煤层气井总体设计

煤层气井总体设计
煤层气井总体设计

目录

地质部分 (1)

一、基本数据 (1)

二、枣圆煤层气开发试验区布井方案

及该井在井网中的位置钻探目的 (1)

三、设计依据 (2)

四、设计地层剖面及目的煤层深度、厚度预测 (3)

五、地质录井项目及要求 (3)

六、地球物理测井 (3)

七、地层测试 (4)

八、样品采集与分析测试 (4)

工程部分 (6)

一、井身结构及套管程序 (6)

二、井身质量、固井质量......等项要求.. (6)

三、各阶段施工要求 (6)

四、施工进度预测 (8)

资料要求 (9)

一、需要提交的资料 (9)

二、资料提交时间 (10)

地质部分

一、基本数据

井名:

井别:参数井+试验井

地理位置:

构造位置:

井位坐标:

X:Y:H:米

设计井深:米

目的煤层:二叠系山西组3#煤层和石炭系太原组15#煤层。

完钻层位:奥陶系峰峰组。

完钻原则:钻穿石炭系太原组15#煤层以下60米完钻。

完井方法:套管完井。

二、开发试验区布井方案及该井在井网中的位置和目的任务

该井的主要钻探目的和任务是:

(1)获取可靠的目标煤层(3#、15#)煤层气评价参数,主要包括煤层厚度、埋深、煤岩煤质、割理和裂隙发育程度、等温吸附特征、含气量、含气饱和度、地层压力、原地应力、煤及顶底板岩石力学性质等。

(2)根据获得的较可靠的煤储层实测参数,与TL-003井进行初步对比研究,指导井网其它各井下步施工方案。

(3)井网其它各井钻井工程全部结束后,统一对主力煤层—3#煤层进行射孔压裂和排水采气试验。

三、设计依据

(1)“沁水盆地南部枣圆煤层气开发试验部署方案”(1999)

(2) “枣圆煤层气开发试验井网各井总体设计原则”(讨论纪要)

(3)“沁水盆地XXX井完井地质总结报告”(1998.2)

(4) 沁水盆地XXX、XXX等井总体设计

四、设计地层剖面及预测目的煤层厚度和深度

根据井网上已完井的XXX井(相距该井约800m)完井地质总结报告,结合其他煤田勘探钻孔资料,并参考樊庄区块3#煤层、15#煤层厚度等值线和底板标高等值线图,预测出该井钻遇地层深度和厚度见表1。

预计该井3#煤层顶界深度为470m,厚度约6.0m; 15#煤层顶界深度为580m,厚度约1.4m。

该井设计地层分层数据表表1

五、地质录井项目及要求

按照煤层气勘探“参数井+试验井”所要获取的各项参数的要求,钻井过程中必须进行下列录井。

岩屑录井、钻时录井、岩芯录井、气测录井均执行中联公司颁发的《煤层气钻井地质录井作业规程》。

钻井液录井:

(1) 在非煤系层井段,每天做一次全性能测定;每两小时测定一次一般性能(密度、粘度)。

(2) 煤层井段或发现气测异常时,要连续测定钻井液密度、粘度,并做好记录。

(3) 取煤芯前,要对钻井液作一次全套性能测定。

简易水文观测:

(4) 全井钻探过程中,均要做好简易水文观测工作。

(5) 每次起钻后,下钻前要测量一次泥浆罐及井筒液面,记录钻井液消耗量。

(6) 注意记录井漏、井涌层位和当时井深以及井内液面变化情况。如遇井漏,要测量其漏失量;如遇井涌,要测量井涌层压力和涌出量,并取水样做全分析。

六、地球物理测井

测井项目及技术要求,执行中联公司颁发的《煤层气井测井作业规程》。

七、地层测试

采用下行的方法,分别对3#煤层和15#煤层进行测试,测试项目有:注入/压降测试,原地应力测试。

测试中必须获得的主要参数:煤层渗透率、储层压力及压力梯度、原地应力及应力梯度、破裂压力、闭合压力、表皮系数、调查半径、储层温度等。

八、样品采集与分析测试

对3#煤层和15#煤层的顶、底板岩芯分别采集1~2个样(具体块数根据实验要求定)作相应孔隙度、渗透率和岩石力学性质测试。

煤样的采集一般每0.5m采集1个解吸样,3#、15#煤层各采一个快速解吸样,每层煤采集1~3个吸附和其它测试分析样品。根据该井的煤层厚度预测,其主要煤层的样品测试项目和采集数量见表2。

煤层样品采集与测试分析计划表表2

说明:

a.煤样做完快速解析后,立即进行工业分析、平衡水分和等温

吸附实验。

b.等温吸附实验中包括平衡水分测定。

工程部分

一、井身结构及套管程序

附:井身结构示意图。

二、井身质量、钻井液性能、煤层保护、井控、固井质量、取芯质量、环境保护等项要求,均执行中联公司颁发的《钻井工程质量标准》。

三、各阶段施工要求

一开阶段:

该井段地层主要以第四系河滩石为主,钻进中要注意:

(1) 防止井漏、井眼垮塌。

(2) 要严格控制钻压,防止井斜,以保证井眼垂直,下套管顺利。

(3) 准备足够的堵漏材料,以保证施工的正常进行。

(4) 确认进入基岩10米后方可停钻下套管。

二开阶段:

(5) 做好钻头及钻井参数的优选工作,以提高钻井速度。

(6) 严格控制钻井参数,坚持每100米左右或每趟钻测量一次井斜。把井斜控制在要求的范围内,以保证后续施工的正常进行。

(7) 注意防止井内掉块,取芯前用大排量将井内冲洗干净。做好一切取芯准备。

取芯阶段:

(8) 取芯前认真检查取芯工具,保证工具灵活好用。

(9) 进入煤系地层前,对所使用的取芯工具,要进行试取芯,以保证煤芯收获率。

(10) 取芯操作要由专人负责,分工要明确,各岗位要严格把关。

(11) 煤层取芯要严格控制参数,均匀送钻,认真操作。

(12) 入井钻具要仔细检查、丈量,保证水眼畅通、钻具准确无误。

测试阶段:

(13) 测试前认真检查测试工具、仪器、仪表,保证测试管串有足够的抗拉强度,安全可靠,而且灵活好用。

(14) 入井工具要在地面试好压。管串到位后,要进行管柱试压。

(15) 要严防落物入井,保证测试顺利进行。

完井阶段:

