煤层气单井开采数值模拟的研究

煤层气排采技术规范

煤层气排采技术规范

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 (试行) 2008-08-18发布2008-08-18实施

煤层气企业标准 煤层气井排采工程技术规范 1范围 本标准规定了煤层气井排采工程施工过程中各工序的技术标准，包括排采总体方案的制定、泵抽系统、排采设备及地面流程的安装、场地标准、下泵作业、洗井、探冲砂、资料录取、分析化验、总结报告编制等技术要求。 本标准适用于煤层气井的排采作业工程。 2引用标准 下列标准所包含的条文，通过对标准的引用而成为本规范的条文。 中联煤层气有限责任公司煤层气井排采作业管理暂行办法 SY/T 5587.6-93 油水井常规修井作业起下油管作业规程 SY/T 5587.7-93 油水井常规修井作业洗井作业规程 SY/T 5587.16-93 油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程 SY/T 5587.5-93 油水井常规修井作业探砂面、冲砂作业规程 SY/T5523-92 油气田水分析方法 SY/T6258-1996 有杆泵系统设计计算方法

3 排采总体方案的制定 3.1基本数据 3.1.1钻井基本数据 钻井基本数据包括地理位置、构造位置、井别、井型、施工单位、目的层、开钻日期、完钻日期、完井日期、钻井周期、完钻井深、完钻层位、最大井斜、井深、方位、人工井底、补芯高。 3.1.2完成套管程序 完成程序包括套管规范、下深、钢级、壁厚、水泥返高、固井质量、短套管、油补距。 3.1.3煤层深度、厚度及射孔井段 3.1.4解吸/吸附分析成果 包括含气量、含气饱和度、临界压力 3.1.5注入/压降测试及原地应力测试数据 包括渗透率、表皮系数、储层压力、压力梯度、研究半径、煤层温度、闭合压力、闭合压力梯度、破裂压力等。 3.2 排采总体方案 3.2.1排采目的 3.2.2排采目的层及排采方式 3.2.3排采设备及工艺流程设计 3.2.4排采周期 3.3工艺技术要求 3.3.1动力系统 3.3.2抽油机 3.3.3泵挂组合

煤层气数值模拟

煤层气藏数值模拟 By gulfmoon79@精准石油论坛目录 1. 煤层气藏开发生产特点 2. 煤层气流动机理 3. 煤层气藏几个重要参数 3.1 孔隙度 3.2 煤层渗透率 3.3 变煤层渗透率 3.4 相对渗透率曲线 3.5 煤层厚度 3.6 煤层气连通性 3.7 煤层气含量 3.8 煤吸附能力 4. 模拟煤层气藏 4.1 变黑油模型 4.2 单孔介质模型 4.3 双孔介质模型 4.4 多孔介质模型 4.5 黑油模型 4.6 组分模型

