煤层气勘探技术简介.pptx

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1、裂缝检测裂缝检测利用转换波技术可以有效地检测煤层利用转换波技术可以有效地检测煤层裂缝发育方向和裂缝密度裂缝发育方向和裂缝密度3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术各向异性参数描述裂隙发育程度裂缝检测裂缝检测3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术分频技术分频技术3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术地震属性分析地震属性分析3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术

2、v4 4号断层号断层v13-113-1煤煤v11-211-2煤煤v4 4号断层号断层v13-113-1煤煤v11-211-2煤煤11-2煤层断裂系统图波阻抗数据体更有波阻抗数据体更有利于小断层解释利于小断层解释波阻抗反演波阻抗反演3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术AVOAVOAVOAVO反演预测瓦斯含量反演预测瓦斯含量反演预测瓦斯含量反演预测瓦斯含量AVOAVO技术技术3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术提高信噪比提高信噪比振幅恢复振幅恢复提高分辨率提高分辨率地表一致性

3、处理地表一致性处理高精度速度分析高精度速度分析偏移成像偏移成像3 3、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术地震地震处理处理技术技术地震采地震采集技术集技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术裸眼井裸眼井标准测井（标准测井（4 4）双侧向（双侧向（DLLDLL）、自然电位（）、自然电位（SPSP）、自然伽马（）、自然伽马（GRGR）、双井径（）、双井径（CALCAL）综合测井（综合测井（9 9）双测向双测向 （DLLDLL）、微球形聚焦（）、微球形聚焦（MSFLMSFL）、自然伽马（）、自然伽马（GRGR）、自然电）、自然电位（位（SPSP

4、）、双井径（）、双井径（CAL1CAL1）（）（CAL2CAL2）、补偿密度（）、补偿密度（DENDEN）、补偿中子）、补偿中子（CNLCNL）、补偿声波（）、补偿声波（ACAC）、井温（）、井温（TEMPTEMP）套管井套管井全井进行声幅、自然伽马、套管接箍测井、声波变密度测井全井进行声幅、自然伽马、套管接箍测井、声波变密度测井煤层气测井技术煤层气测井技术 4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术l采样间距及回放要求：采样间距及回放要求：煤系地层采样间隔一般不大于煤系地层采样间隔一般不大于0.05m0.05m，非，非煤系地层采样间隔一般不大于

5、煤系地层采样间隔一般不大于0.10m0.10m；主要煤层及其上下各；主要煤层及其上下各20m20m井段，回放井段，回放1:501:50深度比例尺放大曲线，以精细研究煤层结构深度比例尺放大曲线，以精细研究煤层结构l为适应地质研究或生产需要，可选测下列测井项目：为适应地质研究或生产需要，可选测下列测井项目：地层倾角地层倾角测井、阵列声波（或长源距声波）、核磁共振测井、微电阻率测井、阵列声波（或长源距声波）、核磁共振测井、微电阻率扫描、声波扫描成像、拟稳态井温测井等。扫描、声波扫描成像、拟稳态井温测井等。煤层气测井技术要求煤层气测井技术要求4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术煤层气勘探、开发与集输

6、技术煤层气勘探、开发与集输技术序号序号 曲曲 线线 名名 称称 图图 件件 深深 度度 比比例例最大测量速度最大测量速度m/hm/h 单单 位位 1 1双侧向双侧向1 1：2002001 2001 200.m.m2 2微球形聚焦微球形聚焦1 1：200200800800.m.m3 3声波时差声波时差1 1：2002001 2001 200 s/ms/m4 4声声波波变变密密度度（或或全波列）全波列）1 1：2002001 2001 200 s s5 5补偿密度补偿密度1 1：200200500500g/cmg/cm3 36 6补偿中子补偿中子1 1：200200500500PUPU7 7自然电

