煤层气压裂工艺技术及实施要点分析
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煤层气井压裂工艺流程煤层气井压裂是一种非常有效的增产技术,采用该技术可以大幅度提高煤层气井的产能。
本文将介绍煤层气井压裂的工艺流程,帮助读者更好地了解该技术。
1. 前期准备工作在进行煤层气井压裂前,需要进行一些前期准备工作。
首先要进行地质勘探,确定煤层气井的地质特征和裂缝分布情况。
然后需要进行井筒清洗、井壁固井等工作,确保井下环境干净、整洁。
此外,还需要准备好压裂液、压裂管、压裂泵等设备。
2. 压裂液配方压裂液是煤层气井压裂的关键,其配方需要根据煤层气井的地质特征和裂缝分布情况进行调整。
通常压裂液包含水、泡沫剂、胶体、砂浆等成分。
其配方需要在实验室进行试验,确定最合适的比例。
3. 压裂管布置在进行压裂前,需要将压裂管布置到煤层气井内,以便将压裂液注入到煤层中。
通常,压裂管是由多段组成,其长度和数量需要根据煤层气井的井深和井径确定。
4. 压裂泵注入压裂液当压裂管布置完毕后,需要将压裂泵连接到管道上,并将压裂液注入到煤层中。
通常,压裂液会通过压裂管的缝隙渗透到煤层中,分解煤层内部的裂缝并将气体释放出来。
5. 压裂过程监测在压裂过程中,需要对压力、流量、温度等参数进行实时监测。
这些参数的变化可以提供有关煤层气井内部裂缝的信息,帮助工程师进行控制和调整。
6. 结束压裂并回流压裂液当压裂过程结束后,需要将压裂管中的压裂液回流到地面,以便对其进行处理和回收。
回流压裂液需要进行分析,以确定是否存在污染物和有害物质,以及是否可以重复使用。
通过以上流程,煤层气井压裂工艺可以很好地实现,并为煤层气的开采提供了一种有效的手段。
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。
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。
煤层气压裂工艺技术及实施要点分析摘要:近几年,我国经济建设发展迅速,煤矿企业为我国发展做出了很大贡献。
我国煤层具有松软、压力低、表面积大和割理发育的特征,导致煤层气开采普遍存在经济效益低、单井产量低的问题。
为了适应煤层气特殊的产出条件,本文探讨煤层气压裂工艺技术与实施要点,以期为我国煤层气开采提供参考意见。
关键词:煤层气;压裂工艺技术;实施要点引言我国地大物博,矿产资源丰富,煤层气资源总储量占居首位,可以与天然气的总储量相媲美。
因为煤层气本身属于清洁能源发展行列,本身带有极强的清洁性能和使用的高效性,对于此资源进行科学合理的开发应用,能够有效缓解现阶段我国能源紧缺的尴尬局面。
进行开采过程中,需要对煤层的低饱和、低渗透和低压的发展特点充分了解,可以通过对水力压裂技术的改造升级,完成增产增效工作,保证煤层气井开采效率和高质量发展。
在此过程中,需要注意的问题是,因为不同煤层在发展过程中,都受到不同介质的作用,其内部构成和物质特性方面都存在很大差异性,所以,科学掌握煤层气压裂工艺技术有着重要的现实意义。
1煤层气探采历史1733年美国首次实现地下管道煤层气抽放,1920年第一次完成3口地面煤层气抽采井。
1953年在圣胡安完成高产井,日产1.2万m3。
我国起步较晚,1957年阳泉四矿在井下成功实现,临近煤层瓦斯抽采。
1992年正式开始研究实验。
1996年中联煤层气有限责任公司的成立,标志着我国煤层气开发研究的新纪元。