前言 煤层气藏与常规气藏的最主要区别在于煤层气是以吸附状态吸附在煤基质微孔隙的表面，在生产过程中，当气藏压力下降到临界解析压力，煤层气从煤基质解析出来，通过煤基质扩散到煤裂缝，然后从煤裂缝流入到生产井。煤裂缝通常初始充满地层水，其中可能存在自由气，但一般不会超过储量的1％。而常规气藏气体是以自由气状态储存在气藏孔隙，气体在孔隙间的流动是达西渗流。 煤层气藏数值模拟模型需要模拟煤层气从煤基质解析然后扩散到煤裂缝的流动机理，这是与常规模拟模型的主要不同。常规模拟模型只描述流体在储层中的渗流，而煤层气模型需要描述煤层气从煤基质解析，煤层气扩散到煤裂缝，煤层气在煤裂缝间渗流以及从裂缝流入到生产井。 煤层气数值模拟模型可以采用单孔介质模型，双孔介质模型以及多孔介质模型。对流体的描述可以采用黑油模型或组分模型。单孔介质模型一个网格中的孔隙部分代表煤裂缝，非孔隙部分代表煤基质，煤层气从煤基质实时解析，与煤裂缝自由气达到瞬间平衡。双重介质模型包括基质网格以及基质网格对应的裂缝网格。模型基质网格描述煤层基质，基质网格提供气源，在开采过程中随着压力下降，气体从基质网格解析然后扩散流动到裂缝网格。模型裂缝网格描述煤层裂缝，流体在煤层裂缝渗流，然后流入到生产井。多孔介质模型可以将煤层基质划分为多个模型基质体系，然后模拟基质体系间的流动特征。在实际工作中最常用的是双孔介质模型。 煤层气组分主要是甲烷，在我现在工作的煤层气藏，甲烷含量占98％以上，只含有很少量的氮气和二氧化碳。因此煤层气模拟模型采用黑油模型。有些煤层气藏氮气和二氧化碳含量很高，可以高达50％以上，而且分布不均匀，这时需要用煤层气组分模型。如果采用注气提高煤层气产量的开采方法，也需要应用组分模型。 下面我们详细介绍煤层气藏开发生产特点，影响煤层气产能的几个重要参数，煤层气流动机理以及如何模拟煤层气藏。

煤层气利用技术简介通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德

煤层气井排采工操作手册

煤层气井排采操作手册中石油煤层气公司韩城分公司

目录 一、名词解释 二、煤层气排采基本原则 三、韩城煤层气地质特征 四、韩城煤层气排采特点 五、韩城煤层气井排采制度要求 六、煤层气井排采资料录取要求 七、排采巡井工岗位职责 八、排采住井工岗位职责 九、排采工作业流程 十、排采设备检查保养要求 十一、典型案例 基础篇 一：名词解释 1、煤层气：就是指在煤层内产生和赋存的天然气，其主要成分是 甲烷（CH4），约占70%以上，又称煤层甲烷、煤层吸附气或煤层瓦斯，它是煤层气的一种，是一种非常规天然气。煤层气与常规天然气最大不同点就在于煤岩既是它的储集岩又是生气原岩，它是煤层煤化作用的结果。煤的储集性和煤中天然气的储集是整个成煤作用过程的结果。 2、煤储集岩石学方面的参数：主要指煤阶、煤的显微组分、煤的 显微硬度。煤阶通过测定煤中镜质组反射率（R0）来确定。其余则用反光显微镜区分，同时亦可以求得割理宽度和密度。

3、煤阶：表示煤在埋藏历史中，沉积物有机质在成分和结构上经 历了一系列变化，其过程称之为煤的变质作用或煤化作用。可 以用多种物理和化学参数来表征煤的变质程度，常见的煤阶参 数有固定碳含量、镜质组反射率、水分含量。煤阶是影响割理 发育的主要因素。通常，低媒阶的煤割理不甚发育，到烟煤系 列时割理发育。割理面最密集的主要发生在低挥发分烟煤煤阶 附近，高于低挥发分烟煤煤阶，割理或裂缝又不发育，标本上 表现为割理封闭。 4、煤岩工业分析参数：该类参数是指煤的固定碳、挥发分、灰分、 水分，目的是对煤岩性能质量作出评价以及在煤储层评价中校 正含气量。 5、煤显微硬度：显微镜下可识别的煤的显微组分的抗压强度。不 同煤级和不同显微组分的显微硬度不同。在研究中，一般以均 质镜质体的显微硬度为代表。它是用专门的显微硬度仪进行测 定的。随着煤级的增高，煤显微硬度也有变化。 从褐煤到超无烟煤，煤的显微硬度值是增大的；同一煤级中，当镜质组还原性增强时，煤显微硬度略微降低；同一煤样中，煤显微硬度最大值与最小值间亦存在微小差异，反映出非均一性。 6、煤层含气量：是散失气量、解析气量和残余气量之和。散失气 量是指现场取出的含气煤心在装入解析罐之前释放出的气量； 解析气量是指煤心装入解析罐之后解析出的气体总量；残余气 量是指终止解析后仍留在煤中的那部分气量。对煤层气开采有 实际意义的是散失气量和自然解析气量，两项之和占总含气量 百分率越大，对煤层气开采越有利。 7、煤储层压力：是指煤层孔隙内流体所承受的压力，即通常所说 的孔隙流体压力。 8、临界解析压力：临界解析压力是指在煤层降压过程中气体开始 析出时所对应的压力值。可以根据临界解析压力与煤层压力了 解煤层气早期排采动态，临界解析压力越接近地层压力，排水 采气中需要降低的压力越小，越有利于气体降压开采，据此可 为制定煤层气排采方案提供重要依据。 9、地解比：地解比是临界解析压力与原始地层压力的比值。据此 比值可以预测产气高峰期到来的时间及是否可以高产。临界解 析压力越接近原始地层压力，含气饱和度愈高，高产富集条件 愈优越。据已勘探开发的数据，可将地解比划分为高地解比(＞