7、位自然电位1 1：2002002 0002 000MVMV8 8自然伽马自然伽马1 1：200200500500APIAPI9 9双井径双井径1 1：2002002 0002 000CmCm1010声幅声幅1 1：2002001 2001 200MVMV1111套管接箍套管接箍1 1：2002001 5001 500MVMV1212井温井温1 1：2002001 0001 000 C C1313井斜井斜1 1：500500（连斜）（连斜）1 0001 0001 1点点/25m(/25m(点测点测)1414地层倾角地层倾角1 1：200200700700现场测井速度、深度比例尺、测量值单位表现场

8、测井速度、深度比例尺、测量值单位表4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术评 级 指 标评 级 级 别优 良合 格基 本 合 格不 合 格测速小于规定容限符合规定容限基本符合规定容限超过规定容限深度误差小于规定容限符合规定容限基本符合规定容限超过规定容限仪器刻度小于规定容限符合规定容限基本符合规定容限不齐全或超过规定容限曲线重复性优于规定容限符合规定容限基本符合规定容限不符合规定容限图头填写齐全、准确、清晰齐全、准确、较潦草齐全、准确、潦草不全或不准确单条测井曲线质量验收评级标准单条测井曲线质量验收评级标准4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术

9、煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术评 级 指 标评 级 级 别优 良合 格基 本 合 格不 合 格单条合格率/%1001009090五条重点曲线质量密度、声波、深测向、井径、自然伽马皆达到优良。密度、声波、深测向、井径、自然伽马达到合格以上。密度、深测向必须合格。五条重点曲线中有一条不合格。全井测井曲线质量验收评级标全井测井曲线质量验收评级标4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气测井现场提交的资料煤层气测井现场提交的资料煤层气测井现场提交的资料煤层气测井现场提交的资料l单条（或单个组合下井仪）井场监视测井曲线图一套单条

10、（或单个组合下井仪）井场监视测井曲线图一套（1 1：200200），供检查质量用），供检查质量用l综合测井曲线现场合成图一张（综合测井曲线现场合成图一张（1 1：200200），供现场解），供现场解释用释用l记录全套测井曲线的磁性介质（软盘或光盘）记录全套测井曲线的磁性介质（软盘或光盘）l现场综合报告现场综合报告l井斜测量记录表井斜测量记录表4 4、煤层气测井技术、煤层气测井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术1 1、前言、前言2 2、测井施工概况、测井施工概况3 3、测井解释模型及处理参数的选择、测井解释模型及处理参数的选择4 4、测井资料综合解释、测井资料综合解释5 5

11、、井身及固井质量评价、井身及固井质量评价6 6、结论与建议、结论与建议测井解释报告编制提纲测井解释报告编制提纲4 4、煤层气地震勘探技术、煤层气地震勘探技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术5 5、煤层气钻、完井技术、煤层气钻、完井技术常规直井钻井、常规直井钻井、套管射孔完井套管射孔完井常规钻井、常规钻井、洞穴完井洞穴完井空气钻井、空气钻井、裸眼完井裸眼完井多分支水平井、多分支水平井、羽状水平井、羽状水平井、裸眼完井裸眼完井经历四个技术经历四个技术发展阶段：发展阶段：现在现在早期早期产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度提高提高经历四

12、个技术经历四个技术发展阶段：发展阶段：现在现在早期早期产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度产量、经济效益大幅度提高提高美国钻完井技术的发展趋势美国钻完井技术的发展趋势5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术l常规钻井技术常规钻井技术l技术成熟，对施工设备的要求较低；技术成熟，对施工设备的要求较低；l地质条件的适应性较强；地质条件的适应性较强；l钻井中，井壁稳定性较好，能完成较详实的录井工作；钻井中，井壁稳定性较好，能完成较详实的录井工作；l不足：钻速慢，对储层伤害较大，建井周期长。不足：钻速慢，对储层伤害较大，建井周

13、期长。l空气钻井技术空气钻井技术l设备自动化程度高，仪表准确，劳动强度低；设备自动化程度高，仪表准确，劳动强度低；l钻井效率较高，建井周期短；钻井效率较高，建井周期短；l采用空气泡沫做循环介质，实现欠平衡钻井，有效保护储层。采用空气泡沫做循环介质，实现欠平衡钻井，有效保护储层。l不足若遇水层，会发生钻屑润湿、泥包，形成泥饼，导致卡钻。不足若遇水层，会发生钻屑润湿、泥包，形成泥饼，导致卡钻。5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术l羽状水平井技术羽状水平井技术l大大大大增增加加储储层层解解吸吸范范围围，实实现现割割理理和和裂裂隙隙有有效效连连

