激发国有企业共青团组织活力促进青年员工成长成才——以中联煤层气有限责任公司为例

为了响应党的十九大所提出的“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”与“打赢蓝天保卫战”的号召,在2018年年底,中联煤层气有限责任公司启动了陆上非常规天然气增储上产大会战,明确了此次会战的目标和任务,并部署四场战役规划。在公司党委和上级团组织的指导下,公司团委坚持党建带团建、服务大局、服务青年和服务社会等年度目标任务,以加强思想引领、促进组织动员、服务青年团员、加强品牌志愿服务建设和激发组织活力等形式做好青年员工的培养工作,助力企业发展。

书写陆地非常规天然气壮丽篇章——中联煤层气有限责任公司晋城分公司发展纪实

这是一个企业的故事,也是一群人的故事,更是中国油气开发者们共同的故事。时间回溯到1996年,专营煤层气勘探、开发和生产的中联煤层气有限责任公司(以下简称“中联公司”)成立,此时的中国煤层气勘探开发未有先例,一切都要从零开始摸索。山西太行山脉上的沁水盆地蕴藏着丰富的煤炭资源和煤层气资源,为了开发这里的煤层气,中联公司成立了晋城分公司,沁水盆地南部就成了中国煤层气开发的前哨站,也成为中联公司煤层气开发的主战场。

基于层次分析灰色定权聚类的煤层气开发甜点预测方法——以柿庄北区块为例

随着煤层气产业的发展以及非常规油气勘探开发一体化的要求,当前煤层气的勘查评价工作逐渐由勘探选区向开发甜点选区推进。然而,受限于勘探开发阶段或资料占有程度,当前多数的选区评价体系对煤储层的可改性和煤层气的可采性考虑不足,在指导开发区井位优选或加密井方面效果不佳。基于沁水盆地柿庄北区块100余口煤层气参数井和开发井资料,分析区内3号煤层煤层气开发的资源条件、储层可改造性和煤层气可采性,采用层次分析和灰色定权聚类方法构建评价模型,评价了煤层气开发甜点区,为区内新井和加密井的部署提供依据。评价模型以煤层含气量、煤厚反映煤层气资源条件;综合考虑地应力环境和岩石力学性质,构建储层综合可改造性参数,评价储层可改造性;使用原始结构煤和碎裂煤占比、临储比和储层原始渗透率反映煤层气的可采性。每个参数采用word聚类方法分级,每个点位(每口井)计算出综合优度并排序,最终划分出煤层气开发甜点区。评价结果表明,研究区中部综合优度大于65的地区为进一步开展开发工作的甜点区。

神府区块深部煤层气钻完井关键技术及应用

【目的】深部煤层具有高地应力、中高温度、特低渗透、强压缩性、强非均质性等特点,目前尚未形成成熟的开发技术体系,复杂的地质特征为钻井与完井工程带来了新的技术难题与挑战,亟需开展针对深部煤储层地质特征的钻完井理论与技术攻关,助力油气增储上产,保障国家能源战略安全。【方法】基于鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤层气开发先导性试验,研发了一套高效钻完井关键技术。【结果和结论】(1)针对深部煤层井壁稳定性差、钻速低、钻井周期长,通过优化二开井身结构、优选钻井液体系与“一趟钻”技术,并结合井眼轨迹精细化控制,实现了深部煤层一体化高效钻进,助力“新优快”井台建设落地。(2)针对深部煤层地质特征复杂、采用常规压裂规模产量低,形成了以“定向射孔+前置酸液降破压+段内多簇密切割+高排量大规模+一体化变黏滑溜水+暂堵转向+多粒径组合支撑剂”为核心的复合极限规模化压裂技术体系。(3)基于“一区一策+全局寻优”的工作理念,设计立体井网工厂化钻完井作业模式,最优水平井距为350 m时,“拉链式”压裂模式效果最佳。(4)“深部煤层气+致密气”协同开采,获得了更高的工业气流,多气合采是提升鄂尔多斯盆地东缘非常规天然气开发效益的重要措施。研究结果有望为鄂尔多斯盆地深部煤层高效钻完井技术提供理论指导与实践经验。

