煤层气筛管水平井低产原因分析和治理对策研究——以沁水盆地南部煤层气筛管水平井为例

筛管水平井是煤层气开发过程中较为重要的一种井型,在渗透率高的浅层煤层气开发中取得产量突破。但随着储层地质条件变差、气井生产时间延长,实际生产实践中出现部分低产筛管水平井。本文从地质因素、钻井因素、排采因素、作业因素四个角度对煤层气筛管水平井低产原因进行了讨论。煤储层渗透率低、地层堵塞、井筒堵塞是造成筛管水平井低产的三大原因。针对不同低产原因形成了针对性措施增产改造工艺。各措施增产工艺技术在沁水盆地南部樊庄区块取得较好效果。

煤层气L型水平井电潜螺杆泵井清防砂工艺技术创新及应用

套管完井压裂投产的煤层气L型水平井出砂严重,倒置式电潜螺杆泵举升工艺受压裂砂影响故障频繁,影响了连续稳定排采,因此确定了倒置式电潜螺杆泵排采过程中由于压裂砂导致的故障点,并针对性创新应用了井筒内、导流罩及泵内清砂工艺技术,同时优化防砂管柱设计,确保了连续稳定排采。

煤的温压吸附试验方法与等温吸附试验方法比较研究

为了研究煤的温压吸附试验方法在煤层气吸附方面的可行性,本文对煤的温压吸附试验方法与煤的高压等温吸附试验方法进行了比较研究。分别取12个、10个、8个、和6个温压吸附试验点作为四组不同温度和相应不同压力作为温压吸附试验点,记为V_(实测)。使用温度-压力-吸附方程(Temperature-Pressure-AbsobingEquation(TPAE)),将方程转化为二元一次方程后进行线性回归计算其余三个参数,将所得的四个参数记为V_(计算)。通过计算_(实测)与V_(计算)之间的平均相对误差和标准偏差以衡量温压吸附试验方法的可行性。

提高煤层气直井动液面解释精度方法研究与应用

煤层气井动液面解释精度对于煤层气井精细化排采管控至关重要,本文对比了接箍法、音标法及声速法等测液面方法的优缺点,分析了影响动液面解释精度的主控因素为井筒温度和气泡段,从而提出了一种提高动液面解释精度的新方法。此方法综合考虑了影响动液面解释精度的各个要素,能够依据所解释液面较为准确地反映煤层气井的井底流压,克服了前期其它方法所存在的一系列问题,为煤层气井精细化排采管控提供保障。

沁水盆地煤层气水平井缝网体积压裂工艺优化研究

从煤层气的解吸机理开展剖析,明确气井的增产是要构建立体的人工缝网,以增加更多的裂缝参与流动。为此首先分析实现人工缝网所需的压裂液体系,认为低粘度压裂液是形成大面积缝网的首要因素;其次,从施工排量、成本控制、安全风险等多方面综合考虑,选取主体压裂工艺为桥射联作;再次就所选压裂工艺进行不断优化,根据现场实际情况设计出沁水盆地南部压裂所使用的施工参数。通过现场试验应用结果表明,该工艺能够满足构建体积缝网的需要,达到了增产的目的,为沁水盆地南部高阶煤煤层气井的压裂增产提供了新思路,为高效开发煤层气提供了新方法。

延川南有效支撑压裂煤层气井出砂治理对策研究

随着延川南煤层气田开发方式的转变,特别是以“大排量、大液量、大砂量”为核心的有效支撑压裂工艺及配套快速排液制度的形成,煤层气井在排采过程中的出现了较为严重的出砂问题。为了解决出砂问题,对出砂原因进行了分析,从地层、井筒两方面开展了出砂治理对策研究,形成了纤维防砂、抽油泵分级排液、水力射流泵排液三种防砂工艺并进行了现场试验,结果表明,三种防砂工艺初步解决了有效支撑压裂煤层气井的出砂问题。

煤层气井排采制度定量优化方法——以潘庄煤层气井为例

以潘庄煤层气井为例,根据煤层气井的开发特征,制订了“522”排采制度优化思路;利用分类和大数据统计的方法,从检泵周期和产气量两个维度对不同井型不同煤层的煤层气井进行了排采制度优化,得到煤层气井不同排采阶段排采工作制度定量优化的一种方法。这为煤层气井排采制度的定量优化提供了思路和借鉴,尤其对目前排采经验相对较少的深部煤层气的开采有着很重要的参考价值。