14、通通。提提高高导导流流能能力力，使气、水快速产出。使气、水快速产出。l避免了固井、压裂等措施对储层的伤害。避免了固井、压裂等措施对储层的伤害。l单单井井控控制制范范围围大大，占占地地面面积积小小，植植被被破破坏坏小小，减减少少了了地地面面集集输输工工程程投投资。适合地形复杂地区。资。适合地形复杂地区。l不不足足：技技术术复复杂杂，成成本本高高；对对煤煤层层稳稳定定性性、结结构构 、强强度度要要求求较较高高，适用范围较窄。适用范围较窄。l水平井关键环节水平井关键环节l对施工区的地质认识程度。对施工区的地质认识程度。l连通技术。连通技术。l井眼轨迹控制。井眼轨迹控制。l井眼稳定性控制。井眼稳定性控

15、制。5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术30m5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术20m煤煤244.5mm表套表套311.1mm钻头钻头139.7mm215.9mm上返上返200m30m煤层气直井井身结构煤层气直井井身结构开钻程序开钻程序钻头尺寸钻头尺寸 套管类型套管类型 套管尺寸套管尺寸一开一开311.1311.1表层套管表层套管244.5244.5二开二开215.9215.9生产套管

16、生产套管139.7139.7（177.177.8 8）5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气套管煤层气套管煤层气套管煤层气套管/裸眼完井井身结构裸眼完井井身结构裸眼完井井身结构裸眼完井井身结构5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术裸眼洞穴完井技术裸眼洞穴完井技术裸眼洞穴完井技术裸眼洞穴完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术水平井水平井水平井水平井5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术FZP04FZP04井组井眼三维轨迹图井组井眼三维轨迹图排采井位置投影排采井位置投影煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、

17、开发与集输技术洞洞穴穴沟沟通通两两井井45454545100m100m煤层煤层主水平井眼主水平井眼分支水平井眼分支水平井眼口袋口袋直井排采直井排采水平井水平井水平井水平井5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术主水平井眼主水平井眼主水平井眼主水平井眼6 68 8分支水平分支水平分支水平分支水平井眼井眼井眼井眼4 4口抽排直井口抽排直井口抽排直井口抽排直井1 1口主井眼口主井眼口主井眼口主井眼常规直井常规直井常规直井常规直井4444开发井网开发井网开发井网开发井网羽状水平井与直井对比羽状水平井与直井对比5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技

18、术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术a.直井供给范围直井供给范围不同类型井煤层气的供给范围比较不同类型井煤层气的供给范围比较Rrb.水平井供给范围水平井供给范围c.羽状分支水平井供给范围羽状分支水平井供给范围 （r:井眼半径,R:供给半径）羽状水平井与直井对比羽状水平井与直井对比5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术羽状水平井工程井井身结构和套管程序羽状水平井工程井井身结构和套管程序开钻开钻序号序号钻头直钻头直径径 mmmm钻达层位钻达层位套管外套管外径径mmmm钢级钢级壁厚壁厚mmmm套管套管口口袋袋m m备备 注注一

19、开一开311.15311.1550m50m，入完，入完整基岩不整基岩不小于小于20m20m244.5244.5J55J558.948.941m1m水泥返至地面水泥返至地面二开二开215.9215.9煤层顶板以煤层顶板以上上5m5m1771778 8J55J558.058.052m2mG G级固井水泥返至级固井水泥返至地面。地面。三开三开152.4152.4设计要求深设计要求深度度裸眼完井裸眼完井5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术羽状水平井主要设计原则羽状水平井主要设计原则羽状水平井主要设计原则羽状水平井主要设计原则l主水平井眼一般采用