神府区块深部煤层气高效开发技术研究

【目的】深部煤层气是保障国家油气安全、实现碳达峰碳中和目标的重要接替资源之一,具有广阔的开发前景。但在不同地质条件下,深部煤层气开发技术的通用性较差,在某些区块成功应用的技术不能直接推广到其他区块。目前,新区块前期勘探开发时井型、井网部署还存在一定的盲目性。因此,需要研发针对神府区块深部煤层气高效开发的储层工程改造适配性技术。【方法】首先,以鄂尔多斯盆地神府区块79口生产井实际数据为基础,从产能、经济性2个方面对直井和水平井两种井型的开发效果进行比较;其次,以神府地区深部煤层地质条件为输入参数,对深部煤层水平井的合理井长进行模拟分析;最后,通过地质气藏、钻完井、工程和经济评价等多专业结合,以单位面积经济效益为优化目标,得出神府区块深部煤层气高效开发的储层工程改造具体工艺参数。【结果和结论】结果表明:神府区块深部煤层气高效开发的适合井型为水平井;可实现效益最大化时的水平井长度范围为800~1500 m;开发的最优井距为300 m、簇间距为15~20 m、半缝长为120 m,对应的压裂总液量应为(1.8~2.4)万m^(3),总砂量(0.25~0.35)万m^(3)。在上述研究的基础上,以“段内多簇+缩短簇间距+高排量大规模注入+变黏滑溜水造缝携砂+高强度加砂+全尺度裂缝支撑+等孔径限流射孔+造复杂缝网”为核心,建立了一套适合神府区块深部煤层储层改造工艺,实现了现阶段神府区块深部煤层气的高效开发,为现阶段国内其他盆地深部煤层气资源开发提供借鉴。

寿阳区块煤层气井产粉特征与煤体结构相关性研究

针对沁水盆地寿阳区块煤层气井产粉严重的问题,连续采集井口煤粉溶液样品,在实验室测试获取了煤粉浓度、煤粉粒径和煤粉形态等煤粉产出特征。通过测井曲线和构造曲率判识了煤体结构特征,利用数据描述分析和Pearson相关系数计算方法定量分析了产粉特征与煤体结构相关性。研究成果为寿阳区块煤层气产粉规律研究和控粉措施提供了实验数据和理论指导。

临兴-神府区块深部煤层气地球化学特征及其影响因素

查明深部煤层气成因和地球化学特征对其勘探开发具有重要意义,以鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块深部煤层参数井解吸气为研究对象,系统测试了二叠系下统太原组8+9号煤层气体成分、含量和碳同位素等,结合热演化程度、含气性、煤层埋深、地质构造和水文地质条件等,分析深部煤层气地球化学特征及影响因素。结果表明,煤层气主要成分包括CH4、CO_(2)、N_(2)、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷,其中CH4含量最高,体积分数在75.98%~96.20%,平均86.49%;其他含量较高的为乙烷(平均5.97%)、CO_(2)(平均5.18%)及丙烷(平均1.24%),气体成分含量与浅部煤层气区块无明显差异。煤层气δ13C1(CH_(4))分布在-51.9‰~-38.2‰,平均-42.84‰;δ13CCO_(2)分布在-8.6‰~-0.63‰,平均-4.66‰;δ13C2分布在-27.36‰~-18.70‰,平均-25.27‰;δ13C3分布在-25.96‰~-14.69‰,平均-22.93‰,且煤层气主要为热成因气体;δ13C1(CH4)较浅部小,δ13CCO_(2)较浅部大。在平面上,从临兴地区东南向西北δ13C1呈增大趋势。从石炭纪起直到三叠纪末,研究区一直处于沉降状态;中侏罗世和早白垩世为主要生烃期,中侏罗世生烃持续时间较长,平均生烃速率较小,生烃产率一般;早白垩世生烃速率较大,生烃产率增加值较高,生气强度达到历史最大,是主要的生烃期。受气体分馏作用、储层孔裂隙发育特征、储层压力以及煤层顶底板密封性的控制,δ13C1随着镜质体最大反射率(Rmax)、含气量和埋深的增加而增加;在向斜核部区、断层应力集中区和褶皱两翼发育区的δ13C1值相对较大;在断层应力释放区和背斜核部δ13C1相对较大,这表明该区域的煤层气封存条件较差,不利于煤层气富集;受地下水溶解的影响,在水动力条件较强的地区δ13C1值较小;在弱流体动力学或滞流区δ13C1没有明显的变轻趋势。综合煤层气地球化学指标认为,临兴和神府地区东南部煤层气富集,且前者更有利,这对后期煤层气选区布井提供参考。