(16) 做好井眼准备,以保证电测井、下生产套管、固井等作业顺利进行。

(17) 套管上扣扭矩必须满足规范要求,必须使用套管密封脂。

(18) 按设计要求装好井口,并试压。

(19) 完井井口(即5 1/2 套管接箍顶)高度要小于0.3m。

(20) 井口平面必须保证水平。

(21) 在交井前要用丝堵将井口封牢。

四、施工进度预测

一、需要提交的资料

执行中联公司印发的《钻井工程应提交资料清单》。

二、资料提交时间

1、气测、测井和测试数据软盘,在施工结束后立即提供。

2、现场回放的测井曲线,要在单项采集作业完毕后随即提供。

3、现场测井解释小结,于全部测井项目进行完毕2天内提供。

4、测井解释报告和所有正式测井曲线图,在完井后7天内提交。

5、地层测试现场初步解释小结在每层测试结束后1天内提供。

6、《地层测试解释报告》15#煤层测试作业结束后15天内提交。

7、《样品快速解吸及等温吸附实验报告》在15#煤层取芯结束后20天内提交。

8、《样品分析测试实验报告》实际解吸结束时间后6周内提交。

9、《钻井工程技术总结报告》、《完井地质总结报告》在完井后30天内提交。

10、其它各项需要提交的资料,要在完井验收前进行整理、装订,于完井验收时一并提交。

11、所有钻井、测试成果报告及图件均先提交二份送审稿。

煤层气参数井小井眼钻井技术

煤层气参数井小井眼钻井技术 3 莫日和1 覃成锦2 高德利2 (1.中联煤层气有限责任公司,北京 100011; 2.中国石油大学石油工程教育部重点实验室, 北京昌平区 102249) 摘 要:为了降低煤层气钻井成本,中联煤层气有限责任公司试用了小井眼钻井技术钻参数井。本文介绍此技术的关键组成部分,其中包括:钻井地面设备的配置,各开钻具组合的构成,钻进参数的选择,钻井液体系的选择,钻井液体系的性能维护,钻井液固相控制的措施,防斜、取芯和测井的技术。此技术在贵州保田青山项目6口井的施工中得到成功的应用,其所需费用不及常规油气钻井技术的一半。综上所诉,煤层气井小井眼钻井技术是切实可行。关键词:小井眼 煤层气 钻井 参数井 Slim H ole Drilling T echnology for Parameter Well of C oalbed Methane M o Rihe 1,T an Chengjin 2,G ao Deli 2 (1.China United C oalbed Methane C orporation ,Ltd.Beijing 100011;2.C MOE K ey Lab of Petroleum Engineering in China University of Petroleum ,Beijing 102249) Abstract :In order to reduce the cost in drilling ,China United C oalbed Methane C orporation adopts slim hole drilling technology to drill parameter wells.In this paper ,key parts of this technology are introduced ,which includes selections of surface equipment ,drill string ,drilling parameter and drilling fluid ,maintenance of drilling fluid ,control measures of s olid content ,deviation prevention ,coring technology ,and logging technol 2ogy.These techniques are success fully applied in the Qingshan project in Baotian ,G uizhuo Province ,which only cost less than half of what may cost in conventional oil and gas well drilling.According to the above dis 2cussion ,a conclusion can be reached that slim hole drilling is feasible for the drilling of parameter well.K eyw ords :Slim hole ;coalbed methane ;drilling ;parameter well 煤层气就是煤层中的甲烷气,主要以吸附状态存在于煤层中,其产生机理是降压、解析、扩散和渗透等过程。煤层气井垂深一般为300~1500m ,单井产量偏低,为1000~10000m 3/d (通常为3000~5000m 3/d ),而且作为储层的煤层与常规石油天 然气储层相比具有特殊的物理力学性质。目前,国内煤层气田勘探环境的特征是:勘探区地处丘陵或山地,交通不便,山高坡陡,便道路远湿滑,简易公路坡陡弯急,煤田地质条件比较复杂,煤储层机械强度低,易造成井下情况复杂和井下事故,煤储 3获中国石油集团应用基础研究项目“煤层气钻井技术研究与应用”(06A20202)资助 作者简介 莫日和,男,汉族,1969生,广东高州人,油气井工程专业,硕士,现任中联煤层气有限责任公司工程师,从事钻探工程技术及管理工作。 第5卷第3期 中国煤层气 V ol 15N o 132008年7月 CHI NA C OA LBE D METH ANE July 12008

煤层气钻井中的几个关键技术问题

煤层气钻井中的几个关键技术问题 2008-11-17 来源 关于煤层气 1.1煤层气的成因及主要成份 煤层气是一种在含煤岩层中,以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气,俗称瓦斯,主要成分为CH4,占90%以上。煤层气在煤层中生成,并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。 1.2煤层气的危害 煤层气一直被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体,在煤炭开采史中,由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体,其温室效应要比CO2大20倍,散发到大气中的甲烷污染环境,导致气候异常,同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧,而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾,还可诱发某些疾病,危害人类健康。 1.3煤层气的利用 另一方面,甲烷作为煤层气的主要成分,其常温下的发热量为3.43~ 3.71MJ/Nm3,其热值与天然气相当,是一种高效、洁净的非常规天然气,可以用作民用燃料,也可以用于发电和汽车燃料,还是化工产品的上等原料,具有很高的经济价值。 1.4山西沁水潘庄矿区煤层气开发 山西沁水潘庄矿区煤层气开发已经初具规模,其中由中联公司开发的煤层气井日产气量平均在2000m3以上,主要用作化工及工业燃料、汽车燃料等,山西晋城煤业集团所属的寺河煤矿正在建设全国最大的120MW燃气轮低热值煤层气发电站。 1.5煤层气钻井工艺 煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺相似,都是在井眼钻成后,全井下生产套管,固井,然后通过射孔、压裂等工艺,最后达到采气的目的。一九四队从2006年8月起在山西沁水县为中联公司施工煤层气井,已成功完井6口,进尺2800多米,实现产值300余万元。本文结合煤层气井施工的实际,提出煤层气井钻井施工中防止井斜、钻井液固相控制、煤层钻进、下套管和固井这四个关键性技术问题。 2.煤层气钻井施工中的几个关键技术问题 2.1钻井防斜 2.1.1煤层气钻井对井斜的要求 由于在钻井完成后,还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工,对于钻井质量中的井斜有严格的要求,井深500m井斜0~1.0°为优质,1.0~2.5°为合格,超过2.5~3.0°为不合格,超过3.0°为报废。 2.1.2造成井斜的主要原因