20、中（小）曲率半径和主水平井眼一般采用中（小）曲率半径和“直直增增增增稳（水平）稳（水平）”的连增复合型剖面，井眼轨迹圆滑、的连增复合型剖面，井眼轨迹圆滑、摩阻和扭矩小，造斜点选在煤层顶部砂岩或泥岩层内；摩阻和扭矩小，造斜点选在煤层顶部砂岩或泥岩层内；l分支井眼采用中曲率半径分支井眼采用中曲率半径“增增稳稳”剖面，与主水平剖面，与主水平井眼呈井眼呈4545夹角。夹角。5 5、煤层气钻完井技术、煤层气钻完井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术 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，试井是一种以渗流力学理论为基础，以各种测试仪

21、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。系的方法。试井可以提供包括渗透率和储层压力在内的、用于评价煤层甲试井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。力压裂井裂缝长度和裂缝导流能力的估算。试井过程包括试井过程包括现场测试现场测试和和试井解

22、释试井解释两个阶段。两个阶段。6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 注入注入/压降试井压降试井是以恒定排是以恒定排量将水注入储层，在井筒周围量将水注入储层，在井筒周围形成水饱和状态后关井。注入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，根据注水排量和录井底压力，根据注水排量和压力数据求得渗透率、储层压压力数据求得渗透率、储层压力等参数。力等参数。进行进行注入注入/压降试井压降试井最关健最关健的考虑因素是地层破裂压力。的考虑因素是地层破裂压力。如果在注入阶段超过了破裂压如果在注入阶段超过了破裂压力

23、，则计算出的渗透率偏高。力，则计算出的渗透率偏高。注入注入/压降试井曲线压降试井曲线6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 流体的注入提高了地层压力，保证了在测试过程中流体的注入提高了地层压力，保证了在测试过程中为单相流；它适用于负压、正常压力和超压等各种情况的为单相流；它适用于负压、正常压力和超压等各种情况的煤层气井。煤层气井。不需要井下机械泵送设备，简化了操作步骤，降低了不需要井下机械泵送设备，简化了操作步骤，降低了成本。成本。可以用标准试井分析方法来分析，结果比较可靠。可以用标准试井分析方法来分析，结果比较可靠。探测半径较大；时间相对较

24、短。探测半径较大；时间相对较短。注入注入/压降试井的主要优点压降试井的主要优点6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 第一，地层伤害。第一，地层伤害。其一，由于注入的流体可能与地层的化学其一，由于注入的流体可能与地层的化学环境不相容，发生反应，产生伤害。其二，有可能注入了会堵塞环境不相容，发生反应，产生伤害。其二，有可能注入了会堵塞产层的微粒，产生伤害。因此，把取自被测试层位的地层水回注产层的微粒，产生伤害。因此，把取自被测试层位的地层水回注到测试井中是很理想的。至少应当采用与地层和气藏流体相容的到测试井中是很理想的。至少应当采用与地层和气藏

25、流体相容的淡水。淡水。第二，压开地层。第二，压开地层。由于注入过程中排量控制不好，使井底压由于注入过程中排量控制不好，使井底压力超过了测试层的破裂压力就可能会压开地层，产生裂缝。这种力超过了测试层的破裂压力就可能会压开地层，产生裂缝。这种裂缝会产生认为是自然渗透率或井筒伤害的假象，使测试不可靠。裂缝会产生认为是自然渗透率或井筒伤害的假象，使测试不可靠。因此，在注入压降过程中一定要保证井底压力低于地层破裂压力。因此，在注入压降过程中一定要保证井底压力低于地层破裂压力。注入注入/压降方法主要缺点压降方法主要缺点6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技

26、术 两种模型：描述径向流的模型和描述水力压裂井的两种模型：描述径向流的模型和描述水力压裂井的模型。模型。径向流模型径向流模型描述的是裸眼井或未经水力压裂激描述的是裸眼井或未经水力压裂激化的套管井中的水流。化的套管井中的水流。线性流模型线性流模型用来描述水力压裂井中的流动状态，用来描述水力压裂井中的流动状态，因为水力压裂改变了近井地带的水流状态，形成了较强因为水力压裂改变了近井地带的水流状态，形成了较强的线性水流。的线性水流。试井分析模型试井分析模型6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 原地应力测试，一般采用微型压裂法。测试时用原地应力测试，