煤层气直井储层堵塞原因分析及解堵措施应用

针对煤层气直井储层堵塞后气量难以恢复的问题,开展了储层堵塞原因及恢复措施的研究。通过对煤层气直井储层堵塞成因及生产特征分析,将储层堵塞分为三种类型:层间干扰型、排采不连续型、井间干扰型,针对不同原因导致的储层堵塞在进行压裂车解堵时应根据各自的是适应性进行选井和施工,同时尽可能增大措施规模和排量,提高措施见效率和单井产气量。本文提供的压裂车解堵技术,能够有效解决储层堵塞问题,提高储层堵塞井单井产气量。

深部煤储层游离气含量计算方法研究——以鄂尔多斯盆地L区为例

文章根据深部煤储层特点,游离气含量由总含气量与吸附气含量获得。其中总含气量由煤层工业组分拟合法获得,煤储层的吸附气以物理吸附为主,主要吸附在煤储层的孔隙表面上,因为分形几何公式中的分形维数可以表达孔隙的复杂程度,所以煤层气吸附气含量和分形维数存在一定的相关性,分形维数越高,甲烷吸附量越多,煤储层的吸附气含量越大。根据这一特性构建起L区8+9号煤层吸附气含量模型。最终根据深部煤储层特点获得游离气含量拟合模型,该研究成果为鄂尔多斯盆地L地区8+9号煤层的游离气含量预测提供一种有效手段。

高阶煤层气水平井合理稳产点研究——以沁水盆地南部郑庄区块为例

文章从Langmuir等温吸附方程出发,准确划分排采解吸阶段。随着煤储层压力的降低,解吸效率呈现出基本不变、缓慢增大、快速增大到急速增大。解吸效率从基本不变到缓慢增大的节点为启动压力,从快速增大到急速增大的节点为敏感压力。对郑庄区块水平井生产资料分析发现,敏感压力与产气达峰值时间存在正相关关系,最后以解吸阶段为主,稳产压力与敏感压力比值为辅,验证了在快速解吸阶段达稳产煤层气井产气效果较好,而且稳敏比越高,产气效果越好。

煤系气分层合采工艺技术研究

针对煤系地层气各层压力体系不同、储层差异性大,常规采气工艺适应性差的问题,提出煤系多气分层合采工艺,进一步提升煤系地层气开发效益。根据研究区煤系气叠置类型,立足“三抽”设备基础,设计了基于空心抽油杆柱的三气合采工艺管柱,实现了“机抽+自喷”组合的同井筒分压分采工艺技术,为煤系地层气煤系气不同压力系统储层同井筒立体开发提供技术参考。

临兴区块煤层气井负压排采增压入干技术研究

针对临兴区块煤层气储层压力低、井场汇压高,气井产气无法入干的问题,提出了负压排采增压入干工艺措施。建立了空气干燥基、平衡水和饱和水煤样的解吸模型,得到煤层气负压解吸规律,设计了井场井组负压排采增压外输工艺流程方案,通过智能控制系统,根据井口压力传感器数值,动态调节气井产气外输路线;建立了负压排采时机选择模型,根据等温吸附实验数据,推算出临兴区块负压排采时机。

马必东区块煤层气井螺杆泵排采制约因素分析及治理措施研究

螺杆泵因具备排液量大、泵效高、设备占地面积小且易于装备等优点,主要在高产液量的合采井、水平井中应用,但在生产过程中随着排采程度累加后地层返液量减少,泵充盈度不够,泵效变低,造成螺杆泵运行过程中长期处于高温积碳状态发生烧泵。文章以马必东区块煤层气采气区为研究区,通过建立螺杆泵排采水产出、过滤、返注的循环装置,结合螺杆泵排采运行阶段特点,制定合理的运行模式,避免烧泵、卡泵等故障发生,保障螺杆泵的平稳运行,提高排采时率,对提高单井产能具有一定的积极作用。

微生物基因检测技术在鄂尔多斯盆地神府南气田勘探中的应用

针对鄂尔多斯盆地构造复杂,储层分布差异大,气藏富集规律不明等问题,本文采用微生物基因检测技术的荧光定量PCR法测量研究区样品中油气指示基因的丰度,同时利用高通量基因测序法检测样品中的烃类微生物种群类型,分析认为,本区主要有东北部、西部、南部三个烃类异常带,展布特征与沉积认识吻合,且西部、南部有亲缘关系,东北部与二者无亲缘关系,可能与致密气、煤层气不同层系烃的逸散有关。实钻表明,本技术对于鄂尔多斯盆地致密气和煤层气混源区的含油气性评价方面具有较好的适用性,为油气有利区带筛选提供参考依据。

