寺河井田穿煤柱下组煤煤层气水平井钻井技术研究

下组煤煤层气超前预抽已成为煤矿区煤与煤层气共采的重要任务。以寺河井田为例,通过分析3号煤层采动卸压后下伏岩层应力分布、裂隙演化及渗透率变化规律,研究了通过地面抽采下煤组煤层气降低瓦斯含量的可行性,开展了下组煤地面煤层气抽采井位部署方法、钻井技术工艺及关键排采技术等研究。结果表明:下组煤15号煤层渗透率增加约2.20倍,有利于15号煤层进行地面煤层气预抽;根据煤层气开发工程要求,按照地面井下综合分析的方法,优化部署了穿煤柱下组煤水平井煤层气抽采井位,设计了三开钻井井身结构,优化了井眼轨迹设计及钻井轨迹控制技术,研究了不同钻井层段的钻井液体系、裂隙发育段堵漏及分级固井工艺等钻井技术;为有效减少L型水平井排采中管柱磨阻,采用“大井扶斜正+双保接箍防偏磨+导向器降扭矩”工艺。所实施的穿煤柱下组煤水平井,最高日产气量9522 m^(3),14个月内累计产气量220万m^(3),产气效果理想,证明了技术工艺的可行性。

寺河井田下组煤煤层气开发有利区优选及穿煤柱水平井井位部署

寺河井田在煤炭开采前需要通过地面预抽方式降低瓦斯含量以解决煤炭开采过程中的瓦斯突出等问题。煤矿区地面煤层气开发工程要做到与煤炭的协调开发,煤层气抽采区块的优选及井位的合理部署至关重要。利用FLAC3D软件模拟,建立煤层底板采动效应地质模型,开展针对性的研究上组煤采动后下伏岩层应力变化;结合煤矿采掘部署,选取下组煤煤层气开发的主控因素为指标,建立采动区下组煤煤层气开发潜力评价指标体系,采用层次分析法和模糊综合评价相结合的方法,评价煤层气开发的有利区块;以煤层气与煤炭协调开发为前提,确定穿煤柱水平井煤层气开发井位部署的原则,研究水平井设计的关键要素及内容,优化设计15口井位。研究表明:9号煤层和15号煤层都处在3号煤层开采卸压范围内;东五盘区是寺河井田部署下组煤煤层气水平井的优选区,开展的1口煤层气井最高日产气量达到了9522 m 3。

煤层气开发井网优化设计——以新集矿区为例

以新集矿区为例,系统地研究了煤层气开发井网设计的具体内容及工作程序。根据对新集矿区煤储层地质条件分析,确定了煤层气开发的目标煤层以及布井间距设计原则;通过煤储层数值模拟的产能预测,确定了煤层气开发的井网布置样式;在产能预测的基础上,结合经济分析,优化了煤层气开发的布井间距,进而提出了新集矿区首期煤层气开发布井方案,并进行了产能预测。指出新集矿区煤层气开发应采用地面垂直井、采动区煤层气开发以及井下瓦斯抽放等多种开发方式综合并举的形式。

焦作矿区煤层气开发地质综合评价

应用层次分析法，从影响煤层气开发的各种地质条件出发，对矿区进行了综合地质评价，寻找出有利于煤层气开发的区域。

煤层气采收率预测方法评述

综合评述了煤层气采收率预测方法。分别对类比法、解吸法、气含量降低估算法、等温吸附曲线法和气藏数值模拟法的原理、适用条件以及存在问题等进行了探讨,并对关键参数的确定方法进行了详细的介绍。文章指出:解吸法、气含量降低估算法和等温吸附曲线法虽然计算过程简单,但因其考虑因素少,确定的采收率可靠性差;类比法取决于研究者对研究区和类比区的研究程度以及自身的技术水平和经验;气藏数值模拟法确定的煤层气采收率比较准确,但适用的范围较窄,而且所需数据多,计算过程复杂。

煤层气可采性综合评价方法研究——以潘庄井田为例

文章对常规煤层气可采性研究方法进行了研究,分析了各种方法适用的条件以及存在的问题,指出煤层气的可采性需要在地质因素综合分析的基础上,研究主要控制性地质因素及其有效配置。多因素加权分析法与储层数值模拟法相结合是一种有效的煤层气可采性评价方法。并以潘庄井田为例,在系统分析了影响煤层气可采性主要地质因素的基础上,进行了煤层气可采性的综合评价。

煤层气开发对煤矿安全生产的地质保障性分析

煤层气的开发不仅可以利用新能源,获得直接的经济效益,而且可以改善瓦斯环境、减少矿井事故、提高煤田勘探程度以及为煤层顶板管理、火灾防治、煤尘爆炸等提供依据。在目前国内煤矿事故频发的情况下,应加大煤层气开发力度,通过煤层气的开发,加强煤矿地质安全保障,有效地降低煤矿事故,促进煤矿安全生产。

沁水煤田煤储层压力分布特征及影响因素分析

分析了沁水煤田煤储层压力的分布特征 ,并对其影响因素进行了研究 ,认为含水层富水性弱、地下水径流条件较差、水文地质条件简单和地应力较低是该区储层压力低的原因。

煤层气不同开发方式的应用现状及适应条件分析

在对国内外煤层气勘探开发现状调研的基础上,分析了不同煤层气开发方式的技术特点、技术优势和存在问题,以及应用现状和应用效果,并根据不同开发方式的技术、工艺要求,从地质、储层、地形和投资等方面研究了主要开发方式的适应性。基于美国和我国煤层气地质条件的综合对比分析,并针对我国主要煤盆地的地质特征和地形条件等,提出了相应的煤层气开发方式:沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘比较适合地面垂直井和定向井开发方式;其他地区因地质条件大都比较复杂等原因,建议首选直井方式进行煤层气勘探开发。