27、一般采用微型压裂法。测试时用注入泵以大排量向煤层注水，迅速使煤层产生裂缝，注入泵以大排量向煤层注水，迅速使煤层产生裂缝，对压降曲线进行分析，获得裂缝的闭合压力。对压降曲线进行分析，获得裂缝的闭合压力。原地应力测试原地应力测试6 6、煤层气试井技术、煤层气试井技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术7 7、增产改造技术、增产改造技术美国煤层美国煤层增产措施发展趋势增产措施发展趋势射射孔、孔、压压裂裂压裂压裂液的液的多样多样化及化及改进改进压压 裂、裂、洞穴洞穴完井完井压裂、裸眼压裂、裸眼洞穴，羽状洞穴，羽状井、注气置换井、注气置换7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层

28、气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层压裂形成的复杂裂缝煤层压裂形成的复杂裂缝7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂液对煤储层伤害情况对比压裂液对煤储层伤害情况对比7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术水力携沙压裂水力携沙压裂氮泡沫压裂氮泡沫压裂7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术注注N N2 2/CO/CO2 2提高煤层气采收率技术提高煤层气采收率技

29、术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂工艺技术压裂工艺技术分层压裂工艺技术分层压裂工艺技术多薄层限流压裂技术多薄层限流压裂技术射流分层压裂技术射流分层压裂技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术加拿大。多薄煤层。大排量氮气加拿大。多薄煤层。大排量氮气（无支撑剂）连续油管压裂技术（无支撑剂）连续油管压裂技术。效果良好。效果良好。连续油管压裂技术连续油管压裂技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 施工参数 施工排量：7m3/min 量比：中砂：粗砂2:1

30、 加砂规模：每米射孔段加砂量9-11m3 前置液比例：携砂液的35%平均砂比：15%特点 工艺简单，安全 施工成本低 能满足大排量的要求(大于7m3/min)光套管压裂技术光套管压裂技术 7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂层压裂层压裂层压裂层闸门 返排管线 丝堵 接泵车 压 力表 防喷器 闸门 水力锚水力锚压井阀压井阀滑套射流滑套射流器器射流器射流器接球器接球器单流阀单流阀压井阀压井阀高速流区粘滞区粘滞区静液区静液区喷嘴喷嘴 特点 不动管柱一次压两层 不用额外射孔作业 较少的压裂液可满足 压两层要求 满足4-5m3/min排量

31、的 要求射流分层压裂技术射流分层压裂技术 7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 特点特点 一次压两层一次压两层 保护煤层上部套管保护煤层上部套管 满足煤层压裂满足煤层压裂5-7m5-7m3 3/min/min 排量的要求排量的要求水力锚水力锚Y344Y344封隔器封隔器脱接喷砂器脱接喷砂器Y244Y244封隔器封隔器低强度套管低强度套管高强度套管高强度套管压裂层压裂层压裂层压裂层一趟管柱分压两层工艺技术一趟管柱分压两层工艺技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 活性水压

32、裂液活性水压裂液活性水压裂液特点活性水压裂液特点 分子量小：分子量小：200200400400 粘度低：粘度低：1.0mPa/s1.0mPa/s 残渣：无残渣：无 对煤层伤害：低对煤层伤害：低 摩阻高：清水摩阻高：清水100%100%应用于常规煤层压裂应用于常规煤层压裂7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术特特 点点 分子量小：分子量小：300300400400 粘度较高：粘度较高：15.0mPa/s15.0mPa/s 残渣：较少残渣：较少 对煤层伤害：低对煤层伤害：低 摩阻低：约为清水的摩阻低：约为清水的30%30%应用于井场较小、

