【摘 要】
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充气欠平衡钻井技术是目前煤层气钻井中减少煤储层伤害,保护煤储层最常用的措施之一,通过与多分支水平井钻井技术相结合可以有效地提高低渗储层煤层气采收率.在多分支水平井充气欠平衡钻井过程中,合理的环空注气压力、环空注气量,以及钻井液排量是保证多分支水平井在煤层中实现欠平衡钻进的关键,因此对注气工艺的选择以及各工艺参数的优化具有重要的现实意义.本文通过优选水平及竖直井筒内多相流动压降计算模型,确立了井底欠
【机 构】
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中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007 中国石油大学·华东,山东东营 257061
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充气欠平衡钻井技术是目前煤层气钻井中减少煤储层伤害,保护煤储层最常用的措施之一,通过与多分支水平井钻井技术相结合可以有效地提高低渗储层煤层气采收率.在多分支水平井充气欠平衡钻井过程中,合理的环空注气压力、环空注气量,以及钻井液排量是保证多分支水平井在煤层中实现欠平衡钻进的关键,因此对注气工艺的选择以及各工艺参数的优化具有重要的现实意义.本文通过优选水平及竖直井筒内多相流动压降计算模型,确立了井底欠压值的求解方法,给出了求解的计算流程图,结合现场井例,通过编写的软件对不同注气压力、不同注气量以及不同钻井液排量条件下井底欠压值进行了计算和分析,并结合工程要求,对不同环空注气量条件下钻井液排量及不同钻井液排量下的环空注气量进行了优化,结合现场经验值可用于指导施工.
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近年来我国煤层气产业发展较快,但我国煤矿企业把煤层气当作有害气体对待,抽采煤层气是为了保障煤矿安全生产,另一方面,煤层气地面开发没有考虑对后续采煤的影响,将对后续的煤炭开采带来安全隐患.针对我国煤层气成藏地质条件复杂、开发难易差别大的特点,提出了吨煤含气量高于规定标准的原生煤含气区应先采气后采煤,构造煤发育区及低含气区应以井下抽采为主;同时对煤炭生产区应以保障煤炭生产安全为主,对含气量高于规定标准
充气欠平衡钻井技术是低压低渗煤层气藏储层保护的主要技术手段,在煤层气多分支水平井中得到了广泛应用.本文较系统地阐述了煤层气充气欠平衡工艺原理和工艺流程,建立了气、液和煤屑三相流修正的Guo计算模型,在此基础上建立煤层气多分支水平井液气流量窗口优化设计模型,经过钻井实践的验证,压力计算误差小于20%.
多组分气体解吸过程中的分馏研究对揭示煤层气运移聚集过程具有重要意义.由于N2、CH4、C+、CO2等气体在煤表面存在竞争吸附,造成煤层气在自然解吸过程中发生了组分分馏.本文对平顶山首山一井田参数井煤样在自然解吸实验过程中采用排水集气法采集气样,应用气楣色谱对不同阶段的气样进行成分分析.结果表明解吸过程中煤层气的组分分馏普遍存在,组分分馏顺序与各种气体的吸附势是相对应的,煤对不同气体吸附能力强弱依次
煤层气井开采和罐装煤样解吸有很大相似之处,作者据此系统研究了解吸过程中气体解吸量和甲烷碳同位素值的变化规律,探讨了其对煤层气开发的指导意义.研究表明气体解吸过程可分为两个阶段,第一阶段气体解吸速率较高,第二阶段解吸速率较低.解吸过程中甲烷碳同位素值变重的趋势同样可分为先快后慢两个阶段.煤储层气体解吸过程中发生的同位素分馏效应导致井口气样甲烷碳同位素值在一定范围内波动.波动持续时间越长,预示该井的开
沁水盆地南部煤层气保存条件好,含气量大,资源丰度高,煤层具有较好的产气能力,已成为我国煤层气开发热点地区.勘探开发实践证实,区内煤层具有低孔、低渗、高吸附特征,非均质性强,煤层气井单井产量差别大,平均产量低,规模开发有一定难度,解决问题的关键是在煤层气富集区内寻找裂缝发育的高渗区,提高开发井成功率和单井产量.本文以樊庄区块煤层气富集区为例,采用岩体力学分析方法预测煤层高渗区,指导煤层气田开发部署.
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