1 煤层气水平井钻井工程作业规程

煤层气水平井钻井工程作业规程 The Operation Regulation of Coalbed Methane Horizontal Drilling 1 范围 本标准作为中联煤层气有限责任公司(以下简称中联公司)企业标准,规范了煤层气水平井钻井工程作业全过程的程序和要求。包括水平井钻井工程设计、钻前准备及验收、水平井井眼轨迹控制作业、水平井测量作业、水平井完井作业、水平井钻井工程质量要求、健康、安全与环境管理(HSE)要求、水平井钻井工程资料汇交要求等六项内容。 本标准适用于煤层气勘探开发过程中水平井钻井工程的设计、施工作业、工程质量要求、资料汇交和验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 Q/CUCBM 0301 煤层气钻井作业规程 GB/T 8979 污水排放要求 GB/T 11651 劳动保护用品 SY/T 5172 直井下部钻具组合设计方法 SY/T 5272 常规钻井安全技术规程 SY/T 5313 钻井工程术语 SY/T 5322 套管柱强度设计推荐方法 SY/T 5334 套管扶正器安装间距计算方法 SY/T 5358 砂岩储层敏感性评价实验方法 SY/T 5396 石油套管现场验收方法 SY/T 5411 固井设计格式 SY/T 5412 下套管作业规程 SY/T 5435 定向井轨道设计与轨迹控制 SY/T 5526 钻井设备安装技术、正确操作和维护 SY/T 5547 动力钻具使用、维修和管理 SY/T 5618 套管用浮箍、浮鞋 SY/T 5619 定向井下部钻具组合设计作法 SY/T 5672 钻井井下事故处理基本规则 SY/T 5724 套管串结构设计 SY 5876—93 石油钻井队安全生产检查规定 SY/T 5957—94 井场电器安装技术要求 SY/T 5958 井场布置原则和技术要求 SY/T 5964 钻井井控装置组合配套规范 SY/T 6075 评价入井流体与多层配伍性的基础数据 SY/T 6228—1996 油气井钻井及修井作业职业安全的推荐方法中第八章和第10.5、10.6款 SY/T 6283—1997 石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南 SY/T 6426 钻井井控技术规程 3水平井钻井工程设计

沼气工程初步设计方案(doc 48页)

沼气工程初步设计方案(doc 48页)

**公司粪类·蓝藻大型沼气工程 初步设计方案

目录 第一章项目概况 (1) 1.1 项目名称 (1) 1.2项目承担单位 (1) 1.3项目主管单位 (1) 1.4项目监管单位 (1) 1.5项目建设地点 (1) 1.6工程投资范围 (1) 1.7项目背景 (2) 1.8建设内容及规模 (6) 1.9项目概算 (6) 1.10资金来源 (6) 第二章设计依据与原则 (7) 2.1设计依据 (7) 2.2设计指导思想及设计原则 (7) 第三章项目建设地概述 (9) 3.1自然条件 (9) 3.2建设单位基本情况 (10) 第四章总体布局 (13) 4.1总体设计指导思想 (13) 4.2布局划分 (13) 4.3沼气站布置 (13) 第五章工艺设计 (14) 5.1 工艺参数设计 (14) 5.2工艺流程 (14) 5.3工艺设施(构筑物)设计说明 (14) 第六章设备选型 (25) 6.1设备选型原则 (25) 6.2所选设备型号 (25)

7.1设计依据 (27) 7.2设计范围 (27) 7.3建筑设计 (27) 7.4设计说明书 (28) 第八章结构设计说明 (31) 8.1设计依据 (31) 8.2自然条件 (31) 8.3设计说明 (32) 第九章电气说明 (33) 9.1设计依据 (33) 9.2设计原则 (33) 9.3设计说明 (33) 第十章给排水设计说明 (35) 10.1设计依据 (35) 10.2设计内容 (35) 10.3设计方案 (35) 第十一章供暖设计说明 (36) 11.1设计依据 (36) 11.2设计内容 (36) 11.3设计方案 (36) 第十二章安全生产与劳动保护 (37) 第十三章工程运行管理模式和应急预案 (38) 13.1运行模式 (38) 13.2运行管理 (38) 13.3人员培训 (39) 13.4维护保养与检修 (39) 13.5使用及维修年限 (40) 13.6应急预案 (40)

煤层气01钻井工程设计

. 恩洪煤田煤层气勘探EH-01井 钻井工程设计 1 设计依据 主要依据: 1)中联煤层气有限责任公司《云南省恩洪煤田煤层气勘探总体部署方案》; 2)《恩洪煤田清水沟井田地勘报告》; 3)本勘探区与相邻勘探区以往钻探施工经验; 4)现有煤层气钻探施工设备、人员、技术状况实际。 2 基本数据 ●钻井名称:EH-01 ●钻井性质:煤层气参数井兼生产试验井 ●设计井位:曲靖市东山镇咱得村北,清水沟井田北部15勘探线上1501号钻孔以东125m处。 ●设计坐标:X 2802050 Y 18412825 Z 2005 ●设计井深:660m

b号煤层。 C、C、l●目的煤层:P组C212916b号煤层以下50米,下二叠系、峨眉山玄武岩组。●完钻层位:C21●完井方式:套管完井。 3 钻井目的 1)获取系统可靠的目标煤层的储层参数,主要包括煤层厚度、埋深、煤岩及煤质特征、割理和裂隙发育程度、含气量、含气饱和度、. . 等温吸附曲线、渗透率、储层压力、原地应力、煤层顶底板岩石的力学性质等参数; 2)评价该区煤层气地质条件、储层特征、资源分布与开发条件。3)根据分析、测试资料决定是否对参数井进行扩孔改造,变成生产试验井,对目标煤层进行压裂排采试验,以获取煤层气井生产数据;4)根据排采试验成果,评价该区煤层气勘探开发潜力和开发试验的可行性。 4 技术要求 4.1 钻井液性能使用要求 储层压力一般随埋藏深度的增加而增大。根据区域地质、煤田地质资料,预测该区煤储层压力梯度在10—12kPa/m之间。据此可对钻井液及各项工程参数进行调整,维持近平衡钻进。 根据该区构造复杂、断层多,煤层层数多、厚度大、倾角大的特点,如何有效的保持井壁的稳定性又能尽量减少钻井液对煤储层的伤害,从而确保EH—01井能真正达到钻井目的。对该井钻井液性能使用要