影响我国煤层气可采性主要储层参数特征

基于我国含煤盆地地质条件和近年来煤层气勘探的实践,并对比国外煤层气开发盆地的地质条件,研究了煤层气资源量和资源丰度、煤储层压力、煤层渗透性和埋藏深度、煤的吸附性和水文地质条件等影响煤层气可采性的主要储层参数特征,指出单一因素对某一地区的煤层气勘探开发所起的作用也许是至关重要的,但对大多数地区来说,煤层气的可采性取决于各种地质因素的有效配置。

低变质煤的煤层气开发潜力——以鄂尔多斯盆地侏罗系为例

以鄂尔多斯盆地侏罗系为例,分析了低变质煤的煤层气地质特征、保存条件、主要储层参数的分布特征以及煤层气资源状况。鄂尔多斯盆地侏罗系煤的变质程度低,煤层发育层数多、厚度大,水文地质条件有利,煤层气资源条件优越。与美国粉河盆地对比,鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气具有一定的开发潜力。中国低变质煤分布广泛,煤炭及煤层气资源量巨大,煤层气地质条件优越。但其勘探程度较低,应进一步加大勘探力度。

煤矿区煤层气开发部署方法

煤矿区煤层气的开发部署,受煤炭采掘规划和采掘布置的影响。基于我国目前的煤层气勘探开发现状,以晋城矿区为例,提出了煤层气开发部署原则,设计了井网优化部署方案,并进行了开发潜力及瓦斯治理效果分析。随着煤炭采掘的不断推进,煤矿区煤层气开发的地面垂直井形式会发生变化,即由起初单纯的地面垂直井转化为地面采动区井,而后可转化为地面采空区井。在地面垂直井阶段,气井连续排采10a,累计产气量为576.44×104m3,目标煤层瓦斯含量降幅约为27.17%～51.99%。通过地面采动区井和地面采空区井阶段的瓦斯抽采,可使瓦斯抽采率进一步提高,达到有效治理瓦斯的目的。

鹤岗煤田煤层气开发水文地质条件分析

鹤岗煤田煤层发育层数多、厚度大 ,煤层气开发具有一定潜力。通过对鹤岗煤田区域水文地质特征以及地下水动态的研究 ,认为鹤岗煤田水文地质条件复杂 ,煤系含水层补给、径流条件较好 ,会影响煤层气开发气井产能 ,而地下水的存在又可使排水作业更加有效。

煤矿开采岩体稳定性研究

煤矿开采岩体稳定性研究一直是人们普遍关注的课题。本文对影响岩体稳定性的因素进行了分析，提出了岩体稳定性的研究方法，并以协庄矿为例，对顶板稳定性进行了预测，为煤矿开采岩体稳定性预测提供了一条途径。

煤层气井产能分级方案研究

煤层气井产能的分级便于煤层气开发管理、产能的调整,对科学地规划煤层气开发方案、调整气井作业动态,以及对煤层气开发的各项作业顺利实施具有重要指导作用。本文在综合考虑了煤层气开发方式、开发阶段以及开发的技术和工艺,按照气井产能的稳定程度、井口压力、产量大小,把地面垂直井分为高产气井、较高产气井、中等产气井和低产气井4类。

废弃矿井瓦斯资源量计算主要参数确定方法

文章分析了废弃矿井瓦斯资源构成,介绍了废弃矿井瓦斯资源量的计算方法,指出资源构成法是实用可行的计算方法。在上述基础上,重点研究了资源构成法计算废弃矿井瓦斯资源量时,采空区瓦斯浓度、废弃瓦斯含量、采空区体积等主要参数的确定方法及主要考虑问题。

煤层气成藏条件分析方法——以韩城地区为例

从煤系的沉积、埋藏、煤的演化生气以及气藏的改造定型等方面分析了韩城地区煤层气藏的形成与演化过程,进而对煤层气藏特征及煤层气富集成藏条件进行了剖析。韩城地区整体上为一单斜式煤层气成藏模式,聚煤作用和后期沉积对煤层气藏的形成演化非常有利,煤层气富集成藏的生气、储气及保存条件优越,主要成藏目标煤层厚度大且分布稳定,3号煤层煤层气成藏条件及开发条件较11号煤层优越。

鹤岗煤田煤层气资源潜力及勘探方向

鹤岗煤田早白垩纪煤系煤层气勘探已有11年的历史,但进展缓慢。本文对鹤岗煤田煤层气地质条件、煤储层特征、煤层气资源状况进行了综合分析,估算出煤层气资源量,评价其煤层气资源潜力,选择出煤层气勘探有利区,指出煤层气勘探方向。尽管该区气含量相对较低,但煤层层数多、厚度大、煤层气资源量丰富,煤层气资源潜力较大。煤层气勘探应在目前基础上不断扩大规模,同时建议向煤矿生产区延伸。

煤层气资源分级及利用方案探讨

基于目前我国的地面煤层气开发和煤矿井下瓦斯抽采现状,在综合考虑煤层气资源的有效开发利用,以及尽可能缓和煤矿瓦斯抽采和地面煤层气开发各部门矛盾的基础上,根据煤层气资源富集成藏的特点以及煤层气开发的特殊性,以气含量为主要标准,同时考虑构造复杂程度和煤层渗透率因素,对煤层气资源进行了分级,并提出利用方案。该方案对煤层气研究、煤矿瓦斯抽采和地面煤层气开发都具有指导作用。