煤层气数值模拟讲解

1. 煤层气藏开发生产特点 煤层气藏开发一个最显著的特点是需要进行前期脱水降低煤层压力。煤层气吸附在煤基质孔隙表面，只有当煤层压力低于临界解析压力，煤层气才会从煤层基质孔隙解析出来扩散到煤层裂缝。脱水时间长短取决于煤层气饱和度。煤层气饱和度定义为某压力下煤层气含量与该压力下煤层气吸附能力的比值。饱和度为1的煤层气藏称为饱和气藏，饱和气藏煤层气随着煤层脱水而产出。饱和度小于1的煤层气藏称为欠饱和气藏，欠饱和气藏需要经过长期脱水后才开始产气。在我现在工作的煤层气藏，有些井脱水十几天后就开始产气，单井高峰日产气量能达到三万方以上。有些井则需要一年甚至几年的脱水后才产气。 不同煤层气田以及同一煤层气田不同生产井的生产动态可能差别很大，煤层气田典型生产井产量可以分为三个阶段，第一阶段井只产水，不产气。第二阶段井开始产气，一直到气量达到最高值，产水量逐渐下降。第三阶段产气量和产水量一起下降。 由于煤层地质属性的不同，井的生产动态会变化很大。比如有些低渗井产气量从开始就递减，而且递减缓慢。有些井只生产干气，不产水。煤层气井的生产动态主要受煤层含气量，煤层含气饱和度，煤层渗透率，相对渗透率，孔隙度等的影响。 煤层气是以吸附状态吸附在煤基质孔隙中，吸附量与煤的类型，煤灰含量，煤湿度以及煤层压力有关，在相同温度，煤灰含量和湿度条件下，压力越大，煤吸附的气量越多。常规砂岩气藏中的气体储藏在砂岩孔隙中，在相同压力条件下，煤层储气量要大于砂岩储气量。煤层气吸附能力与压力的关系曲线称为解析等温线。每个压力点对应该压力下煤的最大吸附量，也称为饱和吸附量。许多煤层吸附气处于未饱和状态，也就是说在初始压力条件煤的实际吸附气量小于该压力下的饱和吸附气量，煤层在生产时只产水，不产气。只有当压力降到临界解析压力，气才会从煤基质中解析出来，煤层才开始产气。（临界解析压力为煤的气吸附量与煤吸附能力相同时对应的压力）。开发煤层气田需要将井的井底压力快速降低到最低值，这样才能快速降低地层压力，缩短脱水时间，提高产气量。多数煤层气生产井都采用下泵开采的方式，尽量把水位降低到最低程度。我工作的煤层气田井多数井采用螺杆泵生产,在一到两年内要将井底压力降到5,6个大气压，美国

煤层气的开采与利用

煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移

动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术

对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。

煤层气开采技术

煤层气简介 1、定义 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组分外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。