2矿岩压裂的主要影响因素2.1天然裂缝割理在煤层开采发展过程中,主要的裂缝系统包括天然裂缝和割理,这两种现象会严重影响到压裂裂缝的发展形态,同时还会对周围水文地质的发展起到一定的影响作用。
通常它们的主要性能会对水力裂缝的形态进行延伸,造成冲击作用,也就是说,通过这两个作用力的共同作用,煤层气井在发展和延伸的时候,很容易发生突然转向和次生裂缝。
2.2矿岩力学性质对矿岩力学性质进行研究的过程中,需要重点做好三个方面的工作:首先,做好矿岩硬度和密实度的勘察工作。
煤层气井压裂注入工艺及其效果评价随着建设期的延长,针对早期开发煤层气田领域存在的瓶颈,煤层气井压裂注入工艺,逐渐受到关注。
煤层气井压裂注入主要是通过煤层气井压裂注入技术,利用重钻井技术,向深层煤层气井中挤压高压油粒-水复合液料,进行半穿透性压裂以达到改善井口产能的目的。
煤层气井压裂注入技术的主要目的是改善井口产能,提高煤层气井的产出率。
压裂工艺的实施,除了可以提高井口产能外,还可以增加气储量,以满足产量的要求。
目前,煤层气井压裂注入工艺也已经在国内外煤层气井开发中得到广泛应用。
煤层气井压裂注入工艺的优点一目了然:一是可以有效地提高井口产能,可以实现短期给排量的增加;二是可以有效地减少注入液投放量、提高煤层气井有效开采储量,以缩短煤层气田的开发周期;三是可以有效地提高井口气藏压力,从而改善煤层气的采收率,把煤层气开采至更有利的阶段。
但是,在实施煤层气井压裂注入工艺时,需要注意几个要点:首先,煤层气井压裂注入工艺要结合实际情况进行科学设计,以满足注入要求;其次,压裂料的种类和用量应根据实际情况获取最优的注入方案;最后,应根据情况进行实施,确保其有效性和稳定性。
通过对煤层气井压裂注入工艺的应用,可以有效地提高井口产能,缩短煤层气田的开发周期,改善煤层气的采收率,从而实现煤层气井的高效开发。
不过,有效应用和使用煤层气井压裂注入技术仍然需要对项目实际情况进行全面研究,以确保其高效性和有效性。
因此,压裂注入的成败主要取决于工程的质量管理和合理的经济运行。
综上所述,煤层气井压裂注入工艺是一种有效的改善煤层气井产能的有效技术,可以缩短煤层气田的开发周期,改善煤层气采收率,从而实现煤层气井的高效开发。
但是,有效应用和使用煤层气井压裂注入技术仍然需要对项目实际情况进行全面研究,以确保其高效性和有效性,并且需要有良好的工程质量管理和合理的经济运行,以确保压裂注入的成功。
煤层气井压裂作业导则煤层气(Coalbed Methane, CBM)是一种煤层中储存的天然气,其开发与利用对于能源资源的开发和环境保护具有重要意义。
而煤层气井压裂作业是一种常用的提高煤层气产能的方法。
本文将针对煤层气井压裂作业进行详细介绍,并提供一些操作导则。
一、煤层气井压裂作业概述煤层气井压裂作业是通过注入高压液体使煤层中的裂缝扩展,从而提高煤层气的渗透性和产能。
该方法可以有效地提高煤层气井的产能,改善煤层气的采收率。
二、煤层气井压裂作业的适用条件煤层气井压裂作业适用于以下情况:1. 煤层渗透性较差,煤层气产能低;2. 煤层厚度较大,有足够的压裂空间;3. 煤层中存在一定的天然裂缝或孔隙。
三、煤层气井压裂作业的流程1. 压裂前准备:包括地质勘探、井筒设计、井口设备安装等;2. 压裂液设计:根据煤层的特点和井孔条件,选择合适的压裂液配方;3. 压裂液注入:通过压裂泵将压裂液注入煤层,形成裂缝;4. 压裂液回收:回收压裂液并进行处理,以便再次使用或排放;5. 井口设备恢复:将井口设备恢复到正常状态。