高煤阶煤层气井压降扩展规律研究及应用——以沁水盆地樊庄区块为例

文章以沁水盆地樊庄区块直井为研究对象,综合考虑因排采降压差异导致的储层渗透率动态变化这一特征,通过搭建应力-压缩性-渗透性三者之间的关系,构建了适用于高煤阶煤储层的气-水流动模型,同时分别对单相产水阶段、两相采气阶段的压降扩展规律进行了量化分析,理清了樊庄区块煤层气井压降扩展规律,从而优化了现场单井排采制度。结果表明:在采气阶段存在最佳提气速度,其次确定了影响煤储层压降扩展的6个主控因素,拟合得到了采气阶段-最佳提气速度预测公式,为樊庄区块及类似地区煤层气井的排采管控提供了指导依据。

煤层气井电潜螺杆泵故障识别与治理对策

L型套管压裂水平井在低渗或深部煤层气田开发上具有很大的技术优势,电潜螺杆泵举升工艺为水平井排采的重要方式之一,具有排量大,设备占地面积小,调参方便,自动化程度高等技术优势。通过现场270余口井的排采实践,发现该类泵型存在卡泵、烧泵等5类故障,分析总结了各类故障发生前后的生产特征及原因,提出4类针对性预防及后期治理对策,研究结果为电潜螺杆泵在沁水煤层气田的稳定排采奠定了基础,同时也为其他煤层气区块的开发提供了借鉴经验。

管道伸缩补偿器在煤层气长输管道塌陷区的适用性研究

文章通过分析目前常见补偿器的适用工况和优缺点,提出了针对跨越塌陷区等复杂地形的管道伸缩补偿器。管道伸缩补偿器能够在煤层气管道所在区域发生地质灾害(如沉降、塌陷导致管道悬空,洪水冲刷导致飘管等)时为管道提供一定量的伸缩补偿,以消除或减小因管道变形带来的应力变化。通过以常见的长输管道为例,计算出使用管道伸缩补偿器前后的最大悬空跨度为和最大的挠度对比情况。计算对比结果表明:在可能的地质沉降区,在管道内接入管道伸缩补偿器后,允许边坡长度可达64m,且边坡支撑面与管道的距离可达到1.52m,能够满足实际地质灾害发生时对管道产生形变应力的挠性补偿,避免管道断裂的发生。

基于测井参数的煤储层含气量预测方法研究

煤层气含气量测定通常受人为因素影响较大,且测定成本高时间长,而测井数据连续且易获取,通过与含气量建立线性关系,确定利用补偿中子、密度、自然伽马、电阻率、声波时差和深度这六种参数用来建立煤层含气量预测模型。采用多元线性回归、BP神经网络、随机森林这三种方法构建煤储层含气量预测模型。随后利用构建的模型进行盲井检验,结果表明以上三种预测模型均能较好预测煤层含气量,而随机森林模型在此区块预测效果最好。

冀中坳陷大城凸起深部煤层气井垢形成机理及防垢方法

为解决大城深部煤层气井因井筒结垢严重导致检泵周期较短问题,研究基于煤层气井水质和结垢物成分分析。结果显示,深部煤层气井地层水中富含HCO_(3)^(-)离子,易产生碳酸盐垢的金属阳离子;结垢物主要成分为FeCO_(3)、铁氧化物以及少量的CaCO_(3)、MgCO_(3)等;指出压力、流速是影响煤层气井结垢主要因素;提出煤层井结垢机理为排采诱导流体压力降低导致二氧化碳从水中大量析出所致,而铁氧化物主要由HCO_(3)^(-)离子对金属Fe腐蚀产生。针对大城煤层气井结垢机理和地质特点,提出了内衬油管和定期加药综合治理防垢方法,为深部煤层气高效稳定开发提供了重要支撑。

2025年《中国煤层气》征订单

《中国煤层气》于2004年创刊,是国内公开发行的综合性学术刊物。《中国煤层气》以传播国内外煤层气(煤矿瓦斯)先进技术、经济和政策信息,交流煤层气勘探、开发理论和实践经验为己任,促进煤层气(煤矿瓦斯)开发利用。本刊为双月刊,版面为大16开。