33、施工压力较应用于井场较小、施工压力较 高的煤层气井高的煤层气井清洁压裂液的扫描电镜照片清洁压裂液的扫描电镜照片清洁压裂液清洁压裂液+盐盐”体系的扫描电镜照片体系的扫描电镜照片低成本清洁压裂液低成本清洁压裂液7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术特特 点点 对煤层伤害低对煤层伤害低 使煤粉在压裂液中均匀分使煤粉在压裂液中均匀分 布，降低施工压力布，降低施工压力 在排液时，煤粉随着压裂液在排液时，煤粉随着压裂液 排出地层，避免堵塞裂缝通道排出地层，避免堵塞裂缝通道 应用于井径扩径较大、煤质疏应用于井径扩径较大、煤质疏 松的煤层松的煤层未添

34、加煤粉分散剂已添加煤粉分散剂煤粉分散压裂液技术煤粉分散压裂液技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术8 8、排采技术、排采技术 8 8、排采技术、排采技术单井和井网状态下泄压面积单井和井网状态下泄压面积 煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术排采地面设备与工艺流程示意图排采地面设备与工艺流程示意图8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术8 8、排采技术、排采技术单曲柄游梁式有杆抽排机单曲柄游梁式有杆抽排机煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术该泵使用变频系统，控该泵使

35、用变频系统，控制电机供电，可以实现制电机供电，可以实现不停机无级调速，避免不停机无级调速，避免停机造成井下压力波动停机造成井下压力波动和煤粉沉降。和煤粉沉降。防抽空变频螺杆泵防抽空变频螺杆泵8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术根据煤层气排采特点，改进了油气井根据煤层气排采特点，改进了油气井使用的电潜泵，实现井下水、气和煤使用的电潜泵，实现井下水、气和煤粉多相的混合抽排。设计排量粉多相的混合抽排。设计排量5050方、方、含煤粉含煤粉30%30%（质量比），含气（质量比），含气40%40%（体（体积比）。积比）。井下混抽式电潜泵井下混抽式电潜泵8 8、排采

36、技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术井下排采泵防气措施井下排采泵防气措施 将泵放置到煤层以下。排水泵以下将泵放置到煤层以下。排水泵以下安装沉降式气锚或者螺旋式气锚安装沉降式气锚或者螺旋式气锚防煤粉措施防煤粉措施 泵以下安装绕丝筛管、沉砂管、泵以下安装绕丝筛管、沉砂管、“小泵慢抽小泵慢抽”、“间歇式排采间歇式排采”时时使用防砂卡泵（实心柱塞泵）使用防砂卡泵（实心柱塞泵）防砂卡泵原理图防气、防煤粉排采技术防气、防煤粉排采技术8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气排采模拟实验设备煤层气排采模拟实验设备8 8、排采技术、排采技

37、术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术WL2-020WL2-020排采自动化监测系统排采自动化监测系统8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术9 9、地面集输技术、地面集输技术 l煤层气田集输工程是煤层气井采出气、水收集、处理、煤层气田集输工程是煤层气井采出气、水收集、处理、计量、加压的工艺过程。包括井口计量、加压的工艺过程。包括井口-采气管线采气管线-阀组阀组-集集气管线气管线-增压站，抽出水增压站，抽出水-水池（处理厂）水池（处理厂）l相邻的煤层气田通过输气管线汇集外输，输气管线有首相邻的煤层气田通过输气管线汇集外输，输气管线有首站、末

38、站之分，管线起点的增压站也叫首站，管线末点站、末站之分，管线起点的增压站也叫首站，管线末点的站也就是末站。的站也就是末站。煤层气集输工程定义和范围煤层气集输工程定义和范围9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 在煤层气井井筒内底部是气水共存的，水在油管内被抽在煤层气井井筒内底部是气水共存的，水在油管内被抽出，气从环形空间产出；气水参数及处理，以沁南为例：出，气从环形空间产出；气水参数及处理，以沁南为例：从沁水盆地南部煤层气井产出气体成份主要是从沁水盆地南部煤层气井产出气体成份主要是甲烷甲烷，一，一般在般在90%90%以上，其余含少量以上，其余含少

