关于煤层气排采工艺技术研究

1、    关于煤层气排采工艺技术研究    夏雄飞摘 要：目前，全球的科学技术与经济迅速发展，但是，环境问题也随之而来，并且随着经济的发展愈加严重了。因此，当前的首要问题就是要进行新能源的探索与开发，煤层气是目前一种新型的非常规能源，廣受人们的关注。根据调查可知，我国的煤层气储量较为丰富，埋藏在1km以内的煤层气占据总量的61%。开发煤层气的主要流程之中的排采技术是煤层气开发的关键点，但是其作为开发过程之中的关键部分，并没有得到大家的重视。本文主要分析了煤层气排采技术以及目前排采技术存在的一些问题，并且根据这些问题提出了对未来排采技术的展望，希望可以为以后

2、的一些排采技术的工作起到一定的参考作用，以求合理开发此项能源，降低开发的成本。关键词：煤层气;排采;机理;流程;工艺技术煤层是由双层结构组成的，是一种孔隙结构，分别是割理与机制孔隙，一般意义上的煤层气是指在煤层与围岩之中储藏的天然气。我国的这项资源开发的潜力十分大，但是在开采方面进度比较慢，这是因为我国的地质煤层的特质而导致的。我国与美国的地质比较而言，许多储藏煤资源的盆地会受到多次地质构造的运动所影响，而且其结构较为繁杂，成煤时期比较早，对地层的压力要求比较严格。煤层气的排采，总的来说指的就是利用油管将水抽出来，然后再使用套管生产天然气。排采是其中的一个关键部分，而且煤层气的生产过程其实就是

3、将煤层气之中的水排出来然后再降压，最后进行开采气体。所以在排采的过程之中需要将各类参数测量准确，再对这些数据参数进行分析，由此来建立他们之间的关系，这是一项非常重要的工作，是进行科学合理工作的基础，而且还可以利用这些参数进行排采过程中的指导工作，保证产量的稳定与高效，提高低产地区的质量等等。1 煤层气排采1.1 排采机理包括有单井与井群两种。其中当煤层出现补给状况时，会随着抽水的时间形成压力然后降落漏斗，最后逐渐稳定下来。而且井和井之间会相互干扰，两个井之间的压力会交接重叠，而在这之中的压力就是两个漏斗压力的总和。1.2 排采阶段依据以往的经验，排采工作一般有三个时期：排水降压时期：这是开发初

4、期，首先要做的就是进行排水，使得地质层中的压力降低，只有当压力降低到一定基础，才可以开始生产气体。在这一时期需要的时间长短是由当地的地质特点等原因来决定的，当地质特点一样之时，所需时间长短就由排水的速度所决定。产量居于稳定时期：随着第一时期排水的进展，生产量会慢慢增加最后逐渐稳定下来，产水量就会慢慢减少。这一时期的时间长短则由各个地区地质之中资源的蕴含量以及其渗透的程度所决定。在这一时期利用排采制度进行控制产量，如果想要增加产量，就需要进行调整，有两种情况。第一，就是动液面比较高的时候，这个时候就可以考虑加大工作的强度，加快排水的进度，使得压差增加，以此来提升气体生产量;第二，当液面与煤层顶板

5、接近之时，需要进行放压，降低压力，增加产量。产量逐渐减少的时期：就是井内气体减少之时，尽管产量降低，但是这一阶段的时间会持续的比较长。2 排采工艺技术以及目前存在的问题2.1 排采工艺技术排采工艺分为两类，分别是单井技术与井群技术。单井技术会根据地质类型的不同，分为几种类型：在排采过程之中压力稳定;在煤层之中存在断层，当降压漏斗到达断层之时就不会再产生气体了;在煤层中存在水层之时，当地层水的补给与排采相当之时，煤层气停止产出;煤层之中有逆断层，在储存层之中的压力与井筒相同之时便不会再进行产出了。井群技术一般就是采取多口井进行工作，其中单井排采技术是其基础，但是要比单井技术复杂许多。两者相比较而

6、言，后者在降压之中存在干扰;在速度方面来说，后者压力会进行重叠，所以产气速度也就比较快;在生产量方面来说，井群也比单井产量大。2.2 目前存在的问题在目前排采工艺的实际使用之中，排采工艺的制度组合是不科学的，因为煤层气在排采的过程中会出现速度过快或者速度较慢的问题，控制不好。排采太快会出现使得煤层吐粉现象严重，会使得通道出现堵塞的现象，甚至导致一口井不能再使用的情况。较快的排采会使得渗透率较低的地方变得更低，压降漏斗无法发挥出其本身的作用，这样就只能将井筒附近的煤层气解吸出来，减少了煤层气的产量。与之相反，如果在渗透率与含水率都比较高的井之中排采过慢，就会使得成本增加，开发商就会放弃对一些产量较好井的开采，出现不合理的情况。3 排采工艺技术展望3.1 钻完井技术随着导向技术的逐渐完善，可以根据煤层气储存的特征，发展多种井型，直井可以发展成为水平井与垂直井等，还可以持续发展成为多分支的水平井以及其他多种类型组合的井。3.2 压裂增加产量的技术目前我国在煤层气开采方向利用压裂增加产量的技术已经有了很大的进步。它可以由以往比较单一的技术向煤层底或顶板方面发展，由单一的压裂向反复压裂发展，可以将压裂发展成为工厂等等。3.3 数值模拟数值模拟的发展方向可以向一体化方向进行研究，将井筒与储层两者之间流动的相互作用联系在一起。还可以针对我国煤层的特点进行模拟软件的制作，