在煤层气概念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来，国内外有些学者为区分两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（Gas Drainage in-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（Abandoned Mines）抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane （缩写为CMM）。 2、存在形式 吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电

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。

煤层气产出过程

第五章煤层气产出过程 煤层气井的排采过程与常规天然气井显然不同，通常具有一个产气高峰期。这种差异，起源于煤层气主要以吸附状态赋存。 第一节主要内容： 在煤层气开采初期一般要进行“脱水”处理，即所谓的“排水降压”过程，目的是诱导煤层气的解吸、扩散、渗流作用由高势能方向往低势能方向连续进行。 一、煤层气流动机理 煤层气产出包括三个相互联系的过程，即解吸、扩散与渗流。 地下水的采出使煤层气压力降低。当煤层压力降低到一定程度时，煤中被吸附的气体开始从微孔隙表面分离，即解吸。解析气浓度在解吸面附近较高，在裂隙空间中较低。因此，煤层气会在浓度梯度的驱动下，通过孔隙—微裂隙系统向裂隙空间扩散。在煤层中，可能有三种扩散机理：以分子之间相互作用为主的体积扩散，以分子—表面相互作用为主的Knudsen扩散，基质表面的吸附气层表面扩散。 按照煤层中发生的物理过程，煤层气产出相继经历了三个阶段： 第一阶段，水的单相流。在此阶段，煤层裂隙空间被水所充满，为地下水单相流动阶段。 第二阶段，非饱和单相流。这一阶段，裂隙中为地下水的非饱和单相流阶段，虽然出现气—水两项阶段，单只有水相才能够连续流动。 第三阶段，气—水两相流。随着储层压力下降和水饱和度降低，水的相对渗透率不断下降，气的相对渗透率逐渐升高。最终，在煤层裂隙系统中形成了气—水两相达西流，煤层气连续产出。 上述三个阶段在时间和空间上都是一个连续的过程。随着排采时间的延长，第三阶段从井筒沿径向逐渐向周围的煤层中推进，形成一个足以使煤层气连续产出的降压漏斗。 二、煤层气开采过程 原始地层条件下，煤层及其围岩中地下水一般较多，储层压力大致等同于水

Eclipse中煤层气模拟实例

ECLIPSE CBM Template Workshop

Exercise 1 – Single-Well, Single Layer (3) Introduction (3) Exercise1 - Stages (3) Creating a template case in ECLIPSE Office (4) Model Definition (5) Reservoir Description (6) Wells (7) Production (8) Fluid Properties (10) Run and Results (10) Exercise 2 – Single-Well, Single Layer, Gas-Water (12) Introduction (12) Stages (12) Restoring a template model (13) Model Definition (13) Reservoir Description (13) Fluid Properties (14) Generating the Model (15) Running Simulation & Results (16) Sensitivity to Gridding Controls (17) Exercise 3 – Sensitivity to Reservoir Conditions (25) Introduction (25) Stages (25) Customizing Reports (26) Creating a New Project (26) Sensitivity to Initial Conditions (27) Sensitivity to Rock Properties (29) Sensitivity to Fluid Properties (32) Exercise 4 – Well Spacing Optimization (41) Introduction (41) Stages (41) Problem Description (42) Building a Quarter Five-Spot CBM template model (42) Comparing Pattern Recovery Factors (46) Creating Reports (47) Evaluating Net Present Value (49) Exercise 5 – Enhanced Production with Fractured wells and Horizontal Wells - Interference (53) Introduction (53) Stages (53) Single Vertical Well Model (54) Two Vertical Well Model (56) Hydraulic Fractured well (61) Horizontal Well (64) Exercise 6 – Optimizing Development in a Dipping Reservoir (66) Introduction (66) Stages (66) Building a 4-vertical well model (66) Sensitivity to Workovers Timing (68) Exercise 7 – Hydraulic Fractures and Zonal Isolation (71) Introduction (71) Stages (71) Creating a Single Coal Seam Model (72) Analyzing the Hydraulic Fracture Impact on Production (73) Creating a 3-Layer Sand-Shale-Coal Model (75) Analyzing the Impact of the Failed Zonal-Isolation on Production (76)

