中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对策
论如何提高煤矿单产单进水平的有效途径

论如何提高煤矿单产单进水平的有效途径关键词:煤炭生产单产单进有效途径煤矿企业作为我国经济发展体系中的一个重要组成部分,其发展情况如何直接影响到我国经济的可持续发展。
为此,相关部门对煤矿企业发展也给予了高度的重视,在确保安全生产的前提下,加大了对提高单产单进水平的研究力度。
由于在煤矿企业发展中,影响单产单进水平的因素有很多,研究人员必须从各个角度出发,全面提高生产能力,以此来促进煤矿企业的可持续发展。
1 对生产技术和结构设计进行不断创新与优化生产技术和结构设计在煤矿企业生产工作中占据着重要的位置,先进的生产技术与合理的结构设计,不仅能够提高企业的生产效率和生产质量,而且还能够提升企业的经济效益和社会效益。
因此,根据企业发展情况对生产技术进行不断创新与优化是不容忽视的。
首先,要对盘区的设计进行优化。
在煤矿生产过程中,一个盘区的设计是否科学直接关系到矿井的生产率。
在当今市场经济条件下,合理优化盘区设计,实现集约化生产成为一个矿井最大限度提高经济效益必不可少的基本条件。
对盘区设计的优化,应该考虑三个方面的内容:一是要确保矿区开采的安全性,即任何优化方案的设计都应该以安全生产为基础。
二是在条件允许的情况下,对工作面的倾向长度和走向长度最大限度加宽,以此来延长回采时间。
三是要尽可能减少搬家次数,提高对巷道的利用率,以此来避免出现采掘接替紧张的情况。
其次,要对巷道断面进行优化。
就我国目前煤矿生产的巷道断面来看,主要分为矩形断面、梯形断面以及拱形断面几种类型。
无论是哪一种类型的巷道断面,在生产设计过程中,都要尽可能将巷道断面减小,从而增加巷道断面的利用率。
最后,要对巷道的施工工艺进行优化。
巷道的施工工艺应该根据煤矿企业生产的实际需求来具体选择,但大多数煤矿在巷道施工工艺的选择上,采取的都是利用炮掘队实行导爆索深孔爆破,实行作业线炮掘,增加茬进的方式来提高单进水平的。
实践证明,这种方法确实能够达到令人满意的效果。
浅析提高1118104工作面单产的措施和方法

增刊浅析提高1118104工作面单产的措施和方法张森李勇刘辰张存军(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司梅花井煤矿,宁夏灵武,751400)摘要:提高综采工作面的单产是实现综采工作面安全高效的关键。
1118104综采工作面是梅花井煤矿的主要产煤工作面,担负着全矿的重要原煤生产任务,提高工作面单产是全矿所关注的焦点。
因此,本文就综采工作面提高单产措施与方法进行探讨和研究。
关键词:综采工作面提高单产措施方法中图分类号:TD82文献标识码:B文章编号:2096-7691(2020)06-038-03作者简介:张森(1976-),男,高级工程师,2007年毕业于宁夏大学,现任国家能源集团宁夏煤业有限责任公司梅花井煤矿生产副矿长,主要从事煤矿生产管理等方面的工作。
Tel:173****3795,E-mail:****************随着综采工作面不断向绿色高产、智能化方向发展,而工作面开采条件日益困难,影响因素不断增加,制约工作面正常回采。
面对该情况,采取切实可行的措施,如何更进一步提高综采工作面单产水平,值得探讨和研究。
11118104工作面概况1118104工作面地表投影位于梅花井井田南翼,为梅花井煤矿18煤南翼第二个工作面。