四、煤层气井压裂作业的注意事项1. 压裂液选择:应根据煤层的特点选择合适的压裂液配方,避免对煤层和环境造成不良影响;2. 压裂液注入参数控制:应控制好注入压力、注入速度、注入量等参数,避免过度压裂导致煤层破坏;3. 压裂液回收与处理:应采取合适的方法回收压裂液,并进行处理,以避免对环境造成污染;4. 压裂液与煤层相容性:应注意压裂液与煤层的相容性,避免因不相容而影响压裂效果;5. 安全生产:在进行煤层气井压裂作业时,应严格遵守相关的安全操作规程,确保作业安全。
五、煤层气井压裂作业的效果评价1. 压裂效果评价:通过监测煤层气井的产能和压力变化,评价压裂效果;2. 经济效益评价:通过计算投资回收期、产值增加等指标,评价压裂作业的经济效益;3. 环境效益评价:通过监测压裂作业对环境的影响,评价其环境效益。
六、煤层气井压裂作业的发展趋势1. 技术改进:随着科技的不断进步,煤层气井压裂作业的技术将不断改进,提高作业效率和效果;2. 绿色环保:未来的煤层气井压裂作业将更加注重环境保护,采用更环保的压裂液和回收处理技术;3. 自动化控制:煤层气井压裂作业将趋向于自动化控制,提高作业的精度和安全性。
浅谈煤层气压裂技术应用及压裂设备性能摘要:煤层气是煤的伴生矿产资源,其主要成分是甲烷,属于清洁型能源。
在美器材开采阶段,要确保各项工作的规范性,保障煤炭资源的经济效应。
深入分析煤层气压裂技术应用要点,针对压裂所使用的设备性能以及异常问题及时处理,为煤层气的压裂提供良好的技术支持条件。
关键词:煤层气;压裂技术;压裂设备;应用性能引言:煤层气是非常珍惜的资源,做好煤层气的开发与利用,能够治理瓦斯,并改善煤矿安全生产的条件,并补充常规的天然气的缺口,并优化我国的能源资源的结构,能够顺应我国的新能源产业的政策条件。
现如今煤层气的开采,可以对储层进行压裂与改造,完善压裂施工以及配套工艺技术手段。
这样便能更好地完成油气层开采的目标,对此本文结合实践具体分析如下:一、煤层气水力压裂技术的应用原理水力压裂技术,是石油天然气之中成熟应用,能够提升油气生产能力。
现如今水力压裂技术引入煤矿生产阶段,但是煤矿生产有其特殊性,其施工工艺对设备的要求,与一些常规的油气田开发技术有诸多的不同。
深埋地下的煤层承受着上覆岩层的重量,煤层内裂隙承受压力之后,会出现闭合或者半闭合的状态[1]。
煤层的原始透气层不足,水利压力通过高压柱塞泵泵送到高压水流进入井筒之中,水流大于底层虑失速率的排量以及压裂压力,就会让岩石破裂进而出现裂缝,而且在结构之中相互流通,形成一种流通的网络。
在水中加入石英砂作为支撑剂,送进煤层之中被撑开的裂缝之中,这样压裂结束,压裂用水反排之后,实质仍然会留在支撑开的裂缝之中,这样就为煤层瓦斯的流动奠定基础,这样储层与井筒的联通能力进一步提升,这样能加速游离瓦斯的运移,提升瓦斯采抽的效率。
二、煤层气压裂技术应用要点煤层气压裂技术,要明确其机理以及所用的试剂,这是最为基础的环节。
因此要足够的重视这项工作,并结合实际情况选择适合的试剂,这样能够提升煤层气压裂的质量以及工作效率。
分析煤层气的压裂机,明确压裂液与支撑剂合理应用,能有效推进压裂作业。
煤层气井压裂作业导则煤层气是一种重要的非常规天然气资源,而压裂作业则是开发煤层气井的关键环节之一。
煤层气井压裂作业导则旨在指导煤层气井的压裂作业过程,确保作业安全、高效、环保。
一、前期准备在进行煤层气井压裂作业之前,需要进行充分的前期准备工作。
首先要制定详细的作业计划,包括作业目标、作业时间、作业区域等。
其次,要对井口设备进行检查和维护,确保井口设备完好无损。