煤层气开采模式探讨

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 煤层气开采模式探讨 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-2143-96 煤层气开采模式探讨 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1 两种开采模式的异同 1.1 开采机理的差异 (1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。

井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域．这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。 1.2 实施方法的不同

利用CMG-GEM组分模拟器模拟煤层气开采教程(一)

第三十期：利用 CMG—GEM 组分模拟器模拟煤层气开采(一)
CMG—GEM组分模拟器 模拟煤层气开采教程
加拿大计算机模拟软件集团(CMG)

第三十期：利用 CMG—GEM 组分模拟器模拟煤层气开采(一)
教程1：采用BUILDER CBM快速向导建立煤层气开采模型
下面的教程将讲解如何利用Builder和GEM来一步步建立煤层气数值模拟模型：
一、打开BUILDER
1.在Launcher上的相应图标上双击鼠标打开BUILDER。 2.选择： GEM模拟器，SI国际单位，DUALPOR，和Gilman and Kazemi的形状因子，开始日期为 2005年1月1日。 3.单击两次OK。
二、输入输出控制部分（Input / Output Control Section）
1.在树状图中单击I/O Control
图1：树状视图中I/O Control标签 2.双击Titles And Case ID，然后输入“CBM1”，单击OK。 3.双击Run Time Dimensioning。 4.在“Undocumented Dimensioned Variables”下输入如下数据来重新标出矩阵存储值，并 单击OK。 MDLU = 1000000， MDALP = 600000， MDDD = 60000 5.双击Restart，并选中“Enable restart writing”。 6.单击
图标，并在日期“Date 2005-01-01”处单击 OK。
7.按OK返回。

煤层气井排采制度探讨总结

煤层气井排采制度探讨总结 1、稳定生产阶段。这一阶段储层特性将决定气、水产量和生产时间。此时环空液面应低于生产层，而且井口压力应接近大气压。随着排采的进行，压力的下降，在近井地带形成一个很小的低含水饱和区，有助于解吸气体流人井筒。此时，生产制度平稳，不要频繁更换油嘴改变生产压差。尽管在开始排采的前几周，产气量较低，达不到设计产量，但从长远的观点看，有助于保证今后生产的正常进行，减少故障发生。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 2、当储层压力接近解吸压力时要特别注意，这时易产生一个突变，一般表现为气产量突然增大，套压增大，有时气会将环空水带出，造成环空液面突然下降。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 3、由于继续排水，液面缓慢下降，同时逐步加大油嘴使套压降低，减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水，目的是在环空液面降低到泵的吸人口后，地面压力长期保持在正常工作的范围(O.05～0.1MPa)。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 4、加大油嘴直径，套压下降，产气量上升；反之，减小油嘴直径，套压上升，产气量下降。一般油嘴直径为3～7mm，套压不低于0.05MPa。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 5、对产水量大的井，需长期的排采才能使压力逐步下降，不可能在很短时间内将液面降低到要求的范围。因此，有些供液能力强的井，需要一个很长的排采周期。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 6、检泵时最好不洗井,一旦需要检泵，在砂面不埋煤层的情况下最好不要洗井，如必须洗井，最好用煤层产出的水，这样可防止煤层污染。另外，尽量缩短检泵作业时间，可缩短恢复产气的时间。检泵后，排采降液仍需一个缓慢的过程，切不可降液幅度太大，急于产气。（任源峰.煤层气排采中的技术管理[J].油气井测试，2003,12（5）：66-68.） 7、排采流压的控制依靠控制液面来实现，要及时调整排采工作制度，使环