规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范

规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

规模化畜禽养殖场沼气工程设计规范 1 范围 本标准规定了规模化畜禽养殖场沼气工程的设计范围、原则以及主要参数选取等。 本标准适用于新建、改建和扩建的规模化畜禽养殖场沼气工程(参见 NY/T667-2003)的设计。畜禽养殖区沼气工程的设计可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB12801 生产过程安全卫生要求总则 GB18596 畜禽养殖业污染物排放标准 GB50028 城镇燃气设计规范 GB50052 供配电系统设计规范 GB50057 建筑物防雷设计规范 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GBJ14 室外排水设计规范 GBJ16 建筑设计防火规范 GBJ65 工业与民用电力装置接地设计规范 CJJ31 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准

CJJ55 污水稳定塘设计规范 CJJ64 城市粪便处理厂设计规范 NY/T667-2003 沼气工程规模分类 3 术语和定义 GB18596-2001、NY/T667-2003中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1沼气工程 biogas plant 以规模化畜禽养殖场粪便污水的厌氧消化为主要技术环节,集污水处理、沼气生产、资源化利用为一体的系统工程。 3.2 “能源生态型”处理利用工艺 Process of “energy ecological”disposing and using 畜禽养殖场污水经厌氧消化处理后作为农田水肥利用的处理利用工艺。 3.3 “能源环保型”处理利用工艺 Process of “energy environment”disposing and using 畜禽养殖场的畜禽污水处理后达标排放或以回用为最终目标的处理工艺。 4 总则 4.1 沼气工程的设计应该符合当地总体规划,与当地客观实际紧密结合,能够正确处理集中与分散、处理与利用、近期与远期的关系。

大型养猪场沼气工程设计方案1

大型养猪场沼气工程设计方案 受居民的饮食结构、畜禽产品的增殖性能、生产投资等因素影响,中国猪肉食用量在肉食消费中一直占有重要地位,养猪业在畜禽养殖中占有很大的比重。1983年到2005年猪肉消费占肉食品比例均大于60%。2004年中国肉猪存栏48189.1万头,出栏61800.7万头,猪肉产量4701.6万吨,居世界第一位,肉类人均占有量达55.73 kg/人,其中猪肉36.17 kg/人,超过世界猪肉人均的15.74 kg/人。2004年我国全年畜禽养殖业粪便废弃物的产生量为25.76亿吨,其中猪年排泄粪便为12.31亿吨,占总粪便量的47.8%,随着养猪业的发展,必然导致更大量的粪便废弃物,因此猪场粪污水的治理成为畜禽污染治理的关键。 2.1沼气产量计算 2.1.1干物质量计算 猪场基础母猪存栏量500头,猪场总存栏量为5354头,设计采用干清粪工艺,按《畜禽养殖业污染物排放标准》计算,夏季污水排放量为1.8m3/(百头.d),冬季污水排放量为1.2m3/(百头.d),则排放污水量为64.2~96.4 m3/d。日产粪便量为5.1t/d,猪粪含水率按82%设计,干物质(TS)量计算见表2-1。本项目中,干物质量按照0.92 t/d进行设计。 2.1.2物料总量和补充水量计算 本设计中采用高浓度反应器设计,养殖场产生的5.1t鲜猪粪全部投放到高浓度反应器,并调配成10%干物质浓度,约需要4.1m3污水,余下猪场排放的污水经过水力筛,将部分存留在污水中的猪粪渣筛除,投入到配料池,与鲜猪粪一同调配(该部分物料包含在 5.1t 鲜猪粪中),过筛后污水进入储肥池,进行厌氧处理储存。 加水量计算: W=Xq(α×m0-W0) 式中Xq=16t m0=18% W0=1- m0=82% 配水比a= 11.5 若发酵物料干物质含量mp=8% 含水量wp=92% 则X=则α==11.5 W=16(11.5×18%-83%)=17.33t≈17t 每天进入发酵罐物料总量约16+17=33t (理论和实践测定:TS=8%之物料容重r≈1030㎏/m3) .通过有效保温和增温措施,确保全年恒定中温发酵(t=33℃-38℃), 则设计容积产气率ξ=0.8—1.2m3/m3.d 发酵罐的容积大小与发酵原料的特性、发酵液浓度和水力滞留期有关。 发酵罐的容积V1与每日处理原料量、发酵液浓度。发酵液密度和滞留期有关。 计算公式: V1 = G f * HRT / q y V1 为发酵罐内发酵液的容积;G 为发酵罐每天进料量;f 为发酵原料干物质含量;q 为发酵液浓度;y 是发酵液的密度。 发酵罐的总容积V等于发酵罐的发酵液容积V1加上发酵罐的储气容积V2。V2 一般取V2 = (8%~10% V1 V = V1 + V2 2.1.3沼气产量计算考虑2%的干物质损耗率,每天投TS 902kg,产沼率为0.28~0.32 m3/kg TS,取值0.30 m3/kg TS,可产沼气271m3。

最新煤层气01钻井工程设计

恩洪煤田煤层气勘探EH-01井 钻井工程设计 1 设计依据 主要依据: 1)中联煤层气有限责任公司《云南省恩洪煤田煤层气勘探总体部署方案》; 2)《恩洪煤田清水沟井田地勘报告》; 3)本勘探区与相邻勘探区以往钻探施工经验; 4)现有煤层气钻探施工设备、人员、技术状况实际。 2 基本数据 ●钻井名称:EH-01 ●钻井性质:煤层气参数井兼生产试验井 ●设计井位:曲靖市东山镇咱得村北,清水沟井田北部15勘探线上1501号钻孔以东125m处。 ●设计坐标:X 2802050 Y 18412825 Z 2005 ●设计井深:660m ●目的煤层:P2l组C9、C16、C21b号煤层。 ●完钻层位:C21b号煤层以下50米,下二叠系、峨眉山玄武岩组。 ●完井方式:套管完井。 3 钻井目的 1)获取系统可靠的目标煤层的储层参数,主要包括煤层厚度、埋深、煤岩及煤质特征、割理和裂隙发育程度、含气量、含气饱和度、