地面标高+1355~+1375m ,工作面标高+1061~+1188m ,沿回采方向整体呈负坡回采,沿回采方向波状起伏明显。
西与1118102工作面采空区有30m 煤柱间距,东为实体煤,南以鸳鸯湖背斜为界,为实体煤,北边以井筒保护煤柱为界。
上覆1110202回采工作面采空区,层间距为95~105m 。
该工作面地表为低缓丘陵地貌,地形低缓平坦,起伏不大。
该工作面设计可采长度2764m ,开切眼帮对帮倾斜长214m ,回采范围内倾角变化为16°~26°,平均倾角19.6°,沿回采方向呈逐渐增大趋势,整体变化较为均匀,无明显地质构造因素影响。
18及18-1煤为黑色、块状、暗煤、半暗型、弱沥青光泽、松软,中夹1~3层夹矸,为较稳定的中厚~厚煤层,回采范围内煤厚变化为2.5~6.5m ,平均4.39m 。
提高单产单进方法

提高单产单进方法根据我矿生产实际情况,为实现快速掘进、理顺矿井衔接,从优化设计、优化工艺流程、优化设备配置、优化劳动组织和优化质量标准化等“五个优化”入手,通过加强科室服务与解决队组提高单产单进事项,按照专业分工,加大工作力度,加强协作,努力提高单产、单进水平。
一、优化设计1、在工作面设计上,通过加长工作面切巷长度,增加了工作面的圈定储量。
在回采期间增加了单刀煤的产量,减少了进刀次数,提高了班产量,从而提高了单产水平。
2、在设计上,通盘考虑,减少环节系统,适合我矿现有的运输条件。
二、优化工艺流程1、回采工作面结合现场实际情况,对回采期间的回收材料工艺进行改进,在顶板完整区域,可以超前工作面一个循环进行材料回收,保证工作面生产期间不需因回收材料而停机。
2、优化施工方法:将巷道掘进采用上下台阶爆破的方法改为全断面爆破掘进,节约工时、提高工作面质量标准化好水平。
3、优化炮眼布置:将菱形直眼掏槽,改为楔形掏槽,优点:一是爆破后自由面大,能为辅助眼、周边眼爆破创造条件,保证了巷道成型;二是爆破后矸石抛落的距离近,避免了爆破时崩坏巷道内的设备、材料浪费。
4、根据现场情况,及时调整工艺工序,能平行作业的最大限度的平行作业,提高单位时间的循环个数。
5、合理优化探钻时间及工艺,利用检修或喷浆时间进行超前探钻或钻探施工期间,组织职工施工水仓或调头硐室,尽量避免因探钻影响工作面施工。
4、推广综掘开口、拐弯技术等,以上工作由地测、机电、调度、生产等业务科室负责落实。
5、积极与集团公司支护研究所合作,通过地质资料的分析,确定顶板围岩类别,在确保顶板支护安全可靠前提下,合理优化支护参数,做到减少锚杆索施工数量及放大锚杆索间排距,从支护源头上节约工艺时间及根据顶板围岩实际情况,大循环作业为单进水平提高奠定基础。
建议:1、组织小型装载机到矿开展井下试验,解决炮掘出渣占用时间长的难题,减少职工劳动强度。
2、与综掘机机载临时支护厂家联系,对机载支护前梁长度、强度进行升级改造,在确保顶板稳定安全可靠前提下,增加循环进度,为提高单进奠定基础。
提高我矿单产的几点建议(09采掘论文 罗志)

提高我矿单产的几点建议永安煤业公司丰海煤矿罗志[摘要]:煤炭市场的复苏,煤炭需求大大增加。
煤炭是一种消耗的不可再生资源。
所以迫切要求原煤生产单位尽可能的降低开采成本同时,能保持良好的回采率。
而作为集团公司公司窗口的丰海煤矿由于开采水平逐渐向深部延伸,处于水平接替时期,煤层地质构造复杂等因素影响,平均单产水平出现滑波,结合我矿的生产情况,就如何提高我矿采煤单产水平,提出以下几点建议。
[关键词]:巷道布臵单产水平1.从采掘技术源头抓起,抓好掘进质量标准化。
