煤层气井抽采工艺的选择

煤层气井抽采工艺的选择

在采矿和开采过程中，由于没有采取任何生产措施，采采区对煤储存层本身的渗透、100米孔的资源量以及煤储存层的吸附能力密切相关。考虑到目前的经济和技术可行性，及时发生的煤炭、复杂结构和强水动力活动的地区，不利于地面采矿和开采的实施。1煤气产出条件煤层气储集层——煤层的孔隙特征、渗透能力、吸附能力与常规天然气储层的差异性决定了煤层气的产出与常规天然气相比,存在很大差别。因此,对煤层气产出条件进行讨论显得尤为必要。煤层气的产出条件可从物质基础、流动通道及能量系统等三个方面进行阐述。1.1煤层气开采量的影响煤层气主要以吸附状态储存在煤层中,资源量的多少直接关系到其是否具有开采价值。因此,从某种程度上说:一个地区资源量的多少决定了该区煤层气开采潜力的大小,是煤层气进行开采的先决条件之一。资源量的多少又通过含气量、煤层厚度、资源丰度等指标来表征。而含气量的高低直接关系到煤层气是否能采出及采出程度。1.2煤储层的渗流能力要采出储集在煤孔隙系统中的煤层气,必须得有让气体从其流出的通道。因此,具有连接煤孔隙系统与外界系统的畅通通道是煤层气产出的又一条件。煤储层的渗流能力是煤层中气体导流能力的反映,它关系到甲烷气体在煤中的赋存状态和开采的难易程度。渗透率越高,导流通道越畅通,越利于煤层气的流出。1.3影响煤气解吸的因素煤层气是靠排水使压力降低而产出的,压力降低的难易决定了煤层气产出的难易程度。煤储层的含气饱和度越大,煤层气的运移潜势就越大,排采潜势就越高。根据实验研究表明,煤层气的吸附—解吸过程可近似看成可逆过程,因此,吸附时间越长,对煤层气的解吸越不利。煤层气是靠降压解吸的,临/储压力比越高,越不利于煤层气的解吸。综上可见:资源量是煤层气开发的物质保证,渗透率是煤层气运移的通道,而解吸能力的强弱反映出煤层气采出难易及采收率。2层气开采模式研究的基础影响煤层气开采模式的主控因素研究,是煤层气开采模式评价理论研究的基础。从目前的经济、技术水平来说,煤层气产出的主控因素可分为资源因素、可采因素和开发基础因素三类。2.1煤气资源量和采出量是目煤层气主要以吸附状态储存在煤层中,资源量的多少直接关系到其是否具有开采价值。煤矿区煤层气资源因素主要指矿区煤层气的剩余资源量。矿区煤层气剩余资源量就是煤层气资源量与煤层气消耗资源量之差。煤层气资源量是资源评价和勘探开发的最终成果。它是编制勘探规划、开发方案、能源调配和投资决策的重要依据。煤层气资源量选用了含气量、资源丰度、可采煤层厚参数。煤层气消耗资源量是指风排消耗量和抽放消耗量。(1)含气量。含气量是指标准温度和标准压力条件下单位重量煤中所含气体的体积。它是计算煤层气资源量,预测气井产量的重要参数之一。含气量含气量的高低直接关系到煤层气是否能采出及采出程度,对煤层气生产能力的影响是显而易见的,含气量越高越有利。(2)资源丰度。在特定的地质单元内,单位面积内的煤层气地质资源量,单位采用108m3/km2。(3)可采煤层总厚。扣除夹矸层的可采煤层厚度统计求和。(4)已采资源量。已采出的煤层气资源量由抽放待利用量和风排瓦斯消耗量两部分组成风排消耗量。2.2煤的地质条件评价煤层气开采模式的可采因素主要包括:渗透性、解析能力、煤体结构和地质条件。(1)渗透性。煤储层的渗流能力是煤层中气体导流能力的反映,它关系到甲烷气体在煤中的赋存状态和开采抽放的难易程度。煤层气存在于煤的双孔隙系统中,煤的双孔隙系统为基质孔隙和裂缝孔隙。中等变质的肥煤和焦煤,其渗透率最高低变质的褐煤、长焰煤和气煤孔隙度大,渗透率次之;中、高变质的瘦煤至无烟煤渗透率最低。煤中惰质组含量越高、灰分越低,其渗透率越高。(2)解吸能力。解吸能力的大小将直接影响煤层气的开采难易程度及采收率。饱和度越大,煤层气的运移潜势就越大,煤层气的排采潜势就越高。根据实验研究表明,煤层气的吸附一解吸过程可近似看成可逆过程,因此,吸附时间越长,对煤层气的解吸越不利。煤层气是靠降压解吸的,临/储压力比越高,越不利于煤层气的解吸。(3)煤体结构。煤的坚固性系数和煤的破坏类型是煤体结构的综合反映。(4)地质条件。水文地质因素中水头高度、含水层与煤储层关系、水化学性质、补给区与汇集区关系、地下水径流特征等作用于煤储层,从而对煤层气风化带深度、含气性等产生影响,特别是对煤储层压力系统往往有决定性作用。2.3构建评价模型评价煤层气开采模式的开发因素包括:地形地貌条件、煤层埋深、市场条件、基础设施条件等一系列定性描述或半定量的参数,在本项目中我们建立了相对统一的分值尺度,旨在标准化地评价全部对象。3气气开采发生条件确定本文对影响煤层气开采模式的相关参数进行了分析总结,指出煤层气开采的三大先决条件,即:一