等温吸附曲线、渗透率、储层压力、原地应力、煤层顶底板岩石的力学性质等参数; 2)评价该区煤层气地质条件、储层特征、资源分布与开发条件。 3)根据分析、测试资料决定是否对参数井进行扩孔改造,变成生产试验井,对目标煤层进行压裂排采试验,以获取煤层气井生产数据; 4)根据排采试验成果,评价该区煤层气勘探开发潜力和开发试验的可行性。 4 技术要求 4.1 钻井液性能使用要求 储层压力一般随埋藏深度的增加而增大。根据区域地质、煤田地质资料,预测该区煤储层压力梯度在10—12kPa/m之间。据此可对钻井液及各项工程参数进行调整,维持近平衡钻进。 根据该区构造复杂、断层多,煤层层数多、厚度大、倾角大的特点,如何有效的保持井壁的稳定性又能尽量减少钻井液对煤储层的伤害,从而确保EH—01井能真正达到钻井目的。对该井钻井液性能使用要求如下: 1)开孔至第一目标层以上10米,采用泥浆钻井,以便起到良好的护壁作用; 2)从第一目标层开始,要求采用清水钻进,以达到: ●最大限度地减少钻井液对煤层的污染; ●保证试井工作的顺利进行,以获取准确的储层参数。 4.2 钻井质量要求 根据该井钻井目的和任务,要求井身质量: 最大全角变化率不得大于10/30m,全井井斜不得超过30,井底最大位移不得超过10 m,井径扩大率小于20%。 4.3 钻井取芯要求

煤层气井总体设计

目录 地质部分 (1) 一、基本数据 (1) 二、枣圆煤层气开发试验区布井方案 及该井在井网中的位置钻探目的 (1) 三、设计依据 (2) 四、设计地层剖面及目的煤层深度、厚度预测 (3) 五、地质录井项目及要求 (3) 六、地球物理测井 (3) 七、地层测试 (4) 八、样品采集与分析测试 (4) 工程部分 (6) 一、井身结构及套管程序 (6) 二、井身质量、固井质量......等项要求.. (6) 三、各阶段施工要求 (6) 四、施工进度预测 (8) 资料要求 (9) 一、需要提交的资料 (9) 二、资料提交时间 (10)

地质部分 一、基本数据 井名: 井别:参数井+试验井 地理位置: 构造位置: 井位坐标: X:Y:H:米 设计井深:米 目的煤层:二叠系山西组3#煤层和石炭系太原组15#煤层。 完钻层位:奥陶系峰峰组。 完钻原则:钻穿石炭系太原组15#煤层以下60米完钻。 完井方法:套管完井。 二、开发试验区布井方案及该井在井网中的位置和目的任务 该井的主要钻探目的和任务是: (1)获取可靠的目标煤层(3#、15#)煤层气评价参数,主要包括煤层厚度、埋深、煤岩煤质、割理和裂隙发育程度、等温吸附特征、含气量、含气饱和度、地层压力、原地应力、煤及顶底板岩石力学性质等。 (2)根据获得的较可靠的煤储层实测参数,与TL-003井进行初步对比研究,指导井网其它各井下步施工方案。

(3)井网其它各井钻井工程全部结束后,统一对主力煤层—3#煤层进行射孔压裂和排水采气试验。 三、设计依据 (1)“沁水盆地南部枣圆煤层气开发试验部署方案”(1999) (2) “枣圆煤层气开发试验井网各井总体设计原则”(讨论纪要) (3)“沁水盆地XXX井完井地质总结报告”(1998.2) (4) 沁水盆地XXX、XXX等井总体设计 四、设计地层剖面及预测目的煤层厚度和深度 根据井网上已完井的XXX井(相距该井约800m)完井地质总结报告,结合其他煤田勘探钻孔资料,并参考樊庄区块3#煤层、15#煤层厚度等值线和底板标高等值线图,预测出该井钻遇地层深度和厚度见表1。 预计该井3#煤层顶界深度为470m,厚度约6.0m; 15#煤层顶界深度为580m,厚度约1.4m。 该井设计地层分层数据表表1

煤层气井钻井井控实施细则

煤层气钻井井控实施细则(暂行) 中石油煤层气有限责任公司 ○二一一年四月

目录 一一一总则 一一一风险评估和分级管理 一一一一级风险井井控管理 一一一二级风险井井控管理 第五章防火、防爆措施 第六章井控应急救援 第七章井控技术培训 第八章井控管理制度 第九章附则

第一章总则 第一条煤层气是一种以吸附态吸附在煤的微孔隙表面的气体,需要通过排水降压方式才得以采出,是一种非常规气藏。 第二条为了进一步推进煤层气钻井井控工作科学化、规范化,提高井控管理水平,有效预防井喷事故的发生,保证人民生命财产安全,保护环境和油气资源不受破坏。参照中国石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控规定》,结合煤层气自身开发特点制定本实施细则。 第三条本实施细则适用于煤层气勘探开发钻井工程施工作业,进入所辖地区的所有钻井队伍及相关技术服务队伍应执行本细则。 第二章风险评估和分级管理 第四条井控风险评估 根据煤层气特点,将煤层气钻井作业风险划分为两级,按二 级井控风险进行管理。 一级风险井:预探井、含浅层气和CO2、H2S等有毒有害气体的开发井、评价井。 二级风险井:不含浅层气和CO2、H2S等有毒有害气体的详探(评价)井、开发井。 第五条井控分级管理 (一)井控装备配套 一级风险井必须安装防喷器,二级风险井在满足一次井控的条件下,可不安装防喷器。

(二)管理要求 一级风险井:相关建设单位在公司专业管理部门的指导下全 面进行管理。 二级风险井:相关建设单位独立进行全面管理。 第三章一级风险井井控管理 第六条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成 部分,公司地质、工程设计部门要严格按照井控设计的相关要求进行井控设计,需由公司主管部门负责审核审批。 第七条钻井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m,距民宅不小于100m;距铁路、高速公路不小于200m;距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。若安全距离不能满足上述规定,应组织进行安全、环境评估,并制定有针对性的井控措施和应急预案。 第八条地质设计应根据物探资料及本构造邻近井和邻构造的钻探情况,提供本井全井段预测的地层压力系数、浅气层、有毒有害气体资料和复杂情况。 第九条工程设计应根据地层压力系数、浅气层资料、岩性剖面及安全钻进的需要,设计合理的井身结构和套管程序,绘制 各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图,并提出相应的安装、试压要求。 第十条工程设计应根据地质设计提供的资料进行钻井液设计,钻井液密度以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准,另加一个安全附加值0.02g/cm3~0.15g/cm3;具

