煤层气产气机理及生产特点
简述煤层气的赋存及开采机理
简述煤层气的赋存及开采机理煤层气是一种以煤层作为富集和储存层的天然气资源。
它与石油和天然气一样，属于化石燃料的一种，具有高热值、清洁环保等特点，被广泛应用于工业、民用和交通等领域。
煤层气的赋存和开采机理涉及到地质学、煤学、岩石力学等多个学科，下面将从煤层气的赋存状态和开采过程两个方面进行简述。
一、煤层气的赋存状态煤层气主要以吸附气和游离气的形式存在于煤层中。
吸附气是指煤层中气体分子与煤质表面发生物理吸附作用形成的气体，它主要存在于孔隙中和煤质表面的微孔中。
游离气是指煤层中气体分子不与煤质发生吸附作用，直接存在于煤体的裂隙中。
煤层中的孔隙主要包括微孔、裂隙和堆积孔隙等，其中微孔是煤层气主要的储存空间。
煤层气的赋存状态与煤质、煤层厚度、地下温度和地下压力等因素密切相关。
二、煤层气的开采过程煤层气的开采过程主要包括勘探、开发、生产和利用四个阶段。
1. 勘探阶段勘探是确定煤层气资源储量和分布的阶段。
通过地质勘探、地球物理勘探和钻探等手段，获取煤层气地质储层参数和地下地质构造信息，以确定适宜的开采地点和开采方式。
2. 开发阶段开发是指利用各种开采技术将地下的煤层气资源转化为可利用的气体。
常见的开发技术包括水平井钻探、压裂和抽采等。
水平井钻探是将钻井技术与井筒完井技术相结合，钻设水平井以提高开采效率。
压裂是指通过注入高压液体将煤层裂缝扩展，以增大气体流动通道。
抽采是通过抽取地下水和降低地下压力，从而促使煤层气向井筒中流动。
3. 生产阶段生产是指煤层气从地下储层中抽采到地面，并进行处理、净化和输送的过程。
煤层气经过地面的分离、除水、脱硫和除尘等工艺处理后，可以供应给工业、民用和交通等领域使用。
4. 利用阶段利用是指将生产的煤层气应用于各个领域。
煤层气可以作为燃料供应给发电厂、工业企业和居民用户使用，也可以作为替代燃料用于交通运输。
煤层气的赋存及开采机理是一个复杂而系统的过程，涉及到多个学科的知识。
通过深入研究煤层气的赋存规律和开采技术，可以有效开发和利用煤层气资源，实现能源的可持续利用。
煤层气成因及产地研究
煤层气成因及产地研究1煤层气的成因煤层气是一种新兴的资源，它是煤炭富集的深部有机晶体岩体中的液态天然气。
煤层气是在超高压、高压或超低压条件下，通过煤层结构或煤层物理及化学特征形成的一种天然气形态，是一种非常可观赏，也是人类活动一部分的能源来源，它主要由甲烷、乙烷、丁烷与二氧化碳组成，常由煤矿渗流而聚集而成。
煤中可以形成煤层气的成因主要有两个，其一是生物成因，即以生物体形成的烃。
在煤层中，大量的有机质吸��和室内分解，作用于煤矿应力下的深部有机晶体岩体，产生大量的烃，然后形成煤层气。
另外一种是物化成因，即在煤层应力梯度和温度范围内，煤中有机质与水蒸气相分离，再混合而成的烃，随着深层温度升高，煤中的有机物、水和气体等相互作用，氧化烃被一次氧化等微生物作用推动形成煤层气。
2煤层气的产地煤层气的产地通常分布在古老的深层煤系中，主要以古生界的中到新元古生界的低温高压湖相陆相和火山岩系次级煤系为主，煤系中抽油石古近系陆相、盆地成煤期及无柱胶结层煤等都可形成煤层气。
一般来说，中国煤层气的分布地质遍及华北、东北、华东、华南及西北等地，由于煤层气成熟度和功能差异性大，因此也存在多种产地性质。
在中国，煤层气多以盆地形成，主要分布于塔里木、晋城、胶东半岛等地，塔里木盆地煤层气资源非常丰富，可在灰岩中发现，其中的山湖煤系煤层气更是资源量十分可观；晋城盆地的煤层气资源分布较广，主要以熔岩层煤系煤层气为主，可分布于岩层油脂及芡绿的低温高压复合海湾相和平原滩涂平原沉积；而胶东半岛也是中国煤层气资源最丰富的地区之一，主要分布于侏罗系湖相、深层低温火山岩中等。
3结论煤层气是一种新兴的资源，它是由煤矿渗流而聚集而成的，是一种有利的能源来源，对人类活动有着重要的作用。
在煤层可以形成煤层气的成因有两类，其一是生物成因，其二是物理化学成因。
煤层气的分布主要集中在华北、东北、华东、华南及西北等地，中国煤层气分布较多，在塔里木、晋城、胶东半岛等地产地资源可观，煤层气将对现代社会提供更大的发展能量。
煤层气的成因
• 煤层气的定义与特性 • 煤层气的成因机理 • 煤层气的形成过程 • 煤层气形成的影响因素 • 煤层气勘探与开发
01