第10章 煤层气地质研究中的数值模拟技术【中国矿业大学《煤层气地质学》(傅教授课件)】

第十章煤层气数值模拟技术与方法 数值模拟技术在煤层气勘探开发中应用较广。煤层气储层模拟是进行产量预测、地面开发前景评价和生产工艺优选等的重要手段；煤层气地史演化数值模拟则主要用于定量研究煤层气的生成、逸散和赋存的演化规律。此外，数值模拟技术还被广泛应用于煤层气储层研究和储量计算等方面。 第一节煤层气储层模拟技术 一、概述 煤层气储层模拟（reservoir simulation）又称为产能模拟（coalbed methane production modeling），无论是在常规油气还是在煤层气勘探开发过程中，通常都需要进行这项工作。储层模拟是将地质、岩石物性和生产作业集于一体的过程，在此过程中使用的工具就是储层模拟软件。 储层模拟实际上是在生产井的部分参数已知的条件下，解算描述储层中流体流动的一系列方程，通过历史匹配，对井的产油量、产气量和产水量等参数及其变化规律进行预测的工作。预测的时间可在几个月、几年甚至几十年。产能参数是选择开采工艺、开采设备的重要依据，同时，还可根据产能参数，对生产井的经济价值进行评价。 随着煤层气开发试验的相继实施和实践经验的积累，科技工作者对煤层气的生气、储集和运移规律有了更深入的理解，同时，也意识到需要有一个有效的工具，来进行生产井气、水产量数据的历史拟合，以便获取更为客观的煤层气储层参数，预测煤层气井的长期生产动态和产量。同时为井网布置、完井方案、生产工作制度、气藏动态管理，煤层气开发方案等提供科学依据。正是在这种背景下，煤储层数值模拟研究工作，在继续围绕煤矿瓦斯研究的同时，借鉴油气藏数值模拟理论、技术和方法，扩展到地面煤层气资源勘探、开发领域。 1981年，由美国天然气研究所（GRI）主持，美国钢铁公司（US Steel）和宾州大学等承担了煤层气产量模拟器与数学模型开发项目（Development of Coal Gas Production Simulators and Mathematical Models for Well Test Strategies）。在该项目中，Pavone和Schwerer 基于双孔隙、拟稳态、非平衡吸附模型，建立了描述煤储层中气、水两相流动的偏微分方程组，采用全隐式进行求解，并开发了相应的计算机软件ARRAYS。该软件包括WELL1D和

煤层气开采模式探讨

I If 编号：SM-ZD-16333 煤层气开米模式探讨 Orga nize enterp rise safety man ageme nt planning, guida nee, inspection and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制: 审核: 时间: 本文档下载后可任意修改

煤层气开采模式探讨 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定 产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1两种开采模式的异同 1.1开采机理的差异(1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助 煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域.这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直 井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。 解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。

煤层气资源开采项目环境影响报告书

山西晋城潘庄区 煤层气资源开采项目 环境影响报告书简本

煤炭科学研究总院西安研究院 2008 年八月 、八、- 前言 煤层气即煤层瓦斯气，是在煤化作用过程中产生并蕴藏在煤层和相邻地层中的烃类气体，其主要成份为甲烷（CH4），属优质能源和化工原料。 根据国家发改委制订的《全国煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十一五”规划》 的总体布局，“十一五”期间，山西沁水盆地将是中国煤层气产业重点建设发展地区，而位于沁水盆地南部晋城潘庄区煤层气的尽早开发不仅会带动该地区煤层气产业的快速发展，同时也会对当地的煤矿安全生产、环境改善、能源结构的完善起到重要的作用，并将产生具大的社会和经济效益。 潘庄区面积为185.54km2，包括潘庄采气区和端郑采气区，其中潘庄采气区面积为150.77km2，端郑采气区面积为34.77km2,行政上隶属于山西省沁水县、阳城县。区内煤层气探明储量为264.31 00质，预计探明储量139.27 X 10京，可利用储量为276.88 X 108卅。 潘庄区煤层气资源由中联煤层气有限责任公司（以下简称“中联公司” ）和萨摩亚美中能源有限公司（以下建成“美中能源” ）合作开发，分两期进行。 一期开发为已建工程，中联公司在潘庄采气区建设1 50口垂直井，山西省发展和改革委员会2005年7月1 3日以“晋发改高新发[2005]594 号”文对工程进 行批复，其中110 垂直井尚未进行井场地面设施建设，40 口井已经完成地面井场和集输系统建设（通过3 座井场自带的集气阀组和1 座集气增压站、1 座CNG 站完成集输），开采3＃煤层气资源。 本方案为二期开发，计划新建514口采气井，其中中联公司在潘庄采气区和端郑采气区新建采气井266口（其中，258口直井，8口多分支水平井），与一期完