养殖场沼气工程设计方案

** 养猪场 沼气工程 初步设计 建设地点:**县镇村建设单位: ** 县* *养猪场法人代表: 联系电话:

目录 一、概述 (2) 二、设计依据与设计范围 (3) 2.1、设计依据 (3) 2.2、设计原则 (3) 2.3、设计范围 (4) 三、基本设计参数及要求 (4) 3.1、基本设计参数 (4) 3.2、主要设计参数 (4) 四、沼气系统规划设计 (4) 五、工艺流程设计 (5) 5.1、设计原则 (5) 5.2、工艺流程设计 (5) 5.3、工艺流程描述 (6) 六、各单体设计和主要设备选型 (6) 七、总平面设计 (7) 7.1 设计依据 (7) 7.2 总平面布置 (7) 八、主要仪器设备选型 (8) 九、工程造价概算 (8) 十、劳动定员和操作管理 (9) 10.1、劳动定员 (9) 10.2、操作管理 (9) 10.3、劳动保护和安全生产 (10) 十一、技术经济指标分析 (10) 11.1、占地面积: (10) 11.2、运行费用分析: (10) 十二、效益分析 (11) 12.1、经济效益分析 (12) 12.2、环境效益分析: (12) 12.3、社会效益分析: (12)

一、概述 **县**生态农业开发位于**县****八组,是一独资民营企业,主要从事生态安全猪的养殖和饲料加工,公司注册资本金300万元,总资产400万元,其中固定资产310万元,公司拥有员工18人,其中中级职称2人,大专学历以上员工3人。 公司成立于2007年5月,以发展规模生猪养殖业为宗旨,致力于生猪的产、加、销一体化经营,取得了较好的成绩,公司现有种猪群280头、杜洛克公猪4头,存栏肉猪3000头。 公司建有700立方米中型沼气厌氧发酵工程,年处理粪污1460吨,产沼气5.5万立方米,集中供气12个农户,沼液用于果园、农田蔬菜基地作肥料和渔场作饲料,基本实现废弃物零排放。 生猪养殖污染物具有潜在的危害。生猪养殖产生大量的有机废水和废渣,如果不及时处理,BOD、COD、大肠杆菌、蛔虫卵、氮、磷等含量较高的高浓度有机废水不仅污染地表水,而且极易渗入地下,严重污染地下水,使水体发黑变臭;高浓度的污水如果用于灌溉,会使农作物生长过旺,表现出徒长、易倒伏、贪青晚熟,造成农作物减产;肉猪养殖废弃物还可产生大量的氨、硫化氢等恶臭气体,严重影响当地的空气质量,造成大气污染。此外,生猪养殖场废弃物还是许多病原微生物、有害寄生虫卵及蚊蝇滋生的载体,对当地的环境卫生状况构成巨大的威胁。 同时,生猪养殖污染物具有较大的利用价值。生猪养殖废渣是开发有机肥料的好原料,**县是湖南省绿色食品基地县,有机肥料潜在

煤层气钻井与完井技术

煤层气井钻井完井技术浅议 蒋作焰 【摘要】:煤层在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征;这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。据此,我们从钻井完井工程的角度分析了现有技术存在的问题和制约煤层气开发效果的主要因素。研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。这套技术应用于中国多个煤层气试验开发区,不仅满足了地质评价的需要,也为实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。 【关键词】:煤层气钻井技术完井技术 【作者】:蒋作焰2006年毕业于长江大学石油工程专业,中原石油勘探局钻井一公司工程师。

前言 煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益,煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验,形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术,其内容包括:煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。 一、煤层气井钻井完井的特殊性 煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面: 1、井壁稳定性差,容易发生井下复杂故障。 煤层机械强度低,裂缝和割理发育,均质性差,存在较高剪切应力作用。因而煤层段井壁极不稳定,在钻井完井过程中极易发生井壁坍塌、井漏、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。 2、煤层易受污染,实施煤层保护措施难度大。 煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育,极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染;但在钻井完井过程中,为安全钻穿煤层,防止井壁坍塌,又要适当提高钻井液完井液的密度,保持一定的压力平衡。这就必然会增加其固相含量和滤失量,加重煤层的污染。因此,存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾,从而使实施煤层保护较油气层更为困难。 3、煤层破碎含游离气多,取心困难。

沼气工程设计方案

300立方沼气 集中供气工程设计方案2007年6月10日

目录 第一章项目摘要 (4) 1.1 项目名称 (4) 1.2 承担单位 (4) 1.3 建设地点 (4) 1.4 建设年限 (4) 1.5 建设目标及规模 (4) 1.6 项目投资 (4) 1.7 效益分析 (4) 1.8 主要技术经济指标 (5) 1.8 主要技术经济指标 (5) 第二章项目建设的必要性和可行性 (7) 2.1 项目建设的必要性 (7) 2.2 项目建设的可行性 (9) 第三章市场供求分析及预测 (13) 第四章项目承担单位的基本情况 (14) 第五章项目地点选择分析 (15) 第六章生产工艺方案分析 (16) 6.1 设计依据和参数 (16) 6.1.1设计依据 (16) 6.1.2 设计参数 (16) 6.2 工艺设计 (17) 6.2.1 工艺流程 (17) 6.2.2 工艺说明 (17) 6.2.3 USR反应器说明 (17) 第七章项目建设目标 (19) 第八章项目建设内容 (20) 8.1 土建工程 (20) 8.1.1主要规范 (20) 8.1.2设计标准 (21) 8.2 设备选择 (21) 8.3 总图与运输 (22) 8.4 公用工程 (22) 第十章、建设期限和实施进度安排 (23)

第十一章环境保护 (23) 第十二章项目的组织管理与运行 (23) 12.1组织管理措施 (23) 12.2技术管理措施 (24) 12.3运行维护措施 (24) 12.4安全保证措施 (24) 第十三章效益分析与风险评价 (24) 第十四章结论与建议 (25)

第一章项目摘要 1.1 项目名称 1.2 承担单位 1.3 建设地点 1.4 建设年限 2007年7月至2007年10月 1.5 建设目标及规模 村沼气集中供气工程建成规模为日产沼气300m3,沼气集中供给村村民日常使用,所产沼渣、沼液用来浇灌果树、菜地等。 1.6 项目投资 项目估算总投资为149.3万元 1.7 效益分析 1.7.1:工程收益 1.7.2:工程综合收益

