煤层气井试井工艺

煤层气几种试井测试工艺对比分析发布时间：2021-08-11T16:29:11.600Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第9期作者：何深平[导读] 煤层气田大规模开发需要大量的初始投资何深平新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所新疆乌鲁木齐 830000摘要：煤层气田大规模开发需要大量的初始投资，因此，在开发煤层气田之前首先要查清煤层气储层的特性，并对煤层气井的长期产能和最终采收率进行预测。

煤层气试井测试是为获得储层的评价参数，对煤层进行定量和定性评价的工艺方法，为煤层气井的勘探开发和生产潜能评价提供科学的依据。

目前国内外常用煤层气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、干扰试井和变流量试井。

本论文就煤层气ＤＳＴ测试、段塞测试、注入／压降测试、水罐测试、压力恢复测试和干扰试井进行对比分析，这几种测试工艺各有优势，可根据工程需求选择使用。

关键词：煤层气田、ＤＳＴ测试、段塞测试、注入／压降试井、水罐测试、压力恢复测试、干扰试井1试井基本原理所谓“试井”，就是对油气井或水井进行测试。

试井是一种以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。

无论是何种试井方法，均是通过钻孔向储层内注入或抽汲一定量流体，使储层发生压力瞬变，通过记录压力随时间的变化，利用渗流理论计算各种储层参数。

压力瞬变测试即可以提供包括渗透率和储层压力在内的、用于评价煤层甲烷气井生产潜能、采收率和经济可行性的重要资料，并可进行水力压裂井裂缝长度和裂缝导流能力的估算。

2主要试井方法2.1 注入压降试井以恒定排量将水注入储层，在井筒周围形成水饱和状态后关井。

注入和关井阶段都用井下压力计记录井底压力，根据注水排量和压力数据可以求得渗透率、储层压力等参数。

进行注入/压降试井最关健的考虑因素是地层破裂压力。

煤层气开发钻井工艺及设备选择方案APE OGGO 李向前2010-12煤层气简介煤层气(Coal Bed Methane/CBM。

煤层气俗称“ 瓦斯” ,其主要成分是甲烷,它是在煤的生成和煤的变质过程中伴生的气体。

在成煤的过程中生成的瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期,纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。

甲烷通常是由水压支撑在煤层气中。

煤层气的主要组成部分(95%是天然气。

因此,煤层气具有热值 /每立方米与天然气几乎一样,可与天然气混合运输。

煤层气就像天然气,相对便宜,是清洁燃料。

CBM 是 21世纪重点发展的替代能源。

CBM开发技术基本成熟,在中国潜力巨大。

煤层气储量中国煤层气产业数据概览:36.8万亿立方米可开采资源总量占世界总量的 12%41. 5万平方公里煤层气产区面积2010年地面产量为 15亿立方米; 2015年地面产量为 110亿立方米; 2020年达 240亿立方米。

中国 9大煤层气富集盆地:沁水盆地,鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、天山和海拉尔等含气盆地(群、 121个含气区带。

中国煤层气资源丰富,发展前景广阔,资源分布集中,适于开发资源比例大, 煤层气产业刚刚起步,煤层气市场逐步步入商业化阶段,煤层气资源量与常规天然气相当,有效勘探开发可以对常规天然气形成重要补充。

目前能够商业化的煤层气主要目标市场为山西沁水、韩城、河南、湖北、湖南等中部地区储存特点:低渗透,低压力,开发难度较大。

煤层气开发与常规天然气开发技术不同煤层气开发流程 -地面开发第一步:勘查规划(国家投资带动外资第二步:招商引资(区块开采权:中石油,中联,煤业集团第三步:钻井、固井、压裂、排采(承包商承包:煤田地质勘探队; 钻井工程公司等等第四步:运输(井口压缩机,管道输送第五步:应用(煤层气发电,加气站,工厂,民用煤层气钻井工艺简介“ 井下抽采” 与“ 地面钻采” 是煤层气开采的两种方式。

“ 地面钻采” 煤层气机理:地面钻采煤层气就是利用垂直井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。

煤层气井注入-压降试井工艺方法及存在的问题煤层气注入压降要科学合理地开发煤层气田，首先就需要深入了解煤层气层的特性，在这其中最重要的参数之一是煤层气层的渗透率，这是密度部署、压裂设计、生产产量配置等的依据。