煤层气井排采过程中各排采参数间关系的探讨

中国煤田地质 COAL GEOLO GY OF CHINA Vol.12No.1Mar.2000 第12卷1期2000年3月 作者简介:曹立刚,男,高级工程师,煤层甲烷气开发中心 主任。 收稿日期:1999—09—13编 辑:葛晓云 煤层气井排采过程中各排采参数间关系的探讨 曹立刚,郭海林,顾谦隆 (东北煤田地质局,沈阳 110011) 摘要:煤层气井必须进行排水降压,才能达到产气的目的。而煤层气井的产气量又受控于储层特性并由排采时的各参数所制约,只有掌握产气量与这些参数的关系才能制定合理的开采工作制度。本文利用铁法D T3井资料研究了在供气条件具备时,排采中产气量、排水量、井口压力和液面深度间的关系,提出了井底压力的作用及估算方法,将有利于煤层气井生产过程的认识和合理开发。关键词:煤层气;排采;参数关系;井底压力中图分类号:P618111 文献标识码:A 文章编号:1004—9177(2000)01—0031-05 排采是煤层气井开发中的一个重要环节,排 采中必须测定各项排采参数,通过对排采参数的分析,建立排采参数间的关系,是极其有意义的一项工作,它将成为掌握排采特征,建立合理的工作制度的基础。铁法煤田大兴区D T3井在完井和压裂以后,连续进行了479天的排采,总计产气量 15019万m 3,排水1128万m 3 ,积累了丰富的基础资料。现将该井排采时各排采参数之间的关系和做法初步总结,供参考。 1排采中应测定的参数 排采工作应测定的参数一般为: 产气量、排水量、井口套压、液面深度、系统压力、气温、水温、气体成份、水成份、固体携出物和携出量、油嘴直径、 抽油机特征数(如冲程、冲次、工作时间和功能图等)等。 其中:系统压力和气温用于标准方气 量的换算;气体成份用以确定气体质量以及判断产气层位;水成份用以确定压裂液排出情况及指示水的来源;根据固体携出物和携出量判断井的工作状况;抽油机特征数用以了解抽油机的工作效率和工作状况等等。因此参数中经常直接影响产气量的 参数为排水量、井口套压和液面深度。 2 参数间的相互关系 211 计算基础数据选择 由于排采时各参数值都是变化的,有的甚至 出现跳跃和突变,计算时采用相对稳定段作为基础,即每个计算时段内的产气量、排水量、 套压和