煤层气定向羽状水平井钻井技术研究

作者简介:黄洪春,1966年生,工程师;1986年毕业于重庆石油学校钻井专业,现从事煤层气研究与试验工作,已发表论文 10余篇。地址:(065007)河北省廊坊市万庄44号信箱。电话:(010)69213379。 Ο加里?特瑞特.新型水平定向钻井系统.煤矿区煤层气项目投资与技术国际研讨会论文集.2000年9月北京。 煤层气定向羽状水平井钻井技术研究 黄洪春 卢明 申瑞臣 (中国石油勘探开发研究院廊坊分院) 黄洪春等.煤层气定向羽状水平井钻井技术研究.天然气工业,2004;24(5):76~78 摘 要 从煤储层特性分析入手,讨论了现有煤层气井增产技术的不足,阐述了用特殊的羽状水平井来提高煤层气单井产量的有利条件。并通过室内实验和研究,介绍了煤层气定向羽状水平井的设计方案、钻井关键技术和主要工具结构原理,提出了在国内现有技术与装备条件下相应的实施方案和建议。所述技术对中国煤层气的开发具有实际应用价值。 主题词 煤层气 羽状水平井 设计 钻井技术 煤层实施羽状水平井的有利条件 由于垂直井贯穿煤层割理系统长度有限(通常为煤层厚度),而煤层气藏基岩渗透率很低,为获得经济产量需要对煤层实施增产措施。从我国煤层气试验井来看,先后试验了水基压裂液压裂、CO 2泡沫压裂、裸眼洞穴等多种增产技术措施。 对各向异性的煤层气藏压裂水力裂缝方位研究表明,水力裂缝通常沿与面割理(煤层主应力和渗透率方向)平行方向延伸,不能充分地进入煤层深部。加之煤层机械强度低、易压缩,压裂裂缝难以控制,压裂砂易嵌入煤岩使其对煤层的支撑效果大大降低,并有可能在裂缝周围形成一个屏障区。从8口裸眼洞穴完井的试验情况来看,因造洞穴方式和施工工艺的不同,未达到改善近井地带渗透率而使增产效果差。 理论研究和常规油气储层实践证明,当储层纵横向渗透率比值大于0.1时钻水平井效果显著,其产量可达直井的3~10倍,煤层气储层渗透率完全符合该条件。 要在渗透率较低的煤储层中获得经济的煤层气产量,需要更多的煤层裸露和割理系统沟通才能实现,而羽状分支水平井可以做到这点。 综上所述,煤层气储层具有钻羽状水平井有利 的条件。 煤层气定向羽状水平井设计 所谓羽状分支水平井是指在一个主水平井眼两侧再侧钻出多个分支井眼作为泄气通道,分支井筒能够穿越更多的煤层割理裂缝系统,最大限度地沟通裂缝通道,增加泄气面积和气流的渗透率,使更多的甲烷气进入主流道,提高单井产气量。 1.煤层气羽状水平井完井方法 对于煤层气定向羽状分支水平井的完井方式,工艺较简单,主要采用裸眼完成,直接投产。 2.井身结构 煤层气需要通过排水降压解吸附才能产出,因此,定向羽状水平井井身结构必须考虑排水采气。参考美国已成功完成的羽状分支水平井钻井方案Ο,结合我国煤层特点提出如下两种井身结构方案。 方案一,需要另钻直井抽排水。 215.9mm 井眼在目的煤层顶部下入 177.8mm 技术套管并注水泥固井;用 152.4mm 钻头小曲率半径造斜进入煤层,并在煤层中钻500~1000m 长的主水平井眼;然后用 120.6mm 钻头由下往上在主水平井眼两侧不同位置交替侧钻出4~6个水平分支井眼。单个水平分支井眼长300~600m ,与主水平井眼成45°夹角,全部采用裸眼完井。最后,在距水平井井 ? 67?

沼气池工程施工组织设计模板

沼气池工程施工组 织设计

沼气工程施工组织 设 计 方 案 第一章编制说明及依据 一、编制说明: (1)、合同文件, (2)、 xx设计的相关施工图纸。

(3)、国家有关现行建筑工程施工验收规范、规程、条例、标准及省、市基本建设工程的有关规定。 (4)、本工程图纸及会审纪要。 二、编制目的 为工程施工提供完整的系统技术性文件, 用以指导该工程施工管理, 确保工程施工过程中, 精心组织、精心施工, 全面协调好施工过程中各工序的工种之间协作配合、确保工程安全、合格、文明地完成工程施工任务, 确保合同目标的实现。 第二章施工部署 第一节施工组织机构 建立以项目经理为中心的”统一领导, 分权管理”的施工组织机构, 组成高效、精干的项目管理领导班子, 对该项目进行全员、全面、全过程的系统管理。 本工程由对类似工程具有丰富施工经验、建成过多个优良工程的管理人员和技术人员进行施工, 为业主提供优质产品。 项目班子人员分工明确, 实行层层对口负责制, 采用责、权、利相结合的各类办法, 做到谁主管、谁负责; 谁施工、谁负责, 奖罚分明。 第二节施工管理机构的运行 一、施工管理机构的运行机制: 项目部为做到有章可循, 将建立、健全以下项目主要管理制度, 实行奖优罚劣, 奖勤罚懒, 最大限度地发挥每位员工的主观能动

性, 调动员工工作。同时公司在技术、 资金、 设备、 材料等各方面给予积极配合。 项目部机构管理体系网络图 二、 施工组织管理机构高效运转保障措施: 1.组织强有力的项目班子, 选派思想好、 业务精、 能力强、 善合作、 服务好的管理人员进入项目管理班子。 2.强化激励与约束机制, 制定奖惩办法。定时组织项目经理部管理人员会议, 检查工作质量。 3.建立公司领导小组现场办公制, 每周召开一次现场办公会, 重点帮助解决项目的资金、 质量、 进度等难题, 带动项目各项工作的高效运转。 5.每天由项目执行经理、 责任工长召开主持班组长碰头会, 解决施工中安全、 质量、 进度、 材料等实际问题, 对次日的工作进行组织安排。 6.建立工程周例会制, 例会由公司分管生产的副总经理主持, 公司施工、 质安、 设备等部门及现场各单位代表参加, 例会重点解 项目经理 项目技术负责 施工员 材料员 质安员 试验员 测量员 计量员 机务组长 资料员