煤层气的定义与特性
煤层气的定义
01
煤层气：指赋存在煤层中以甲烷为主要成分的烃类气体，有时 也包含少量乙烷、丙烷和丁烷。
02
煤层气俗称“瓦斯”，是一种清洁能源，具有高热值和低污染
生成气体的组成
煤层气主要由甲烷组成，还含有少量的一氧化碳、 二氧化碳、氮气等气体。
煤层气的富集阶段
气体扩散作用
在煤化作用和煤层气的生成阶 段，气体通过扩散作用向煤层
孔隙中聚集。
气体吸附作用
煤层中的孔隙具有吸附作用， 能够将气体吸附在孔隙表面。
压力作用
随着煤层中气体的聚集，压力 逐渐升高，促使气体向邻近的 砂岩层和石灰岩层扩散和运移 。
盖层封闭性能
盖层的封闭性能对煤层气的保存和聚 集具有重要作用。盖层封闭性能越好， 煤层气越容易在煤层中聚集。
05
煤层气勘探与开发
煤层气勘探技术
01
02
03
地球物理勘探技术
利用地震、电法等物理方 法探测煤层气的分布和储 量。
钻井勘探技术
通过钻井获取煤层气样品， 分析其成分和储层参数。
遥感技术
利用卫星或无人机遥感技 术监测煤层气分布和动态 变化。
化学成因
煤层气是在高温高压条件下，煤中的有机质通过化学反应转化生成的气体。这 种反应可以在水或干燥条件下进行，生成的气体可以是烃类气体或非烃类气体。
影响因素
温度、压力、气体组分和气体运移条件等。
03
煤层气的形成过程
煤化作用阶段
煤化作用
随着地壳运动和沉积环境的变化，煤层经历了从泥炭到无烟煤的演 化过程，这个过程中煤的化学成分和物理性质发生了变化。
简述煤层气的赋存及开采机理。
简述煤层气的赋存及开采机理。
煤层气是一种以天然气为主要组成成分的有机矿物质，位于煤层中，具有重要的经济价值。
煤层气的形成是由煤级经历了自然热熔、长期压实形成的，其中以煤炭质部分发生的化学转化形成的烃类物质为主。
煤层气的赋存机理主要有渗漏、储存和驻留三种。
渗漏机制是指地质构造形成的胸部面上出现的渗漏洞口，天然气可以从地底深处穿过凝聚层形成流体，也可以从悬崖壁、地层剪切面等再渗漏到胸部，从而被抽出煤层，形成较高的渗漏通道，以及不同煤层产气更多的原因。
储存机制是指瓦斯以气体相存在油层中，被油层作为贮容空间，保持油层的结构特征和气体的流动状态。
驻留机制是指瓦斯驻留在煤级的微孔内，在煤层中构成“贯通型”的天然气储量，并受变形、裂隙和煤层特征的影响而分布均匀。
煤层气的开采机理是指为了开发煤层气而采取的一系列石油勘
探开采、处理和利用技术手段。
开发煤层气的目的，是为了实现其规模经济价值，采取合理的勘探开发策略和技术，开拓煤层气藏的量、质和利用率，为石油燃料供应和国家经济发展作出重要贡献。
煤层气的开采机理主要有顶板封堵开采、高抽进封堵体系开采、抽洞堵塞开采和水果眼体系开采4种。
- 1 -。
煤层气井采气机理及压降漏斗
煤层气井采气机理及压降漏斗1. 煤层气井采气机理煤层气（Coalbed Methane，简称CBM）是一种天然气，主要存在于煤层中。
煤层气的产生是由于煤层中的有机质在地质历史过程中经过压力和温度的作用，将有机质分解成甲烷等气体。
煤层气的开采是将这些天然气从煤层中采集出来供应给市场。
煤层气井的采气机理主要涉及以下几个方面：1.1 煤层气的吸附和解吸过程煤层气是以吸附形式存在于煤层中的，即气体分子通过静电力和万有引力相互作用，附着在煤表面。
随着压力的增加，煤层气开始解吸，即气体分子从煤表面脱附出来。
1.2 渗流过程煤层气在煤层中的渗流过程主要是通过煤层中的孔隙和裂缝进行的。
煤层中的孔隙主要是由于煤中的胶结物质、粒间隙和微孔隙所形成。
当煤层气压力高于地层压力时，气体就会顺着渗透率较高的通道进行流动。
1.3 煤层气的产量衰减机理在采出一定量的煤层气后，煤层气井的产气速度会逐渐减小，甚至停产。
这是由于煤层中的渗透度减小，孔隙和裂缝被压实等因素造成的。
产气速度衰减的快慢与煤层的物性、渗流路径的连通性以及采气方式等因素有关。
2. 压降漏斗在煤层气井中的应用压降漏斗是一种常用于煤层气井的流体传输设备。
煤层气井中的压降漏斗主要用于以下几个方面：2.1 调节产气速度压降漏斗可以通过调节产气速度，控制煤层气从井中产出的速度。
产气速度过快可能导致煤层中的渗透率不足以支撑气体的流动，造成井壁的塌陷和井内压力的下降。
而产气速度过慢则会降低煤层气的采集效率。
压降漏斗可以通过调节流量来平衡产气速度和煤层渗透率之间的关系，有效地控制产气速度。