同时,要进行地质勘探和煤层气资源评价,了解井区地层情况和煤层气储量,为后续作业提供科学依据。
二、井下作业1. 井下作业人员应按煤层气井压裂作业导则的要求进行培训,了解作业流程和安全操作规程。
2. 在进行压裂作业前,要对井下设备进行检查和测试,确保设备运行正常。
3. 根据井下地质条件和工程要求,选择合适的压裂液配方,并确保配方的准确性。
4. 在进行压裂作业前,需要进行井下环境评价,包括井底压力、温度、流量等参数的测量和记录。
5. 压裂液的注入应按照设计方案进行,严格控制注入压力和流量。
6. 在注入压裂液的同时,要及时监测井下压力和流量变化,以及地表的反应情况,确保作业安全。
三、作业后处理1. 压裂作业结束后,要进行井下设备的检查和维护,确保设备的正常运行。
2. 对压裂液进行回收处理,采取环保措施,避免对环境造成污染。
3. 对井下压力和流量进行监测和记录,以便后续的生产调整和优化。
4. 根据压裂作业的效果,对后续的井口设备维护和井下作业进行调整和优化。
5. 对压裂作业的效果进行评价和分析,总结经验教训,为今后的作业提供参考。
四、安全管理煤层气井压裂作业是一个复杂的工序,需要严格的安全管理。
在作业过程中,要加强对井下作业人员的培训和安全意识教育,确保他们了解作业风险和应急措施。
同时,要加强现场管理,确保作业现场的安全。
对可能存在的安全风险要进行评估和控制,确保作业人员的人身安全和设备的完整性。
煤层气井压裂作业导则的制定和执行对于煤层气井的安全开发和高效利用具有重要意义。
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。
煤层气井压裂工艺流程
1. 筛选压裂液
首先需要筛选合适的压裂液,以达到最佳的压裂效果。
压裂液主要由水、砂、降黏剂和增粘剂等组成,其中水和砂的比例为9:1。
水的作用是传递压力和保持固相浓度,同时也能溶解和运输添加的化学剂。
砂质颗粒物能够填充煤层裂隙并增加透水性和渗透性,提高煤层气采收率。
在筛选好的压裂液之后,通过压力泵将其注入煤层气井中。
通过压力的产生,可以在煤层中形成孔隙和裂缝,提高煤层气的渗透性和透水性,从而提高产气量。
3. 断裂煤层
注入压裂液之后,需要施加足够的压力将煤层分裂开来,使其形成新的孔隙和裂缝。
这是压裂技术的核心步骤,也是影响压裂效果的关键因素。
在压裂结束后,需要将剩余的压裂液排放出井口,避免对环境造成污染。
此外,还可以对排放液进行处理和回收,以减少浪费和环境污染。
5. 试压和生产气
排放完压裂液之后,需要进行试压和生产气的测试。
试压是为了检查井筒结构是否完整、压裂液能否顺利流入、压力是否稳定等。
待试验完毕后,进行生产气测试,评估煤层气井的产气能力。
如果测试结果表明产气量有所提高,则可以认为本次压裂工作是成功的。
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。
煤层气压裂工艺技术及实施要点分析
发表时间:2019-07-17T09:24:30.543Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年7期作者:康锴
[导读] 我国地大物博,矿产资源丰富,煤层气资源总储量占居首位,可以与天然气的总储量相媲美。
新疆维吾尔自治区煤田地质局一六一煤田地质勘探队
摘要:近几年,我国经济建设发展迅速,煤矿企业为我国发展做出了很大贡献。
我国煤层具有松软、压力低、表面积大和割理发育的特征,导致煤层气开采普遍存在经济效益低、单井产量低的问题。