煤层气规范

煤层气资源/储量规范 (DZ/T0216-2002) 目次 前言 69 1 范围 70 2 规范性引用文件 70 3 总则 70 4 定义 70 4.1 煤层气 70 4.2 煤层气资源 70 4.3 煤层气勘查 71 4.4 煤层气开发 71 5 煤层气资源/储量的分类与分级 71 5.1 分类分级原则 71 5.2 分类 72 5.3 分级 72 5.4 煤层气资源/储量分类、分级体系 72 6 煤层气资源/储量计算 72 6.1 储量起算条件和计算单元 72 6.2 储量计算方法 75 7 煤层气资源/储量计算参数的选用和取值 77 7.1 体积法参数确定 77 7.2 数值模拟法和产量递减法参数的确定 79 7.3 储量计算参数取值 79 8 煤层气储量评价 79 8.1 地质综合评价 79

8.2 经济评价 81 8.3 储量报告 81 附录A(规范性附录)煤层气储量计算参数名称、符号、单位及取值有效位数的规定 82 附录B(规范性附录)煤层气探明地质储量计算关于储层的基本井(孔)控要求 84 附录C(资料性附录)煤层气探明储量报告的编写要求 85 C.1 报告正文 85 C.2 报告附图表 85 C.3 报告附件 85 国土资源部2002-12-17发布 2003-03-01实施 -------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 煤层气资源/储量规范 (DZ/T0216-2002) -------------------------------------------------------------------------------- 前言 煤层气是重要的洁净新能源,制定一个适合我国国情并与国际(油气)准则相衔接的煤层气储量计算、评价和管理规范,可以促进煤层气资源的合理利用。由于目前没有通用的储量分类标准和计算方法,为规范我国煤层气资源/储量分类和计算,并促进国际交流,根据GBn/T270-88《天然气储量规范》、GB/T17766-1999《固体矿产资源/储量分类》,并参考了美国石油工程师学会 (SPE)和世界石油大会(WPC)、联合国经济和社会委员会以及美国证券交易管理委员会(SEC)等颁布的有关储量分类标准,制定本标准。 本标准自实施之日起,凡报批的煤层气储量报告,均应符合本标准的规定。 本标准的附录A、附录B是规范性附录。 本标准的附录C是资料性附录。 本标准由中华人民共和国国土资源部提出。 本标准由全国地质矿产标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:中联煤层气有限责任公司。

煤层气水平井煤粉产出及运移特征

第42卷 第3期 煤田地质与勘探 Vol. 42 No.3 2014年6月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Jun . 2014 收稿日期: 2013-09-23 基金项目:国家科技重大专项课题 (2011ZX05061;2011ZX05042-001;2011ZX05034-003) 作者简介:曹立虎(1989—),男,甘肃庆阳人,硕士研究生,从事煤层气井水力压裂研究. 文章编号: 1001-1986(2014)03-0031-05 煤层气水平井煤粉产出及运移特征 曹立虎,张遂安,张亚丽,秦 鹏,韩 树,王 雪 (中国石油大学气体能源开发与利用教育部工程研究中心,煤层气研究中心,北京 102249) 摘要: 煤粉是煤层气水平井排采中的不利因素,影响煤层气的产能。根据沁水盆地南部樊庄区块 煤层气水平井的排采数据,分析了煤粉产出特征;通过煤粉在支撑裂缝中运移的物模试验,揭示 了煤粉在支撑裂缝中的运移和伤害规律;利用流体迁移规律研究装置,进一步研究了煤粉在水平 井筒的流动规律,建立了煤粉运移模型。研究结果表明:煤粉主要来源为钻井过程中钻具对煤层 的研磨及压裂过程中大排量携砂混合流体对裂缝煤壁的摩擦和冲刷;煤粉对支撑裂缝中导流能力 伤害率达90%,且排采速度越大,出煤粉量越多;煤粉在水平井筒中运移的流型为层流流动,通 过控制压力、流量和煤粉含量,可在排采初期实现对煤粉的控制。 关 键 词:煤层气水平井;煤粉;产出;运移;支撑裂缝;水平井筒 中图分类号:TE375;P618.13 文献标识码:A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2014.03.007 Investigation of coal powder generation and migration characteristics in coalbed methane horizontal well CAO Lihu, ZHANG Suian, ZHANG Yali, QIN Peng, HAN Shu, W ANG Xue (Engineering Research Center of the Ministry of Education for Gas Energy Development & Utilization , Coalbed Methane Research Center , China University of Petroleum , Beijing 102249, China ) Abstract: As a disadvantage factor of drainage gas recovery in CBM horizontal well, pulverized coal usually leads to reservoir damage, pump stuck and other accidents when it transports in the fracturing propped fracture and horizontal wellbore, increasing the cost. Therefore, the coal powder output characteristic was analyzed according to the production data of Fanzhuang block in southern Qinshui basin, the migration of pulverized coal in propped fractures and the damage rule were revealed through physical model experiments on the migration of pulverized coal in propped fractures. The flow rule of pulverized coal in horizontal wellbore was further studied and the pul- verized coal migration model was established with the use of the device for research of fluid migration law. The result indicates that the main sources of pulverized coal are the drill grinding of coal seam in the process of drilling and the friction and erosion of large displacement fluid mixed with sand in coal wall cracks in the process of frac- turing; the damage rate of propped fracture diverting capacity caused by pulverized coal could reaches 90%, what’s more, the higher the velocity of production, the more the amount of coal powder; the flow pattern of migration of pulverized coal in horizontal wellbore is the laminar flow regime, the pulverized coal could be well controlled at the beginning of production by controlling the pressure, flow and pulverized coal concentration. Key words: CBM horizontal well; coal powder; output ;transport; propped fracture; horizontal wellbore 煤粉是煤层气开采中的不利因素,严重影响煤 层气的产能,而煤层气水平井生产过程中煤粉的产 出量和浓度远高于直井[1–6]。目前,国内外学者对煤 粉的伤害机理进行了研究,取得了一些成果[3–9]。煤 粉对排采的危害主要由煤粉的运移造成:一方面, 煤粉在煤层天然裂隙或压裂支撑裂缝中运移沉积, 堵塞裂隙孔隙,影响储层渗透率;另一方面,煤粉 随储层流体产出至水平井筒段,与井筒中原有的煤粉一起随流体发生运移,到达泵的吸入口,造成卡泵或埋泵等事故,降低了检泵周期。根据资料统计,鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地南部煤层气水平井的平均检泵周期为3~6个月,而实施煤粉控制措施后,平均检泵周期达15个月[3,8]。频繁的检泵会对储层的渗透性和生产动态产生不利影响,降低了产能,增加了排采成本。因此,研究煤粉在裂缝和水平井筒的运移规律,可有效预防和控制煤粉对生产的不

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