柿庄北煤层气区块煤层压裂裂缝扩展规律及影响因素

揭示煤层气储层压裂裂缝扩展规律及影响因素,对于制定压裂工艺及高效开发煤层气资源具有重要的意义。利用沁水盆地柿庄北煤层气区块的钻井取心、测井、井下节理观测、压裂施工及微震监测等数据,系统分析了水力压裂裂缝扩展规律及影响因素。结果表明:研究区主要采用清水压裂液,压裂施工曲线可分划为上升型、下降型、平稳型和波动型4类;微震监测表明压裂裂缝走向主要在37°~55°和42°~70°,压裂裂缝网络长度范围在69.5~157.5 m,宽度在35.0~68.5 m。Ⅰ型地应力(σ_(v)>σ_(H)>σ_(h))状态下,压裂裂缝容易沿着垂向扩展,多数压裂曲线为下降型或稳定型;Ⅱ型地应力(σ_(H)>σ_(v)>σ_(h))状态下,压裂裂缝扩展方向相对单一,多数为单一形状的垂直裂缝,裂缝网络宽度较小;Ⅲ型地应力(σ_(H>σ_(h)>σ_(v))状态下,压裂裂缝沿水平方向扩展,裂缝形态复杂。侧压系数λ与压裂裂缝网络长度呈正相关关系,与压裂裂缝网络宽度呈负相关;若λ大于0.3,压裂裂缝网络长度常大于90 m。压裂裂缝扩展到节理(裂隙)时能够出现穿越、沟通和俘获3种类型;其中沟通型压裂效果较好,多数煤层气井具有高产稳产的特点;穿越型的压裂裂缝延展长度有限,俘获型的压裂裂缝多数与节理(裂隙)重合,这2类压裂井的产气效果相对较差。随着原生+碎裂结构煤占比的增大,压裂裂缝网络长度逐渐增大,宽度逐渐减小;当原生+碎裂结构煤厚度占比小于40%,压裂裂缝网络长度难以超过110 m。上述成果可为煤层压裂改造提供理论基础及地质保障。

煤层气水平井筒倾斜-水平耦合流动规律影响分析

精确掌握煤层气水平井井筒内气液流动规律,对煤层气水平井的合理开发工艺和设备的选择具有重要意义。基于气液两相流理论采用Fluent软件模拟分析的方法,研究了煤层气水平井段倾斜-水平耦合条件下变状态流动规律。分析结果表明:水平段井筒中,上倾斜段井筒内的流动会加剧井筒内气液两相界面的波动。高气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断增大,低气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断减小。上倾段倾斜角小于20°时,倾斜角对水平段平均持液率影响较大;下水平段井筒中,倾斜段井筒的长度和倾斜角会影响水平井筒中假想断面的位置,同一流动条件下,出口上倾井筒的倾斜角越大、长度越大,假想断面位置越远离出口端上倾井筒。研究结果可为煤层气水平井下泵深度等排采工艺设计和优选提供理论依据。

煤层气储层水平井钻井过程中储层伤害机理

煤层气水平井钻井过程中煤储层极易受到钻井液、固相颗粒、钻井压力等因素引起的储层伤害,本文以山西沁水盆地的2#煤层和1#煤层为例,通过室内实验研究了煤储层在钻井过程中的伤害机理。为减少和避免煤层气储层在水平井钻井过程中引起的伤害,提出了相应的预防和保护措施。

深煤层气井低伤害完井液分析

深煤层气井的开采通常是采用水敏损害的完井液,但这类完井液存在着严重的伤害问题,对煤层气井的开采效率有着不利影响。在煤层气开采过程中,需要不断向井底注入液体,在注入过程中不可避免地会对煤层造成一定的伤害。从深煤层气井开采过程中出现的问题出发,对煤层气井中常见的完井液进行了分析和讨论,并在此基础上提出了相应的低伤害完井液方案。分析结果表明:低伤害完井液能有效降低深井煤层气开采过程中出现的问题。

淮北煤田祁东煤矿煤层气含量与组分特征及影响因素分析

为探究地质因素对煤层气含量和地球化学特征的影响,以淮北煤田祁东煤矿为研究对象,采用现场解吸法和色谱–质谱法分别对研究区3-2、8-2和9号煤储层含气量和煤层气组分进行了分析。结果表明:3-2煤层含气量为2.41~9.42 m3/t,CH4含量为72.07%~94.69%,CO2为1.93%~6.42%,N2为0.4%~21.73%;8-2煤层含气量为1.39~12.19 m3/t,CH4含量为74.19%~96.67%,CO2为2.6%~8.16%,N2为0.15%~ 30.48%;9煤层含气量为6.56~13.84 m3/t,CH4含量为75.88%~96.42%,CO2为0.6%~7.2%,N2为0.46%~17.41%。9煤层含气量与水分和灰分呈弱相关关系,但CH4浓度几乎不受煤质特征影响。另外,8-2煤层含气量和CH4含量与埋深呈正相关关系,N2和CO2含量与埋深呈负相关关系。