1.1抓采煤正规化管理,提高单产水平。
首先从地质工作入手,从采掘技术源头抓起,深入现场及时掌握煤层赋存情况,掌握构造要素为采掘工作超前提供准确地质说明书,随着工作面推进及时提供地质预测预报,确保采煤面顺利持续向前推进。
1.2优化巷道布臵方式。
如C1煤层与C2煤层层间距较近,C1煤层中巷沿C2煤层布臵,既可探明C2煤层赋存情况,又可减少巷道掘进成本和维护量,并可达到实现和有利于采煤面正规生产,提高单产水平,如我矿的210+190C2S巷,巷道沿C2煤层施工,顺眼开采C2煤层,反眼开采C1煤层,既减少了成本支出,又提高了单产水平。
1.3采掘并举,掘进先行。
掘进工程质量优劣,直接影响到采煤正规生产,单产水平提高。
掘进工程标准化是矿井标准化工作的基础。
如我矿307采区-60C1S工作面,C2运巷施工到位,C1煤层反眼未施工完毕,由于接替时间紧,采煤队急于搬家,致使该中巷未及时竣工验收,巷道部分水沟挖掘不到位,造成运巷积水卫生较差,部分巷道支护不到位,造成巷道发生冒顶垮帮现象,造成运输线路堵塞,另外两个施工队在同一巷道同时施工,运输线路繁忙,影响运煤系统,各种因素造成工作面推进速度慢,增加巷道维护量,采煤面效能没有充分发挥出来。
而相对应的210+190C0S工作面,掘进工程质量标准化高,不论是轨道铺设还是巷道成形,都非常到位。
故而该运输线几乎没有维护,极大的提高了运输等效率,提高了单产水平。
关于大幅度提高我国煤层气单井产量的探讨

关于大幅度提高我国煤层气单井产量的探讨
薛冰
【期刊名称】《煤炭科技》
【年(卷),期】2018(000)001
【摘要】我国煤层气资源十分丰富,经过多年的发展与探索,形成了开采煤层气的一系列技术,如水平井、羽状井钻完井技术、排采智能调控技术、煤储层压裂改造技术等,基本上已经具备了完备的系列开发技术,处于世界的先进行列.但是,从煤层气单井产量来看,我国的发展远不如美国,单井产量低、产能衰减快、成本高的问题已经成为制约我国煤层气发展的重要障碍.因此,寻找到能够以较低成本、高效率开采出高产量的单井煤层气成为我国煤层气产业的重要目标.主要针对我国当前煤层气产量低现象进行深入的探讨研究并提出相对应的解决建议.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】薛冰
【作者单位】河南省煤炭地质勘察研究总院,河南郑州 450016
【正文语种】中文
【中图分类】TD752
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提升单井产量办法分析

1、水力裂缝与井网的适配
(1)井网与水力裂缝方位适配性研究 ①开发井网形式
根据储层物性大小、裂缝发育程度,提出了三种井网形式:对于裂缝 不发育,见水方向不很明显的区块,采用正方形反九点面积注水井网,井距 300—350m,正方形对角线方向为最大地应力方向;对于天然和人工裂缝方 位较稳定的区块,采用菱形反九点注水井网,使菱形长对角线与最大主应力 方向一致,井距450-500m,排距150-180m,对于储层物性差、裂缝发育且 最大主应力方位清楚的井区,采用矩形井网,井排与裂缝平行,排距130165m,井距500-550m,注水井距1000-1100m,中后期拉通水线形成排状 注水
• 试验区15口注水井进行了增注,其中4口为无支撑剂水力压裂,11口 为高能气体压裂或它与射孔联作。生产井平均单井用液103 m3,加砂 29.0m3,支撑半缝长146m,裂缝导流能力28D·cm.