因此，准确地确定煤层气层的渗透率具有重要的意义。

试井是获取煤层气井特性的重要手段和方法之一，煤层跟常规砂岩有很大区别，煤层气的存储方式主要是吸附在煤岩中，并且由于煤储层渗透率、原始地层压力都比较低，如果采用常规试井的方法，在开井期间则很容易造成水、气同出，且由于储层渗透率相对较低，压力恢复时间过长，在测试过程中很难准确取得煤储层的地层真实压力，所以就使试井解释很难准确的确定储层参数。

1.施工设备1.1 地面注入设备地面注入设备包括注入泵、储液罐、高、低压管汇、压力表等，目的是将储液罐中的液体以高压注入井中。

1.2 地下测试工具井下测试设备由井下关井阀、封隔器、电子压力计等组成，目的是为了准确连续记录及关井状态下井底压力及温度，进而求取各项煤层参数。

1.3 地面直读设备在注入及关井阶段的参数可通过井下直读电子压力计随时反映到地面计算机上以监测和分析数据。

能提高试井的成功率，但设备要求条件多且成本过高。

1.4 试井数据分析及解释软件试井数据分析及解释软件PanSystem是由英国EPS公司开发编制的，用于试井数据准备、数据分析和处理，数据分析主要通过图形并结合表格的形式进行操作，使得结果比较直观，操作简单、容易。

2.现场施工工艺2.1 试井测试设备准备对测试设备、仪表、压力计等进行性能检验，合格后方可使用。

2.2 地面设备准备①对试井设备进行检查、保养。

②封隔器地面装配。

③通井循环，确保测试管柱起下通畅、井底干净、测试煤层完全裸露。

④用钢丝绞车探测井深，并与钻探井深和测井所测井深结果对比。

⑤根据测井结果和岩芯确定封隔器座封位置。

⑥地面连接下井测试管柱，记录每一部件的名称、尺寸及长度。

⑦组织施工及有关协作人员，交待测试注意事项并分工，确保测试顺利进行。

煤层气试井考点一、名词解释（30分/6题）1.试井：是以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段，通过对油井、气井或水井生产动态的测试，来研究油、气、水层和测试井的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的方法。

2.产能试井：是改变若干次油井、气井或水井的工作制度，测量在各个不同工作制度下的稳定产量及与之相对应的井底压力，从而确定测试井的产能方程和无阻流量、井底流动曲线。

3.稳定试井：产量基本上不随时间变化的试井称为稳定试井。

4.不稳定试井：产量或压力随时间变化的试井称不稳定试井。

5.井筒储存效应：在测试过程中，由于井筒中的流体的可压缩性，关井后地层流体继续向井内聚集，开井后地层流体不能立刻流入井筒的现象。

6.井筒储存系数：描述井筒储存效应大小的物理量为井筒储存系数，定义为与地层相通的井筒内流体体积的改变量与井底压力改变量的比值。

7.质量守恒定律：单位时间内通过控制面净流入的流体质量等于单位时间控制体内流体质量的增量。

8.表皮系数：9.表皮效应：钻井、完井、储层强化过程中，泥浆渗入、泥饼及水泥、储层自身细粒物质在井筒附近积聚，以及地层部分打开、射孔不足或井眼堵塞等，导致储层被污染→渗透率降低→污染带内产生附加压降△p s ，产生表皮效应。

10.折算半径：其含义就是将表皮效应用等效的井筒半径来代替，计算公式为： 11.叠加原理：油藏中任一点的总压降，等于油藏中每一口井的生产在该点所产生的压降的代数和。