煤层气井水力压裂设计研究

我国煤层气开采技术和开发利用还处在探索阶段,目前还没有一套成熟的煤层气开发技术体系和模式,由于技术不成熟等原因,煤层气井产量低、开发成本高。针对我国目前煤层气开采存在的问题,提出了一套适合我国煤层地质条件的煤层气井压裂设计方案,通过现场试验验证了该压裂设计方案可行性。

煤层气压裂技术评价方法研究

本文讨论了适合我国国情的煤层气压裂技术评价方法,这些评价方法包括:压裂液性能评价、压裂液滤失评价、压裂后裂缝形态评价法和压裂效果综合评价等,为煤层气储层的压裂改造、施工材料选择、压裂液配伍与评价、后期排采提供能低成本开发的提供指导。

深部煤层气水平井大规模极限体积压裂技术--以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例

针对深煤层渗透性差、弹性模量较低、泊松比较高、塑性强、破裂压力高、裂缝扩展难度大、加砂困难等特点,提出缝网改造规模化、缝网扩展均衡化、缝网支撑有效化的压裂设计理念,形成以高排量大规模注入、高强度加砂、等孔径限流射孔、暂堵转向、一体化可变黏滑溜水、多粒径组合支撑剂为核心的深煤层水平井大规模极限体积压裂技术。将该技术应用于鄂尔多斯盆地东缘临兴区块首口深煤层多级压裂水平井先导性试验,施工排量18 m^(3)/min、加砂强度2.1 m^(3)/m、用液强度16.5 m^(3)/m,压裂后形成了复杂裂缝网络,平均缝长为205 m,储层改造体积为1987×10^(4)m^(3),最高产气量达6×10^(4)m^(3)/d,实现了深部煤层气的高效开发。

鄂尔多斯盆地神府区块深部煤层气体积压裂实践与认识

鄂尔多斯盆地东缘神府深煤层大气田探明地质储量超千亿方,实现该地区深部煤层气高效开发对保障国家能源供应具有重要意义。但是,由于深煤层地质环境复杂,具有高地应力、中高温度、特低渗透、强非均质性、割理/裂隙发育等特点,导致现有中浅煤层压裂改造技术难以完全适用于深煤层,其施工规模与参数仍处于探索阶段。为了探究与深煤层地质条件相适应的增产改造技术,以鄂尔多斯盆地神府区块为地质背景,以深煤层大规模体积压裂为工程实践,围绕“极限动用+均衡扩展+有效支撑”的设计理念,提出“少段多簇适度密切割+等孔径深穿透限流射孔+复合液造缝(高黏液体破岩+低黏液体造复杂缝)+大排量高强度加砂+前置酸液降低破裂压力+多粒径组合支撑剂”为核心的体积压裂技术,并引入地质−工程−智能一体化压后评估方法,通过压裂−产能双重智能拟合校正,精细刻画了储层改造体积(SRV)和气体泄流体积(DRV),预测了不同压裂规模及井型条件下的最终可采储量EUR。最后,通过统计神府区块深煤层压裂井地质、工程和产量特征数据,采用随机森林算法量化分析了影响深部煤层气产能的主控因素。实践结果表明:采用上述大规模体积压裂技术,已投产的直/定向井最高日产气量超过1×10^(4) m^(3),水平井最高日产气量超过2×10^(4 )m^(3),说明深煤层可压性良好、开发潜力巨大;深部煤层气峰值产气量的主要影响因素为:煤层含气量、煤层厚度和加砂强度;累积产气量的主要影响因素为:煤层含气量、加砂强度和总砂量。

基于分段压裂水平井的临兴区块煤层气开发数值模拟

煤层气作为非常规天然气的重要组成部分,其高效开发技术已引起广泛关注,而水平井分段压裂技术是目前非常规天然气开发的关键技术之一,因而有必要对基于分段压裂水平井的区块煤层气开发进行数值模拟,以期提高煤层气的开发效果以及实现工艺优化。基于煤层气开发流固耦合数学模型,考虑煤储层中割理系统发育与分布,以临兴区块为研究对象,建立水平井分段压裂物理模型,开展煤层气储层压力与产能数值模拟,并对煤层压力变化以及产气效果影响因素进行分析。结果表明:水平井分段压裂开发煤层气在365 d左右可实现较远区域控制,且水平井井周压力较稳定。割理条数、裂缝参数的增加可提高煤层气的产气效果,但需考虑水平井分段压裂技术的开发成本以及井间干扰等因素的影响。基于分段压裂水平井的区块煤层气开发数值模拟模型可为实现煤层气高效开发的水平井分段压裂技术提供参考与指导。