• 29口生产井压后第一个月的单井平均产量10.0t/d,第四个月在7.0 t/d以 上,四个月的平均月递减率13.11%。与油层性质均与本区近似的邻区 相比,平均单井试油产量高2.0-4.6m3/d,邻区前四个月的平均月递减 率为25.03%。ZJ60井区共压裂33口井,总投入577万元,四个月油 产量的净现值为2628万元,压裂投资回收期不到一个月[ 9]。
水力裂缝缝长与井网、储层适配性研究 图4-5是当渗透率为0.5×10-3μm2,井网为540×180m,导流能力为 30μm2·cm的条件下,压后3个月平均单井日产量与半缝长的关系曲线。 从图中可以看出,当半缝长达到130m~150m以后,产油量增加的幅 度明显变缓。因此,对于渗透率为0.5×10-3μm2储层,合理的半缝长 在130m~150m之间。
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浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策

浅谈我国煤层气的基本储层特点与开发对策摘要:全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多,世界主要产煤国都十分重视开发煤层气。
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的开发利用起步较早。
中国煤层气资源丰富,可采资源量约10万亿立方米,累计探明煤层气地质储量1023亿立方米,可采储量约470亿立方米。
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区。
了解我国煤层气的基本储层特点,有助于对煤层气的开发利用。
关键词:煤层气储层特点开发对策煤层气俗称瓦斯,是指与煤炭共伴生、赋存于煤层及围岩中、以甲烷为主要成分的混合气体,是一种新型的清洁能源和优质的化工原料。
煤层气的化学组成有烃类气体,例如甲烷及其同系物、非烃类气体,例如二氧化碳、氮气、氢气、一氧化碳、硫化氢以及稀有气体。
其中,甲烷、二氧化碳、氮气是煤层气的主要化学成分,尤其是甲烷的含量最高。
煤层气的热值是普通煤的2-5倍,与天然气的热值相当,1立方米的纯煤层气的热值相当于1.13千克的汽油,1.21千克标准煤。
可以与天然气混输混用,而且燃烧后很清洁,几乎不产生任何的废气,是上好的工业、化工、发电、居民生活燃料。
煤层气也可用作民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车燃料和重要的化工原料。
用途很广泛。
没标准立方煤层气大约相当于9.5度电、3立方米水煤气、1升的柴油、接近0.8千克的液化石油气,1.2升的汽油。
中国煤层气资源丰富,居世界第三。
每年在采煤的同时排放的煤层气在130亿立方米以上,合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合标煤1000万吨。
如用于发电,每年可发电近300亿千瓦时。
在国际能源局势趋紧的情况下,作为一种优质高效清洁能源,煤层气的大规模开发利用前景诱人。
煤层气的开发利用还具有一举多得的功效:提高瓦斯事故防范水平,具有安全效应;有效减排温室气体,产生良好的环保效应;作为一种高效、洁净能源,产生巨大的经济效益。
中国高煤阶煤层气成藏特征(论文)

第25卷第12期天然气工业中国高煤阶煤层气成藏特征*王红岩1李景明1刘洪林1(1.中国石油勘探开发科学研究院廊坊分院陈东1夏士军2李贵中12.中国石油天然气勘探开发公司开发生产部)王红岩等.中国高煤阶煤层气成藏特征.天然气工业,2005;25(12):31~33摘要国内学者普遍认为高煤阶煤层由于其演化程度较高、割理不发育、煤层的渗透率极低而低估了勘探前景,以至于形成了煤层气勘探的“禁区”。
中国地质条件和含煤盆地的构造活动要比美国复杂得多,煤层气的生成和‘富集有着自身的特点,而且多数煤层在其沉积后经历了多个期次、多个方向的应力场改造,而且大部分高煤阶形成与岩浆热变质事件有关。