2.2 分离沉积物煤层气井中存在着一定量的沉积物，如煤粉和水分。
这些沉积物会对煤层气的采集造成一定的影响。
压降漏斗可以通过设计合理的结构，将沉积物从气流中分离出来，确保采集到的煤层气的纯度。
2.3 减小压力损失在煤层气井中，气体需要克服一定的阻力才能从地层中流出。
压降漏斗可以通过设计合理的结构和优化流体动力学，减小气体在流动过程中的压力损失。
煤层气开发简介
煤层气煤层气（Coalbed Methane）储层参数，主要包括煤的等温吸附特性参数、煤层气含量、渗透率、储层压力、原地应力，以及有关煤岩煤质特征的镜质组反射率、显微组分、水分、灰分和挥发分等，相应的测试分析技术有：煤的高压等温吸附试验（容量法）、煤层气含量测定、煤层气试井和煤岩煤质分析等。
煤的高压容量法等温吸附实验，是煤层气资源可采性评价和指导煤层气井排采生产的关键技术参数，等温吸附数据测定准确性，直接关系到煤层气开发项目的成败和煤层气产业的发展。
许多研究表明，煤是具有巨大内表面积的多孔介质，象其它吸附剂如硅胶、活性碳一样，具有吸附气体的能力。
煤层气以物理吸附方式储存在煤中，主要证据有：甲烷的吸附热比气化热低2—3倍（Moffat ＆Weale，1955；Yang ＆Saunders，1985），氮气和氢气的吸附也与甲烷一样，这表明煤对气体的吸附是无选择性的；大量试验也证明，煤对气体吸附是可逆的（Daines，1968；Maver 等，1990）。
结合国内外资料，推荐吸附样粒度为60—80目。
煤的平衡水分—当煤样在温度30℃、相对湿度96%条件下，煤中孔隙达到水分平衡时的含水量。
测试平衡水平的主要目的是：恢复储层条件下煤的含水情况，为煤的吸附实验做准备。
煤层气含量—指单位重量煤中所含的标准状态下（温度20℃、压力101.33kpa）气体的体积，单位是cm3/g或m3/t。
它是煤层气资源评价和开发过程中计算煤层气资源量和储量、预测煤层气井产量的重要煤储层参数之一。
煤层气含量的测定方法大体上可分为两类：直接法（解吸法）和间接法（包括等温吸附曲线法和单位体积密度测井法）。
在直接法中，保压取心解吸法是精确获得原地煤层气含量最好的方法。
直接法的基本原理煤心煤样的煤层气总量由三部分气体量构成：一是损失气（lost gas）,二是实测气（measured gas），三是残余气（residual gas）。
损失气量估算主要采用美国矿业局直接法（USBM法），该法假设煤中气体解吸可理想化地看作球形煤粒中气体在恒温下扩散，可以用扩散方程来描述，球形煤粒内气体的初始浓度为常数。
煤层气开采技术
煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长，煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。
煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气，其主要成分为甲烷。
煤层气的开采技术越来越成熟，其对环境的污染也得到了有效控制，因此其广泛应用已经成为一种趋势。
一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附，同时由于煤层下方的地质压力，煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力，使煤层内的天然气产生自然游离现象。
因此，引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。
二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式：地面采气和井下采气。
地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出，井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。
1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力，从而通过孔洞将天然气排出。
其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。
