main fracturing, the fracturing fluid and proppants were put forward. These methods and research scope discussed above should be improved by on-site tests continuously, so the future will be excellent.%我国煤层气单井产量较低,严重制约着煤层气产业的发展.要提高单井产量,关键在于增大煤层气解吸速度和范围.只有对煤层气直井进行缝网压裂,才能达到这种效果.首先从煤层可压性分析入手,讨论煤层气的开采特征、地应力分布、天然裂缝和层理等对缝网形成的影响.其次,提出缝网压裂设计思路和内容,利用诱导应力改变水平地应力分布,产生应力反转,同时,针对射孔方式、小型测试压裂和主压裂设计、支撑剂和压裂液的选择等提出具体设计方法.所提出的煤层气直井缝网压裂设计方法,需要结合现场试验,逐步完善推广,具有较好的应用前景.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)010【总页数】4页(P2159-2161,2169)【关键词】煤层气;单井产量;缝网压裂;设计方法【作者】彭科翔【作者单位】贵州乌江水电开发有限责任公司,贵州贵阳 550002【正文语种】中文【中图分类】TE357我国利用地面直井开发煤层气,已有20多年,形成了一系列的配套开发技术[1-3]。
深层煤层气压裂技术的研究与应用张军涛;郭庆;汶锋刚【摘要】水力压裂是煤层气开采最有效的方式,延长矿区深层煤层气井的煤层深度达2000 m左右,由于煤层埋藏深和施工压力高等特点,压裂技术难度大,没有成熟的经验可以借鉴。
介绍了延长矿区深层煤层气压裂技术,该压裂技术采用了活性水压裂液、大排量低砂比、脉冲加砂和复合支撑的思路,目前该技术已成功在延长的深层煤层气井上进行了2口井的现场压裂试验。
%Hydraulic fracturing is the most effective way of coal bed methone( CBM)exploitation,the depth of deep CBM well of the Yanchang Petroleum mining area is about 2000 m,by coal bed buried deep and construction pres-sure is high,fracturing technology is difficult,not mature experiences can be used. This paper introduces deep CBM fracturing technology of the Yanchang Petroleum mining area,the fracturing technology used water activity of fractu-ring fluid,large displacement sand ratio low pulse with sand and composite support ideas. At present,the technology has been successfully tested in 2 deep CBM wells of the Yanchang Petroleum mining area.【期刊名称】《延安大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】深层煤层气;压裂;应用;排量【作者】张军涛;郭庆;汶锋刚【作者单位】陕西延长石油集团有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油集团有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油集团有限责任公司研究院,陕西西安 710075【正文语种】中文【中图分类】TE358延长石油所处的鄂尔多斯盆地发育石炭—二叠纪和侏罗纪两套含煤岩系,煤层发育,厚度大。