这些因素使得高煤阶的气体成因、物性特征、水文地质条件、含气性和成藏过程等都与低煤阶和国外高煤阶明显不同,有可能形成煤层气高产富集区,形成煤层气勘探的有利地区。
主题词中国煤成气高煤阶气藏形成特征勘探区我国高煤阶煤炭资源量巨大,占中国煤层气总资源量的30%n3。
由于美国煤层气勘探成功的含煤盆地的煤阶都为中低煤阶,国内学者普遍认为高煤阶煤层由于其演化程度较高,割理不发育,煤层的渗透率极低而低估了勘探前景。
一、成因类型和含气量1.以原生和次生热成因煤层气为主高煤阶煤层气藏主要为原生与次生热成因煤层气。
以沁水盆地南部煤层气藏为代表。
沁南地区煤层主要为高煤阶无烟煤,R。
一2.2%~4.0%,煤层气主要为热成因。
煤层气甲烷艿13C总体偏小,在一26.6‰~一36.7‰之间,且随着埋深的增加而变大。
这是由于煤层气的解吸一扩散一运移引起同位素的分馏所致。
这种次生热成因的煤层气在国内外非常多见。
滞流区受解吸一扩散一运移分馏作用的影响小,基本保持了原始状态。
可见沁南煤层气藏煤层气的成因在空间上存在分带现象:次生热成因煤层气存在于浅部径流带,原生热成因气存在于深部滞流区。
2.煤阶高。
煤层吸附量大,含气量高煤阶越高,煤层气生成量越大。
吸附能力随煤阶增高经历了低一高低3个阶段,在R。
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作者简介:刘贻军,1968年生,博士;主要从事石油天然气、煤层气的地质研究和区域评价工作及煤层气储层特性和开发技术研究;已公开发表论文十余篇。
地址:(100011)北京市东城区安外大街甲88号。
电话:(010)64298881。
E‐mail:lyjun98@sina.com中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对策刘贻军(中联煤层气有限责任公司) 刘贻军.中国中阶煤和高阶煤的储层特性及提高单井产量主要对策.天然气工业,2005;25(6):72~74摘 要 中国山西河东地区中阶煤储层的含气量比较低、含气饱和度低,而储层渗透性好,储层能量比较大;山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低,渗透率小,储层能量低。
文章针对这些特点,进行了精细的地质对比研究,提出了提高气产量的对策。
认为最大限度地降低储层的废弃压力可提高采收率;应通过改善钻井液、采用欠平衡钻井和羽状水平井钻井技术,最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害;同时还要利用合理的固井程序和水泥浆、套管射孔完井技术和压裂技术;通过排水降压提高有效压差及注入CO2来达到加快煤层气解吸和提高解吸量的目的。
实践表明,该技术对提高单井气产量意义重大。
主题词 煤成气 储集层 热演化 单井产量 提高采收率 策略 中阶煤是指气煤、肥煤、焦煤、瘦煤,即最大镜质组反射率Romax为0.65%~1.90%。
我国中阶煤分布范围广,煤炭资源丰富,占全国煤炭资源总量的28.71%〔1〕。
我国高阶煤分布相对比较局限,以山西沁水盆地为代表。
目前我国煤层气开发的目的层集中在中阶煤和高阶煤煤层中。
但是煤层气单井和先导性开发井网的稳定日产气量普遍低,只有1000~2000m3,有些更低。
为此,首先对中阶煤和高阶煤的储层特性进行研究,针对其特点寻找解决方案是本文的主题。
一、中阶煤和高阶煤的储层特性 1.吸附和解吸特性 煤层气是一种非常规天然气,主要以吸附状态存在于煤基质的孔隙中。
一般而言,比表面积愈大,吸附能力愈强,比表面积随着煤阶的增高总体上趋于变大。
微孔(孔径1.5~0nm)比表面积最大,可达35.1%,吸附能力最强,小孔(孔径10~100nm)次之,为2.50%,中孔(孔径100~400nm)比表面积最小,为0.20%〔2〕,吸附能力也最弱,煤的比表面积通常可达200m2/g。