2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破，使煤层内的天然气得到释放。
其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。
3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射，将煤层进行轻微的破碎，从而使煤层内的天然气更容易释放。
其主要包括弹力冲击和气流冲击等。
4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水，使煤层裂隙和孔隙变得更加通透，从而使天然气能够更加顺利的排出。
其优点是可以提高煤层气提取率，但需要高温高压的流体。
三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源，避免大量的矿山和工厂污染，具有很强的环保性。
(2) 煤层气可以提供稳定的能源，不受气候和季节限制，可以作为一个重要的能源储备。
(3) 煤层气钻探和开采成本低，可以大量释放能源，为国家经济发展提供有力支持。
2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯，如果处理不当，会对环境产生危害。
煤层气基础知识
1、煤层气：是指赋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并部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体；煤层气爆炸范围为5—15%2、煤层气的主要成分甲烷、二氧化碳、氮气3、煤层气储层是（基质）孔隙、裂隙双重介质结构4、煤层气的赋存状态吸附态（80-90%），游离态（20%-10%）、水溶态（5%以下）。
游离态煤层气以自由气体状态储积在煤的割理和其他裂缝空隙中，在压力的作用下自由运动5、煤层气的产出机理：通过抽排煤储层的承压水，降低煤储层压力，使吸附态甲烷解吸为大量游离态甲烷并运移至井口。
即排水－降压－解析－扩散－渗流煤层气的运移方式：微孔-大孔-微裂纹-裂隙-裂缝6、在煤体的大孔和裂隙中，煤层气流动是以压力梯度为动力，其运移遵循达西定律；而在微孔结构中，煤层气流动是以浓度梯度为动力，运移遵循菲克定律。
7、井底压力：是指煤层气井储层流体流动压力8、压降漏斗：由于排水降压，供水边界到井底洞穴形成压差,其压差形状为漏斗状曲面,该曲面被称为压降漏斗，由于洞穴压力最低，煤层气定向解析，扩散，渗流和运移至洞穴。
排采时间越长，压降漏斗有效半径越大，其影响范围逐渐增加。
9、吸附：煤层气分子由气相赋存到煤体表面的过程。
10、煤中自然形成的裂缝称为割理；割理中的一组连续性较强、延伸较远的称面割理；另一组仅局限于相邻两条面割理之间的、断续分布的称端割理11、达西定律：Q=KA△h/L式中Q为单位时间渗流量，A为过水断面面积，△h为总水头损失（高度差），L 为渗流路径长度，I=h/L为水力坡度，K为渗流系数。
关系式表明，水在单位时间内通过多孔介质的渗流量与渗流路径长度成反比，与过水断面面积和总水头损失成正比。
从水力学已知，通过某一断面的流量Q等于流速v与过水断面A的乘积，即Q＝Av。
菲克定律：菲克就提出了：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面积的扩散物质流量（称为扩散通量Diffusion flux，用J表示）与该截面处的浓度梯度(Concentration gradient)成正比，也就是说，浓度梯度越大，扩散通量越大12、临界解吸压力：对于未饱和煤层气藏，只有压力下降到含气量吸附等温线上，气体才开始解吸，该压力称为临界解吸压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
——煤岩岩石脆性大,易破碎,易受压缩。
100 90 80
各级别孔隙含量（%）
70 60 50 40 30 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 样号（北部：1-17；中部：18-33；南部：34-40） 微孔-过渡孔（0-200nm） 中孔（200-1260nm） 大孔（1260-50000nm）