浅析煤层气开采技术与发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5917565276.html, 浅析煤层气开采技术与发展趋势 作者：焦腾辉 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第03期 摘要：我国拥有丰富的煤炭资源，并伴有极为丰富的煤层气资源。随着技术的不断发 展，煤层气的开采效率与质量均有提升。本文研究了煤层气开采过程中常运用的勘探、钻井、净化增产等几项技术，并就其开采技术的未来发展趋势进行了简要研究。 关键词：煤层气;开采;技术 在工业企业的迅速发展与人们生活水平提升的情况下，我们对煤层气等化石能源的需求逐渐提高，同时也行成了该部分能源紧缺的局势。为更好的满足人们生产生活对化石能源的需求，开采单位要不断提升开采技术，提高能源开采的产量与质量。 1 煤层气开采技术 煤层气即赋存于煤层当中的天然气，我国资源比较丰富，尤其是有着较大量的低、中煤阶煤层气储量。作为一种具有较大价值的化石能源，煤层气开采成为能源发展的重要方向。为确保开采的效率与质量，开采的几个环节都要依靠相应的先进技术。目前，煤层气开采中常用的主要技术有以下几种： 1.1 勘探技术 勘探是煤层气开采的基础环节，对整个开采工作有重大影响。施工人员在开采作业之前必须对煤层气的实际情况进行科学、详细的勘探，了解当地的地质构造，以制定科学合理的方案[1]。这是因为地质的构造与特点对煤层气产量与开采难度有巨大关联，只有准确了解当地地 质的整体情况，决策人员才能制定开采实际方案。经研究发现，煤层气多储于向斜底部等位置，且煤层气都是压力圈闭气藏。其压力圈又可分为水压圈与气压圈，向斜底部裂缝处就是水压圈闭气藏吸附气的聚集区。此外，勘探的另一项重点工作是探测当地的地质活动的相关情况，以判断煤层开采的难度。首先，开采位置若是在地质构造变化严重的区域，煤层气的储存难度会加大。其次，火山岩活动情况对开采有巨大影响，其活动严重会对煤层造成破坏，不利于开采。但其若有小幅度活动则会促进煤阶升高并利于气体转化，从而便于开采。最后，煤层顶底板的岩性密度的。密度较高的区域，其含气量较高便于开采。为保证煤层气开采的整体工作效益，开采人员要利用精准的地质勘探仪器，对开采区的地质构造及特征进行详细调查，为开采作业提供准确指导。 1.2 钻井技术 在进行钻井时，多利用石油钻井设备进行作业，钻头多选择取心钻头与压轮钻头，钻井液根据产层的实际特点多选则低密度水泥浆或清水。钻井作业中常用到欠平衡钻井与定向钻井两

煤层气利用技术简介

煤层气利用技术简介集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

煤层气利用技术简介煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德国、前苏联、波兰等国主要采用煤炭开采前抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气。80年代初美国开始试验应用常规油气井（即地面钻井）开采煤层气并获得突破性进展，标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。美国进行煤层气地面开发有两种情况，一种是在没有采煤作业的煤田开采煤层气，采用

的技术与常规天然气生产技术基本相似，渗透率低的煤层往往需要采取煤层其激励增产措施，如把二氧化碳注入不可开采的深煤层中的煤层气回收增强技术；另一种是在生产矿区内开发煤层气，这种情况下采气与采煤密切相关，特别是采用地面钻井抽取采空区的煤层气，通常抽气容易，不需要进行煤层压裂处理。 另外一些发达国家煤层气开发技术已经非常成熟，如澳大利亚采用航空磁测和地震勘探以确定钻井的最佳位置，开发了水平井高压水射流改造技术，并应用水平钻孔、斜交钻孔和地面采空区垂直钻孔抽放技术开采煤层气。 我国地质条件复杂，煤储层具有“三低一高”的特点，即：低压、低渗、低饱和、高含气量的特征，需要进一步完善基础理论，指导煤层气勘探开发工作。我国对于本层、邻近层和采空区的井下煤层气开采都已经有比较成熟的技术，还有些关键技术需进一步完善。从90年代初开始引进国外煤层气开发技术，目前基本掌握了适合我国煤储层特征的煤层气勘探开发技术，为煤层气的商业化开发创造了条件。 国内外支持政策 美国1980年出台了《能源以外获利法》第29条税收补贴政策极大促进了煤层气产业的发展。1992年美国能源管理委员会颁布第636号法