中阶煤以中孔和小孔为主,微孔次之,吸附能力中等;高阶煤以微孔为主,吸附能力强,由煤的等温吸附曲线也证实了这一观点〔3〕。
因此,在其它条件相同的情况下,中阶煤的吸附气量要低于高阶煤的(表1、2和图1、2)。
表1 太原组#8煤层兰氏体积和兰氏压力表地区Romax(%)兰氏体积1)(m3/t)兰氏压力1)(MPa)原始储层压力(MPa)临兴0.78~0.9522.52~32.684.39~8.853~5三交0.90~1.3021.21~27.631.51~1.955.5 注:1)为干燥无灰基。
表2 山西组#3煤层兰氏体积和兰氏压力表地区Romax(%)兰氏体积(m3/t)兰氏压力(MPa)空气干燥基干燥无灰基空气干燥基干燥无灰基原始储层压力(MPa)沁水2.3~3.235.82~45.7739.13~57.112.04~3.472.04~3.472.64~3.36 解吸过程进行的快慢由吸附时间来定量表示。
吸附时间是指总的吸附气量(包括残余气)的63.2%被解吸出来所需的时间,可作为表征气体从储层中扩散出来快慢的近似指标。
根据美国煤层气资料,在烟煤和半无烟煤范围内,随着煤阶的增高吸附时间变长〔4〕。
吸附时间对初始气产量影响很大,随着时间的推移吸附时间对气产量的影响逐渐减弱,最终消失〔4〕。
因此,我国山西河东地区中阶煤的吸附时间比・1・第25卷第6期 天 然 气 工 业 开发及开采图1 河东三交地区某井太原组#8煤层等温吸附曲线图图2 沁水盆地某井山西组#3煤层等温吸附曲线图较短,初始单井气产量比较高,逐渐达到平稳产量,而山西沁水盆地南部的高阶煤吸附时间较长,初始单井气产量比较低,随着排采作业的进行逐渐达到平稳产量。
2.含气性 山西河东临兴地区东部埋深500m左右#8煤层的含气量为1~5m3/t,含气饱和度5%~40%;三交地区东部埋深500m左右#8煤层的含气量为8~13m3/t,含气饱和度一般50%左右。
该地区低含气量和含气饱和度是制约煤层气单井气产量的最主要因素。
沁水盆地南部#3煤层的含气量一般为15~18m3/t,含气饱和度50%~60%。
从含气性来看,该地区煤层气开发前景比较好,但必须关注含气饱和度。
3.渗透性 根据实际资料,山西河东地区煤层气储层的渗透率一般大于3×10-3μm2,而沁水盆地南部#3煤层的渗透率一般(1~2)×10-3μm2。
无论从理论上还是实践上都证明了中阶煤的渗透率大于高阶煤的。
因此,沁水盆地南部的渗透性是制约煤层气单井气产量的主要因素。
4.原始储层压力 河东地区煤层气原始储层压力比较高,尤其在中南部,500~700m深度的储层压力为4~5MPa,压力梯度约1MPa/100m,显示了较高的储层能量。
沁水盆地南部500~700m深度的储层压力为2~3MPa,压力梯度0.5~0.7MPa/100m,显示了比较低的储层能量。
二、提高气产量对策 根据我国中阶煤和高阶煤的储层特性,山西河东地区中阶煤储层的煤层厚度比较大,分布稳定,煤岩、煤质好,渗透性好,储层能量比较大,而含气量比较低、含气饱和度低,导致单井煤层气产量比较低,同时对该地区的水文地质研究薄弱,水力封堵情况不清楚,也是出现单井气产量低、而一些井的水产量很高的主要原因。
山西沁水盆地南部高阶煤储层的煤层厚度大,稳定分布,煤岩、煤质好,含气量比较高,而含气饱和度比较低,渗透率小,储层能量低,导致单井煤层气产量比较低。
1.地质 山西河东地区中阶煤储层的有利要素为渗透性好、储层能量比较大;不利要素为含气量比较低、含气饱和度低、水文地质研究薄弱、水力封堵情况不清楚。
水文地质认识欠缺是导致单井气产量低、而一些井的水产量很高的主要原因。
针对这些特点,提出了主要的解决方案。
由于高含气量和含气饱和度区块主要集中在构造相对比较稳定、抬升缓慢、断层不发育、盖层条件好、水力封堵比较好的位置,这些区块是煤层气开发的首选区。
因此首先在该地区要进行精细的地质对比研究,对控制该地区含气量和含气饱和度的这些主要地质因素进行研究,主要侧重于煤层气储层的主要生气期与主要构造运动期的匹配关系、煤层气储层的盖层特性、水文地质情况等。