为了适应煤层气特殊的产出条件,本文探讨煤层气压裂工艺技术与实施要点,以期为我国煤层气开采提供参考意见。
关键词:煤层气;压裂工艺技术;实施要点
引言
我国地大物博,矿产资源丰富,煤层气资源总储量占居首位,可以与天然气的总储量相媲美。
因为煤层气本身属于清洁能源发展行列,本身带有极强的清洁性能和使用的高效性,对于此资源进行科学合理的开发应用,能够有效缓解现阶段我国能源紧缺的尴尬局面。
进行开采过程中,需要对煤层的低饱和、低渗透和低压的发展特点充分了解,可以通过对水力压裂技术的改造升级,完成增产增效工作,保证煤层气井开采效率和高质量发展。
在此过程中,需要注意的问题是,因为不同煤层在发展过程中,都受到不同介质的作用,其内部构成和物质特性方面都存在很大差异性,所以,科学掌握煤层气压裂工艺技术有着重要的现实意义。
1煤层气探采历史
1733年美国首次实现地下管道煤层气抽放,1920年第一次完成3口地面煤层气抽采井。
1953年在圣胡安完成高产井,日产1.2万m3。
我国起步较晚,1957年阳泉四矿在井下成功实现,临近煤层瓦斯抽采。
1992年正式开始研究实验。
1996年中联煤层气有限责任公司的成立,标志着我国煤层气开发研究的新纪元。
2矿岩压裂的主要影响因素
2.1天然裂缝割理
在煤层开采发展过程中,主要的裂缝系统包括天然裂缝和割理,这两种现象会严重影响到压裂裂缝的发展形态,同时还会对周围水文地质的发展起到一定的影响作用。
通常它们的主要性能会对水力裂缝的形态进行延伸,造成冲击作用,也就是说,通过这两个作用力的共同作用,煤层气井在发展和延伸的时候,很容易发生突然转向和次生裂缝。
2.2矿岩力学性质
对矿岩力学性质进行研究的过程中,需要重点做好三个方面的工作:首先,做好矿岩硬度和密实度的勘察工作。
第二,对整体强度和弹性力度问题进行研究。
第三,深入探讨研究断裂相关内容。
对有显著特点的矿样进行综合检测分析,通过观察和对比,得到的结论是,矿岩在受到某些压力和应力的共同作用下,其自身的特征也会发生改变,呈现出弹性模量低、脆性大、易破碎和易受压缩等显著特点,所以,需要对矿岩力学性质进行综合研究。
2.3地应力
在矿井气层发生水力起裂现象的过程中,地应力的变化情况会对裂缝整体位置和形态产生主要影响作用。
通过科学调查结果显示,起裂压力大小情况与地应力差之间存在负相关的变化发展联系。
换言之,破裂压力的影响因素主要为天然裂缝与最大水平主应力间的夹角,在高水平应力差作用力的影响下,会发生层次较规律的主缝问题。
在低水平应力差作用力的影响下,裂缝问题就会向周边进行延伸和扩展。
3煤层气压裂工艺技术
3.1大排量压裂技术
在煤层储层中,有着大量的天然割理系统,加之在压裂施工中使用了活性水压裂液,因此容易造成在压裂过程中滤失量过大及效率低的情况。
而为了控制液体滤失以保障效率,应当要根据活性水压裂液的特点,选择大排量注入压裂液的施工方式。
3.2低砂比压裂技术
煤层气压裂的砂比是由多种因素共同决定的,包括煤层本身的特性、压裂液及其排量、支撑剂密度等等。
煤层具有性脆、易破碎以及易滤失等特性,而这些都容易引起压裂过程中煤层出现砂堵;再者压裂液粘度低,也是造成砂堵的一项常见因素。
而若应用低砂比压裂技术,则能够十分有效地预防砂堵现象。
3.3脉冲加砂技术
若想实现煤层气开采的增产,其主要途径之一就是尽量增加缝长和沟通天然割理系统。
在深层煤层气的压裂施工过程中,支撑剂的泵入可以选择采用将前置液与携砂液交替注入的方式。