39、量COCO2 2、N N2 2等；等；从沁水盆地南部煤层气井产出从沁水盆地南部煤层气井产出水水分析，偏碱性水，矿化分析，偏碱性水，矿化度在度在3000mg/l3000mg/l左右，符合国家外排水质标准，但氟化物含左右，符合国家外排水质标准，但氟化物含量较高，不符合农田灌溉水质标准。量较高，不符合农田灌溉水质标准。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气井产物煤层气井产物煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 煤层气井产出的特征决定了煤层气的集输是多井、低煤层气井产出的特征决定了煤层气的集输是多井、低产、低压的特点，井间压力干扰对产量的影响突出产、低压的特点，井间压力干扰对产量的影

40、响突出 在集输系统中，煤层气井流动压力低，必须要进行增在集输系统中，煤层气井流动压力低，必须要进行增压输送，从而扩大集输半径，降低井间压力干扰。采取措压输送，从而扩大集输半径，降低井间压力干扰。采取措施：施：一设计中优化管网、站场布局，应加强井站组合、压一设计中优化管网、站场布局，应加强井站组合、压力系统计算；力系统计算；二应加强煤层气行业专用设备材料的研制。二应加强煤层气行业专用设备材料的研制。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气田集输工程的特点煤层气田集输工程的特点煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 采用成熟可靠的工艺，通过标准化设计、模块化建设、自动化管采用成熟可靠

41、的工艺，通过标准化设计、模块化建设、自动化管理，实现低成本高效运营理，实现低成本高效运营9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 根据煤层气井产量低、井口压力低等特点，根据煤层气井产量低、井口压力低等特点，经过经过不断的工业试验和简化优化，目前形成了不断的工业试验和简化优化，目前形成了“低压多井低压多井串接、单井简易计量串接、单井简易计量、二二地地增压、集中处理增压、集中处理”等新的等新的集输工艺技术集输工艺技术，形成适合于煤层气的地面工程总体工，形成适合于煤层气的地面工程总体工艺流程。艺流程。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气地面集输系统方

42、案煤层气地面集输系统方案 煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至1.6MPa1.6MPa1.6MPa1.6MPa计量计量计量计量

43、外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。煤层气集输总体工艺流程煤层气集输总体工艺流程 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（1 1 1 1）多井串接工艺）多井串接工艺）多井串接工艺）多井串接工艺 根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井压力和产量等地质方案，确压力和产量等地质方案，确压力和产量

44、等地质方案，确压力和产量等地质方案，确定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后集中进站。集中进站。集中进站。集中进站。集气站集气站集气站集气站煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、

45、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 多井串接多井串接多井串接多井串接适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简化了采气管网，降低了工程投资。化

46、了采气管网，降低了工程投资。化了采气管网，降低了工程投资。化了采气管网，降低了工程投资。单井单井单井单井集气站集气站集气站集气站外输外输外输外输集气干线集气干线集气干线集气干线集气支线集气支线集气支线集气支线中央处理厂中央处理厂中央处理厂中央处理厂多井串接进站示意图多井串接进站示意图多井串接进站示意图多井串接进站示意图煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（2 2 2 2）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺 由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各

47、单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采

48、用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（2 2 2 2）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺井场工艺流程井场工艺流程煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集

49、输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术占地面积为占地面积为占地面积为占地面积为25m20m25m20m25m20m25m20m，约，约，约，约0.750.750.750.75亩亩亩亩井场平面渲染图井场平面渲染图煤层气勘探、开发与集输技术煤层气勘探、开发与集输技术3 3 3 3 集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂“2 2 2 2地地地地2 2 2 2级级级级”增压工艺增压工艺增压工艺增压工艺 煤层气井口压力为煤层气井口压力为煤层气井口压力为煤层气井口压

50、力为0.20.20.20.20.5MPa0.5MPa0.5MPa0.5MPa，无法满足外输要，无法满足外输要，无法满足外输要，无法满足外输要求，必须增压。求，必须增压。求，必须增压。求，必须增压。考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集气站和处理厂气站和处理厂气站和处理厂气站和处理厂“2 2 2 2地地地地2 2 2 2级级级级”增压工艺。增压工艺。增压工艺。增压工艺。煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层