（2）非饱和气流阶段：水与不连
续甲烷气体混合流动 （3）气水两相流阶段：连续甲烷
气体与水混合流动，气体在压差和
浓度差作用下渗流扩散到井筒，最 终排采到地面。
排水降压
储层变化？
4、煤储层渗透率变化 高变质煤：割理、裂隙型－－随压力增高，渗透率减小。
4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 2 4 6 8
长期 渐变 连续
0.6 2.0 10.0 15.0
排水段
憋压
憋压控压段
控压
稳产高产段
衰竭段
时间a
单井生产历史划分为五阶段：为排水段、憋压、控压段、高产稳产段 和衰竭段。核心是3个压力的合理匹配：井底流压、解吸压力、地层压 力。 单井开发曲线反映了个压力变化趋势和气水两相的产出规律 。
泊松比① 0.02-0.43 0.24 0.1-0.39 0.22 0.1-0.34 0.20 0.14-0.47 0.28
煤岩的弹性模量较低,泊松比较高,脆性大,易破碎,易受压缩。
通过对以上煤岩结构的不断认识： ——煤储层特低孔（平均3.5% ）、特低渗（一般<0.1md）
——煤岩是双孔隙结构特征。
有效应力 有效压力(MPa)
渗透率(10 -3 μ m 2 )
渗透率(10 -3 μ m 2 )
A-17 A-11 A-5
2 1.5 1 0.5 0
A-18 A-12 A-2
10
12
0
2
4
6
8
10
12
有效应力 有效压力(MPa)
岩心经压缩后，即使围压再降低到原始值，渗透率也不能完全恢复，只 能恢复到原始值的25%～35%，造成永久性损害，说明储层除弹性变形外还 发生了塑性变形。
2、影响排采效果的因素
（1）排采不连续
影响因素分析
2、排采强度大 3、产气初期放气速度过快
影响排采效果的因素——排采不连续
大规模停电
大规模停电
排采不连续：产生“贾敏效应”、煤粉沉淀堵塞裂隙，产能降低。
影响排采效果的因素——排采强度大
平均每天降液面17m
平均每天降液面29m
排采强度大：井底压力下降快引起近井煤层应力变化，导致近井煤层裂隙割
岩石类型 泥岩 砂岩 灰岩 煤
抗压强度① /MPa 11.7-149.1① 45.1 29.1-164.9 87.6 53.9-142.1 120.6 2.4-20.3 10.0
抗拉强度① /MPa 0.4-4.5 1.6 1.1-5.0 3.4 3.4-5.0 4.3 0.4
弹性模量① /GPa 2.30-72.00 21.32 11.00-97.00 33.73 27.00-89.00 51.05 0.50-20.00 5.08
高峰产气量/(m3 /d)
10000 8000 6000 4000 2000 0 1
2500.00
高产井
400 300 200 100 0
中产井10Biblioteka 80 60 40 20 04
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34
200.0 180.0 160.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0
注入/压降
注入/压降 注入/压降 注入/压降
FZ-008
晋试3 晋试4
0.91
0.087 0.0001
0.022
1.456 0.1366
注入/压降
注入/压降 注入/压降
渗透性差：有效孔隙度一般小于5%。渗透率绝大多数小于0.1mD（变化
范围为0.01～1.0×10-3μm之间），属于低孔低渗储层。
4、煤岩力学性质
2、双孔隙结构特征
煤样鉴定结果表
明，沁水盆地煤岩变
质程度较高，以贫煤、 无烟煤为主，煤层裂 隙发育，密度可达
面裂隙 端裂隙
530～580条/m，裂 隙有方解石充填，制
大 中 小 微 裂 隙
约了孔隙的连通性， 影响煤层的渗透性。
宏观煤岩类型 宏观煤岩成分 夹矸
3、煤岩渗透性
沁水盆地3#煤渗透率统计表
煤层气产气机理及生产特点
长治煤层气项目部
二○一一年八月
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤岩组分
煤体结构示意图
测井响应特征