这种方法既能够更多地增加缝长和沟通天然割理系统,同时又能够防止砂堵,提高压裂效率。
3.4复合支撑技术
该深层煤层气储层的闭合压力<20MPa,经分析和评价后,认为其在支撑剂的选择上以石英砂为宜。
由于煤层气储层具有易滤失的特点,所以在加砂前,首先要处理天然割理,即加入适量的细粒径石英砂,从而降低其滤失;其次在加砂过程中,要加入适量的中粒径石英砂,从而延伸裂缝;而在加砂后期,则要加入粗粒径石英砂,以使煤层中的气流畅通。
4煤层气压裂工艺技术及实施要点分析
4.1优选煤层气压裂液体系
在煤层气压裂中,压裂液既需要携砂、造缝,又会因液体浸入储层而伤害煤层,所以优选压裂液体系至关重要,即要求煤层气压裂液满足压裂工艺的技术要求、与储层配伍性且尽量不伤害煤层。
煤层气井从客观实际出发优选压裂液体系,具体要点包括:一是少用添加剂,如有机类添加剂,以免伤害煤储层;二是研发与煤层气压裂条件相适宜的压裂液材料,以提高其与煤储层的配伍性;三是在满足压裂工艺与施工要求的前提下,提高压裂液的经济性,从而适应市场经济的发展要求。
据此,山西沁水盆地煤层气井决定选用清水压裂。
4.2泥浆漏失处理技术的应用
在勘探过程中,由于煤层裂缝、孔洞、地下河道等地质因素和勘探过程中泥浆压力低于地层压力等工艺因素,不可避免地会出现泥浆漏失现象。
泥浆漏失会导致严重的勘探事故,从而耽误正常的勘探工作,造成严重的损失。
针对硬脆碎煤层勘探过程中的泥浆漏失问题,主要采用超声波流量测试技术。
该技术是通过一对超声波换能器测量超声在泥浆流体介质传播过程中信号的频率变换情况,进而判断出泥浆漏失煤层位置和泥浆漏失的流速,然后采取相对应的措施,防止泥浆漏失带来更严重的危害。
找到煤层泥浆漏失的具体位置和泥浆漏失的流速是处理泥浆漏失问题的关键。
为此,技术人员根据泥浆漏失的处理技术设计出泥浆漏失超声测量系统,应用于测量泥浆漏失位置和传输数据信号的具体工作中。
其硬件设施和软件设施分别为超声波换能器和超声波信号发射电路,超声波换能器是测量超声流速的传感器,相对应的超声接收和发射电路的设计必须以它为依据。
超声波换能器能最大程度地确保对泥浆漏失流速的精准测量。
超声信号发射电路在一定程度上则能够避免实际勘探工作中的噪声、地理环境和地质构造对信号接收的干扰作用。
并且,超声信号发射电路能够及时检测出信号的实部及虚部,最后再经过时阈、相阈或频阈值处理,从而识别出泥浆的流向信息。
4.3优化压裂施工参数
为了提高煤层气储层压裂工艺的应用效果,要求从下列方面优化压裂施工参数。
①优化施工排量:煤层气藏易因滤失性过大而出现砂堵,所以要求优化施工排量。
煤层气井应用的是清水大排量施工工艺,其设计施工排量为6.5-7.0m3/min,此举使压裂液具有更好的携砂性能。
②优化施工规模:关于加砂规模,主要参考山西沁水盆地煤层气井最近几年的施工概况,即:通过优化砂体厚度和长度,设计施工规模为单井加砂量40m3,注意一旦最佳加砂规模确定后,不得随意追求大规模。
③优化砂比:鉴于山西沁水盆地煤层气井的地层具有较大滤失性,且返排效果较差,则单井最高砂比设计为25%-30%,以适应施工井的实际需要和减少用液量。
结语
综上所述,随着社会经济的不断发展,对能源的需求量也随之增大,煤层气的开发使用问题已经受到社会各界的普遍关注。
我们需要合理使用煤层气压裂工艺技术,对煤层发展比例进行深入了解,掌握其发展参数,找到引发裂缝问题的具体原因,提供相应的技术支持,为煤层气开采事业做出贡献。
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