鄂尔多斯盆地东缘临兴东区杨家坡区块煤层气井产能特征及主控因素

煤层气井产能特征及其主控因素分析是提高煤层气资源动用率和实现经济高效开发的重要保障。通过综合分析鄂尔多斯盆地东缘杨家坡区块地质资料和气井生产数据,对区域煤层气井产气特征、典型井排采动态变化规律和产能影响因素进行解剖。提出单位液面降幅产气量、液面降幅比等参数以提高气井产能评价的合理性和准确性,并结合灰色关联分析方法确定了杨家坡区块煤层气井产能主控因素。研究结果表明:杨家坡区块煤层气井产气量呈现非均质分布特征,稳产气量为552~1744 m^(3)/d。基于生产井产气特征,可将见气井排采阶段划分为低产气、产量上升和稳定产气3个阶段。煤层气井产能主控因素主要为地质因素,包括煤储层解吸特征和水文地质条件。提出了“高解吸指数—弱水动力”区域煤层气富集高产模式,该模式表明寻找高解吸指数伴有弱水动力条件下的产能潜力区是实现杨家坡区块煤层气产能高效建设的关键。相关认识及关键参数对本区乃至其他煤层气区块井位选择及资源高效开发有重要的指示和借鉴意义。

神府深部煤层气大气田的发现与启示

【背景】鄂尔多斯盆地东缘神府区块历经近20年非常规天然气勘探,于2023年发现了千亿立方米深部煤层气储量。深部煤层气勘探初期,面临地质规律认识不足、压裂技术不成熟、排采工艺经验欠缺等难题。【方法和结果】通过管理和技术创新,双轮驱动,取得了良好的勘探成效。管理上,开创性施行了深部煤层气、致密砂岩气“互补式”和“立体式”勘探,打破专业壁垒、组织壁垒和业务壁垒,坚持“一井一策”,高效推进“钻−压−排”一体化。技术上,提出“微相控煤、源热控烃、温压控态”的深部煤层气成藏模式,建立选区标准并落实富集区,形成了地质−工程“甜点”评价技术,并探索应用复合立体缝网改造技术实现煤储层的改造体积最大化和渗流能力最优化,因地制宜地提出“快速返排−多级控压−阶梯稳步提产”的排采思路,形成欠饱和井、饱和井两大类排采制度,明确不同排采阶段的目标原则,建立3类井底流压下降模式,支撑探井达产稳产。【意义】通过一系列的管理和技术创新,神府大气田成功发现,展示了鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气勘探开发的广阔前景,对我国类似盆地资源勘探和非常规油气增储上产具有重要指导意义。

临兴区块深部煤层气井生产特征及影响因素

【目的】深部煤层气生产特征与中浅部煤层气生产特征具有明显区别,且同一区块内深部煤层气排采井也存在差异性。相关研究尚处于探索阶段,深入分析深部煤层气生产特征差异的影响因素对后续大规模开发阶段的产能预测与生产管理具有重要意义。【方法】为明确临兴区块深部煤层气生产特征及其影响因素,基于含气性、煤厚、埋深、水化学特征及压裂工艺等地质工程因素开展研究。【结果和结论】结果表明:(1)临兴区块深部煤层气井分为过饱和气藏自喷井、过饱和气藏排采井和欠饱和气藏排采井3类。(2)含气性是3种生产特征的主控因素,工区内1800~2000 m埋深的煤层气井含气量与稳产气量均相对较高。(3)欠饱和气藏排采井储层保存条件较差,水化学特征与其他两类井存在明显差异,导致其生产效果相对较差,且由于高矿化度和高碳酸氢根离子产生的管柱结垢与腐蚀导致排采不连续。(4)大规模压裂是提高气井产量的有效储层改造措施,压裂砂对裂缝的有效支撑是保障深部煤层气井高气量稳产的关键因素。上述成果明确了临兴区块深部煤层气生产特征差异影响因素,对研究区和邻近地区深部煤层气生产具有参考意义。