盆地内埋深1000~2000 m煤层气资源量大。
盆地深层巨大的煤层气资源预示着广阔的勘探开发前景。
开采煤层气必须在煤层与井筒之间建立有效的连通孔道,而产生这种连通孔道的最有效方式是对煤层进行水力压裂[1]。
煤层气井压裂与油气井压裂相比在技术上有很大的差异:煤层割理系统发育,滤失严重,难以形成长缝;煤层温度低,容易吸附和伤害,储层保护难度大;煤层压裂完后,支撑剂和煤粉反吐控制难度大[2];可见,煤层气压裂施工难度较大。
而延长矿区深层煤层气井的煤层深达2000 m左右,压裂施工的技术难度远大于常规煤层气井,没有成熟的经验可以借鉴。
针对深层煤层气压裂存在的难题,延长的压裂技术人员通过多年的技术攻关,形成了适合延长深层煤层气的压裂技术。
该技术主要由深层煤层气压裂液技术和深层煤层气压裂工艺技术组成。
水力压裂改造煤层的过程中,压裂液不但起到造缝和携砂的作用,同时由于压裂液侵入压裂储层,还会对储层造成一定的伤害,特别对于比表面较大的煤层,其伤害程度尤为严重。
为此,压裂液的研究不但要满足压裂工艺的要求,具有较高的粘度以满足造缝和携砂的要求;而且更重要的是压裂液必须与储层配伍性良好,从而尽可能地降低由于外来液体的侵入对地层带来的伤害。
由此可见,煤层气井用压裂液的研究应首先在认识煤储层特征的基础上[3],再结合压裂工艺的要求,形成既能保证压裂施工顺利实施,又能减少压裂液对煤层造成的伤害。
(1)活性水压裂液活性水压裂液主要成分是清水、活性剂、防膨剂和助排剂等。
活性水压裂液粘度低、伤害低和易返排,不存在破胶等问题,对煤层污染相对较轻,可以在排水采气时随地层水一同采出。
主要不足是:携砂能力相对较差,滤失大。
(2)瓜胶压裂液瓜胶压裂液与活性水相比,具有携砂能力强、滤失低和相对造缝长等优点。
但水基压裂液在煤层中返排困难、存在破胶不彻底和残渣吸附伤害等问题,对煤层污染伤害严重。
(3)清洁压裂液近年来,清洁压裂液已在国内外的煤层气压裂中大量使用[4]。
该压裂液主要优点是:易破胶,破胶后不含固相残渣;对煤层中的粘土有良好的防膨效果,能够降低粘土膨胀对煤层的伤害[5];携砂能力强,抗剪切力强,压裂时排量的选择空间较大,有利于控制裂缝的纵向延伸,有利于形成更长的支撑裂缝;清洁压裂液施工时,摩阻较低,可以降低施工时的水马力。
但该压裂液在煤层中的吸附对煤层造成的影响一直存在争议,应根据储层情况慎用[6]。
(4)泡沫压裂液泡沫压裂液是一种优质的低伤害压裂液体系,是压裂液类型的重要组成部分,具有粘度高,滤失低,清洁裂缝,损害小等特点。
国外已于20世纪90年代将CO2泡沫压裂技术成功应用于煤层气储层改造。
我国近几年来也开始将N 2和CO2泡沫压裂技术成功应用于煤层气储层的改造[7]。
但该压裂液由于返排控制难度较大,返排过快容易造成煤粉的二次运移,造成堵塞伤害,同时也存在施工成本较高和施工准备时间较长等问题。
煤层气井用压裂液在一定程度上,可以借鉴现行水基压裂液性能评价,但由于煤层气储层割理发育、表面积大、吸附性强、压力低等与油藏储层不同的特性,由此而引起的高注入压力、复杂的裂缝系统、砂堵、支撑剂的嵌入、压裂液的返排及煤粉堵塞等问题,使得煤层气井用压裂液与油气田压裂液存在着差异。
考虑到煤层的特点及压裂工艺的要求,对煤层气井用压裂液的各添加剂、压裂液性能及经济成本进行了优化,其优化原则为:(1)尽可能少地使用添加剂,特别是有机类添加剂,以减少对煤储层的伤害;(2)开发适合煤层气压裂用的压裂液材料,使之与煤层相配伍;(3)在保证压裂工艺及施工条件下,降低压裂液成本,以满足市场经济的要求。
根据延长煤层气储层特征和优化原则,对瓜胶压裂液、清洁压裂液和活性水压裂液在室内通过大量的实验进行了评价,实验得出活性水压裂液的伤害率远低于瓜胶压裂液和清洁压裂液的伤害率。