该地区煤层气储层主要生气期集中在晚侏罗世—早白垩世,以深成变质作用和岩浆热变质作用为主,有大量的烃类物质产出。
之后,由于该地区受燕山运动控制的吕梁隆起的影响而发生抬升作用,上覆地层遭受剥蚀,使有效盖层厚度受到影响,生气作用基本停止,同时由于喜山运动的作用发育一些正断层,造成部分气体发生逸散。
再者需要进行水文地质研究,主要分析和研究水力封堵情况,发现水力封堵区块。
这样,从地质角度基本能够保证在高含气量和含气饱和度区块进行煤层气勘探和开发,从而在物质上保证了煤层气的开发。
山西沁水盆地南部高阶煤储层的含气饱和度比较低,渗透率小,储层能量低,导致单井煤层气井气产量比较低。
针对这些情况,首先在该地区要进行精细的地质对比研究,对控制该地区含气饱和度和渗透率的这些主要地质因素进行研究,主要侧重于煤层气储层的主要生气期与主要构造运动期的匹配・2・开发及开采 天 然 气 工 业 2005年6月关系、煤层气储层的盖层特性、断层发育及水文地质情况等。
该地区煤层气储层主要生气期集中在晚侏罗世,以岩浆热变质作用为主并伴有深成变质作用,有大量的气体产出。
早白垩世该地区受燕山运动的影响而发生抬升作用,上覆地层遭受剥蚀,有效盖层厚度受到影响,生气作用基本停止,同时由于喜山运动的作用发育一些正断层,造成部分气体逸散。
再者需要进行水文地质研究,发现水力封堵区块。
这样能够发现构造相对比较稳定、抬升缓慢、断层不发育、盖层条件好、水力封堵比较好的区块,从地质角度基本能够保证了在有利区块内进行煤层气的勘探和开发,从而在物质上保证了煤层气的开发。
2.工程 (1)煤层气储层保护 煤层气储层保护研究主要是指在煤层气钻井和完井工程作业过程中对煤层气储层所造成的伤害进行预防并使伤害程度最小化,包括两方面:①钻井技术,通过改善钻井液、采用欠平衡钻井技术和羽状水平井钻井技术,最大限度地降低钻井工程对煤层气储层造成的伤害;②完井技术,采用合理的固井程序和水泥浆、套管射孔完井技术。
河东地区采用60°相位角,12孔/m的射孔技术;沁水盆地南部采用90°相位角,16孔/m的射孔技术。
(2)煤层气储层增产措施 1)原地应力相对比较低的区块。
2)压裂技术。
压裂技术是最有效的改善储层环境、提高储层导流能力和煤层气单井产能的手段,主要考虑优化压裂设计、优选压裂液和支撑剂以及压裂规模、时时质量控制。
河东地区具有比较高的煤层气储层渗透率,最重要的是要有强导流能力的裂缝,而缝长是次要的;沁水盆地南部煤层气储层渗透率比较低,最重要的是要有足够长的裂缝,而裂缝的导流能力是次要的。
3)提高有效压差。
通过提高储层压力或(和)降低井底压力实现。
提高储层压力主要通过注气或注水来实现;降低井底压力目前最常用和最有效的技术就是排水降压。
美国目前在粉河盆地广泛采用一种称之为“Blower”真空泵设备,通过“Blower”在井底制造局部真空,以达到降低井底压力的效果,增加煤层气的产能。
注水或注气以及负压抽排非常适合于我国低储层压力地质条件的煤层气开发。
4)注入CO2提高产能。
由于CO2在煤层中比CH4具有更强的吸附能力,基本不改变煤储层压力等储层参数,注入CO2可以达到加快煤层气解吸速率和提高解吸量以及CO2埋藏的目的。
该技术对提高单井气产量意义重大。
三、结 论 (1)我国山西河东地区中阶煤以中孔和小孔为主,微孔次之,吸附能力中等,吸附时间比较短,初始单井气产量比较高,逐渐达到平稳产量;山西沁水盆地南部高阶煤以微孔为主,吸附能力强,吸附时间较长,初始单井气产量比较低,随着排采作业的进行逐渐达到平稳产量。
只有最大限度地降低储层的废弃压力,才能够提高采收率。
(2)在河东地区对控制含气量和含气饱和度、在沁水盆地南部对控制含气饱和度和渗透率的这些主要地质因素进行研究,主要进行精细的地质对比研究,侧重于煤层气储层的主要生气期与主要构造运动期的匹配关系、煤层气储层的盖层特性、断层发育及水文地质情况等。
(3)河东地区具有比较高的煤层气储层渗透率,通过压裂最重要的是形成强导流能力的裂缝,而缝长是次要的。
沁水盆地南部煤层气储层渗透率比较低,压裂最重要的是要形成足够长的裂缝,而裂缝的导流能力是次要的。