沁水盆地山西组3#煤层由 腐殖煤构成，其宏观煤岩组分 以亮煤、半亮煤为主，暗煤次 之。
3、产气机理
甲烷分子解吸 浓度差
排水
煤层水排出
降压
储层压力降低
解吸
扩散
压力差
渗流
煤基质
H2O CH4
割理
H2O + CH4
H2O
煤基质
煤层气的产出是一个复杂的排水—降压—解吸—扩散— 渗流的过程。
随着排水降压，煤层气的产出 大致要经过三个渗流阶段： （1）水的单相流阶段：井筒压力 大于临界解吸压力，只有水的单相 流动。
排采的工程参数主要包括井口套压、排水量（包括初始排水泵量
和最大排水泵量）、液面降、累计产水时间、动液面深度等。其中套
压和煤没度为反映煤储层产气时的压力参数，排水量、液面降和累计 产水时间反映疏水效率和压降的快慢。
煤层气排采特点
产气量差异大 产水量差异大 见气后产水量下降快
影响排采效果的因素
700 600
高峰产气量/(m /d)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
高峰产气量 高峰产气时间
高峰产气量/(m3/d)
高峰产气时间/d
500 400 300 200 100 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
80.00 60.00 40.00 20.00 0.00
裂 隙
微小气孔
如何将甲烷分子从孔隙内表面释放出来？
从煤层气等温吸附理论，可知影响甲烷分子解吸-吸附 的两项条件：压力、温度。
35 30 25
吸附量 / cm3. g-1
20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 压力 / MPa
VL P V P L P
25℃; 45℃; 35℃; 50℃;
井号 TL-002 TL-004 渗透率(×10-3 ūm2) 3#煤 0.029 0.065 15#煤 0.087 0.027 测试方法 注入/压降 注入/压降
TL-006
TL-009 TL-010 FZ-001
0.605
0.004 0.017 0.0042
0.08
0.661 0.013 0.522
排采不连续 排采强度大 产气初期放气速度过快
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、排采管理的原则
排采方针：连续、渐变、长期 控制核心：井底流压、煤粉
阶段划分：排水阶段—憋压阶段—控压阶段—稳产阶段—衰减阶段
控制方法：快—------------稳—----------慢—----------稳
微-小孔一般在80%以上 割理被方解石充填
汇报提纲
一、煤岩结构特征
二、煤层气产气机理
三、煤层气生产特点
四、煤层气井排采管理
1、煤层气的成因
植物体埋藏后，通过生物化学作用 、煤化作用，成煤物质发生物理化学作 用 ，生成甲烷为主的气体。
本区3#煤是区域热成因的高阶煤。
盆地南北两端侵入岩体发育，3#煤热演
1500.00 1000.00 500.00 0.00 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
煤层气井产能差异变化大的原因除了受主要地质因素控制外，同时受
高煤级煤储层煤层气排采控制。排采控制主要表现在排采的地质控制和地
面控制两方面。
高峰产气时间/d
2000.00
3
低产井
高峰产气量 高峰产气时间
式中：VL－Langmuir体积（cm3/g）
PL－Langmuir压力（MP）
P－平衡气体压力（MPa）
吸附
解吸
在恒温煤层，压力成为影响 甲烷分子解吸的主要因素。
动态平衡，可逆
如何实现降压？
压降漏斗
煤层
煤层
在原始地层，地层压力系统处于一种平衡状态；通过地 层水的排出，地层孔隙压力降低，实现降低储层压力。
理闭合，渗透率降低。
影响排采效果的因素——产气初期放气速度过快
48口井地质条件较好，关键排采过程中停电次数少，
煤层解吸产气初期，放气速度太快，近井地带煤层应力变化过快，造成近井 地带煤层发生应力闭合，渗透率降低；同时产气量迅速上升导致水相渗透率 大幅度降低，降低排水降压效率。
14000
高峰产气量/(m3 /d)
1、煤层气直井排采特点
近几年煤层气发展迅速，通过晋城实践不断分析，总结出了煤 层气排采特点：
1、产气量差异大