因此,为了达到煤层气储层保护的目的,优选活性水为延长石油的深层煤层气压裂液。
在总结了国内外煤层气井的压裂经验的基础上,针对活性水压裂液的特点,优化形成了大排量、低砂比、脉冲加砂和复合支撑的煤层气压裂工艺技术。
由于煤层存在大量的天然割理系统和压裂采用的为活性水压裂液,导致煤层气在压裂过程中液体滤失量大、液体效率低[8],为了提高液体效率,并结合活性水压裂液的特点,优选了大排量注入压裂液的方式,以便有效控制液体滤失,以保证裂缝有效延伸,提高煤层改造的有效半径。
煤层的特性、压裂液、排量和支撑剂的密度共同决定了煤层气压裂的砂比。
煤层性脆、易滤失和易破碎的特性导致煤层在压裂过程中容易砂堵,压裂液粘度低也容易导致砂堵,采用低砂比压裂技术可有效防止煤层砂堵,有利于增加裂缝缝长。
煤层气获得增产的主要途径是尽可能的沟通天然割理系统和增加缝长。
脉冲加砂工艺是在压裂施工过程中,采取前置液和携砂液多次交替注入的方式来泵入支撑剂。
该技术不但有利于尽可能多的沟通天然割理系统和增加缝长,而且还可以有效防止砂堵,降低施工风险,提高压裂成功率。
延长矿区煤层气储层闭合压力小于20 MPa,经技术经济综合评价,支撑剂优选石英砂。
针对煤层气储层易滤失的特点,在加砂前期先加入细粒径支撑剂对天然割理进行处理,以降低滤失;在加砂中期加入中粒径支撑剂以达到裂缝延伸的目的;在加砂后期加入粗粒径支撑剂,充填井筒边缘地带,人工的形成高渗带,以保证煤层气流的顺利畅通[9]。
深层煤层气压裂技术在延长矿区进行了2口井的现场试验,2口井均采用活性水压裂液,采取了大排量注入脉冲加砂的方式,压裂设计携砂液的施工排量4~6 m 3。
压裂设计平均砂比小于8%。
在加砂前期先加入0.15~0.30 mm的支撑剂,在加砂中期加入0.425~0.85 mm的支撑剂,在加砂后期加入0.90~1.20 mm的支撑剂。
最高压力达到了65 MPa,成功的完成了国内最深煤层气井的加砂压裂。
目前,2口井正在进行排采作业。
详细压裂数据见图1和图2。
(1)2口井现场压裂的成功是延长在深层煤层气压裂工艺技术上的一大突破,创造了国内最深煤层气井压裂成功,为深层煤层气的开发提供了重要的技术保障。
(2)2口井现场压裂的成功证实了采用活性水压裂液、大排量低砂比、脉冲加砂和复合支撑的技术思路是可行的。
(3)煤层气压裂过程形成的是复杂的裂缝系统,不仅形成水平裂缝,垂直裂缝,而且裂缝通常沿多个方向扩展,因此,需要对煤层气储层的延伸规律进行理论研究,这对煤层改造具有重要的意义。
[1]王杏尊.煤层气井压裂技术现场应用[J].石油钻采工艺,2001,23(2):58-61.[2]贾亚会,袁怀雨,鹿爱莉,等.煤层气产业发展中存在的问题及对策[J].资源产业经济,2007,28(1):41-43.[3]汪永利.煤层气井用压裂液技术研究[J].煤田地质与勘探,2002,30(6):27-30.[4]崔会杰.清洁压裂液在煤层气井压裂中的应用[J].钻井液与完井液,2006,23(4):58-61.[5]陈进.压裂液吸附对煤层损害的实验研究及影响因素分析[J].西部探矿工程,2008(11):62-64.[6]陈尚斌.清洁压裂液对煤层气吸附性能的影响[J].煤炭学报,2009,34(1):89-93.[7]才博.液态CO2压裂技术在煤层气压裂中的应用[J].天然气技术,2007,1(5):40-42.[8]王红霞.煤层气井压裂工艺技术研究与应用[J].油气井测试,2003(1):25-30.[9]刘贵宾.辽河油田阜新煤层气井压裂工艺技术应用[J].试采技术,2007,28(2):33-35.(Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum(Group)CO.,LTD,Xi'an 710075,China)Key words:Coal bed methane; fracturing; application;discharge rate。