12.导压系数：单位时间内压力波波及的面积，公式为： 13储层综合压缩系数：单位岩石体积在改变单位压力时，由于孔隙收缩和液体膨胀总共排挤出来的液体体积。

13.续流：当地面井口关闭后，地层流体继续流入井筒的现象。

14.达西定律：是指流体在多孔介质中遵循渗透速度与水力梯度呈线性关系的运动规律，即渗流量与圆筒断面积及水头损失成正比，与断面间距成反比。

15.等温压缩系数：等温条件下，单位体积的气体随压力变化的体积变化率。

浅析煤层气勘探开发中常用试井测试技术摘要：试井测试源自与石油天然气的勘探测试，可以有效精确地获得目标相关参数，目前在行业内部获得了较为广泛的应用。

文章通过多年的从业经验，从各种试井测试技术的相互对比入手，主要讨论煤层气勘探开发中的试井测试技术。

关键词：试井测试；煤层气；勘探煤炭资源对于我国的发展而言不可或缺，大量的开采行业促进了一系列附属产业的发展。

煤层气，是指在煤炭中混杂的烃类气体，附着在煤基质颗粒的表面，广泛存在煤矿内，尤其是浅层煤矿中。

然而，如何获得煤层气的具体数据，例如煤层气所在位置，以及一些具体评价参数，依旧是目前广泛关注的问题。

目前，煤层气勘探试井技术主要沿用石油天然气试井的勘探技术，然而在实际过程中，煤层气在诸多方面，例如储集、运移、产出机理方面与常规石油天然气之间有着不小的差异，因此适用于煤层气开发的试井技术还需详尽的研究。

同样，我国的煤层气储备在世界排名第三，按照国家有关部门的《煤层气产业政策》，发展新能源产业也是国家发展的趋势。

试井技术在煤层气勘探中又有着极大的优势，也是我国目前发展较为薄弱的环节，对这一方面的研究有着极其重要的战略意义。

1 行业内常用的试井测试技术煤层气试井是煤层气勘探和生产中一项常规工作，是确定储层性质、选择增产措施、研究气井产能、评价勘探区前景等的重要途径。

由于煤储层渗透率和煤储层压力一般偏低，因此煤层气试井多采用注入方式，如注入/压降法、段塞法、水罐法、DST法等。

1.1 注入/压降法注入/压降法实际上是通过对于煤层进行压力注入，其中注入的压力一定要是一个稳态过程，不能有大幅度的变动，其次注入的压力不能破坏底层。

然后，通过一段时间，观察压力的恢复状况，以及随时间的变化。

因此在关闭井后的压力数据的变化就显得格外重要，也是通常获得煤储存参数的重要办法。

通常是注入一定的水，继而并井，测试压力变化。

设备上大致分为井外设备和井内设备。

在操作过程中，首先注意前期工作，主要包括测试装置的数据连接，初始压力校准，以及井内的密封校对。

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。

煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试技术规程煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试技术规程一、引言煤层气试井是煤炭勘查阶段评估煤层气资源潜力和煤层气产能的重要手段之一。

试井钻杆地层测试技术是确定煤层气井地面安全完整和地下钻完井质量的关键技术，本规程旨在规范煤层气试井钻杆地层测试工作。

二、试井钻杆地层测试的目的和要求1.目的试井钻杆地层测试的主要目的是确定各钻杆段地下完整和地面安全完整，评估钻杆封隔工艺的安全性，并为煤层气试井提供可靠的基础数据。

2.要求（1）钻杆地层测试应在组织和管理规范的前提下进行，确保测试数据的准确性和可靠性。

（2）钻杆地层测试应根据地质条件和钻井过程中的需求，科学合理地确定测试地层和测试参数。

（3）钻杆地层测试应按照规范要求进行，实施各项测试工作。

（4）钻杆地层测试数据应及时记录和分析，并编制相应的测试报告。

三、试井钻杆地层测试的方法和内容1.方法（1）采用工程地质勘查的方法，对试井钻井地点进行现场勘查，确定井位布局和钻探方式。

（2）测试地层的选择应根据地质勘探情况、地层厚度及裂缝程度等因素综合考虑，确保测试数据的可靠性和代表性。

（3）测试方法应包括地层探测、物理性质测试和封隔性能测试等。

2.内容（1）地层探测：包括岩芯取样、岩性描述、测井记录等。

（2）物理性质测试：包括密度、孔隙度、渗透率、饱和度等地质参数的测试。

（3）封隔性能测试：包括水压测试、封隔效果评价等。

四、试井钻杆地层测试的实施要求1.设备和仪器应在使用前进行装配、校正和检查，确保工作的安全可靠。

2.施工人员应具备相关的专业知识和操作经验，严格按照规程进行作业。

3.测试过程中应注意钻井液的稳定性和钻井液参数的监测和调整。

4.地质参数测试数据应准确、完整地记录，计算结果需进行质量检查和验证。

5.每个测试过程和结果都应及时进行安全评价和分析，并记录在相应的测试报告中。

五、试井钻杆地层测试的安全措施1.在进行试井钻杆地层测试前，应对钻井设备进行全面检修和保养，确保设备的运行安全。