煤层气排采问题及解决方案
煤层气排采制度分析
煤层气井排采制度若干问题的探讨1、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.）2、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.）3、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.）4、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.）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。
我国煤层气开采利用存在的问题及建议
项 目都难 以实现盈 利 ，甚至 出现 亏损状 态 。 目前 财政
目前 ，山西沁水枣 园井组 、辽宁阜新刘 家井组 、
晋城潘 庄等地是地 面抽采煤层 气的主要地 区 ，煤层 气
义。
１ 我 国 煤层 气 开 采 利用 现 状
２ ０ 世纪９ ０ 年代 末 ，我 国先 后在 山西沁水 盆地 、
河东 煤 田、安 徽两 淮煤 田等地开 展 煤层 气勘 探 和开 发试验研 究 。２ ０ ０ ５ 年 ，煤层气 总产量约２ ３ 亿ｍ ， 利用
２ ０ ０ ５ ２ ０ ０ ６ ２ ０ ０ ７ ２ ０ ０ ８ ２ ０ ０ ９ ２ ０ １ ０ ２ ０【 １ ２ ０ １ ２ ２ ０ ｌ ３
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图１ ２ ０ ０ ５ —２ ０ １ ３ 年我 国煤 层 气 抽 采 总 产 量 和 利 用 量 （ 亿ｍ 。 ）
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ －１ ０ －０ ８ ； 修 回 日期 ：２ ０ １ ４ －１ ０ －２ ７
▲ 作 者 简介： 靳 贝贝 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 女， 河北省安平县人 ， 中国国土资源经济研 究院研 究实习员， 会 计学学士， 主要从 事财 务管理 及国土资源经济研
中图分 类号 ：Ｆ ０ ６ ２ ． １ ；Ｆ ４ ０ ７ ． １ 文献标 识码 ：Ｃ 文章 编号 ：１ ６ ７ ２ — ６ ９ ９ ５（ ２ ０ １ ４ ）１ １ — ０ ０ ６ ６ — ０ ４
．
Ｏ ｛ Ｌ ｍ ，其 中地 面抽采量为４ ． ３ ｛ Ｌ ｍ ，井 下抽采 Ｉ ４ ＝ １ － ￣气俗称 “ 煤矿瓦斯”，是与煤炭伴生并以吸 量为 １
煤层气开采相关问题的对策解析
煤层气开采相关问题的对策解析[摘要]本文从分析目前我国煤层气开采方面存在的问题入手，简析存在问题的原因。
针对目前存在的登记和开采主体不一致的问题，建议完善“采煤采气一体化”的相关制度。
要出台相应的鼓励行业发展的政策，促进更多的企业加大投资。
促进煤层气行业发展。
同时，要完善相应的立法，为该行业的发展提供法律依据和制度保障。
[关键词]煤层气；问题；对策2000年以来，我国煤矿每年事故死亡人数中41％死于瓦斯事故。
对高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井而言，在采煤之前先采出煤层气，降低瓦斯涌出量是防范瓦斯事故、减少温室气体的排放以及提高煤矿生产安全保障的治本之策。
因此。
如何科学高效地开发利用煤层气资源，正成为我国能源界十分关注的课题，推进煤层气的开采进程不仅可以优化能源供给结构，使清洁能源的消费比例上升，且对于和谐社会的构建也具有积极意义。
煤层气矿权属于一级管理，由国土资源部统一登记和审批；至于煤炭矿权，除国家规划和对国民经济具有重要价值的矿区、领海及中国管辖的其他海域内、外商投资开采领域内归属国土资源部管理外、其余的登记和审批权限均归属各省区国土资源部门。
两种赋存于相同地质载体的矿产资源，在缺乏探采时空配置规划的情况下分别在不同层次行政部门登记、审批和管理，加之国家管理部门与地方政府前期在这两种矿产资源开采权的登记和审批上没有建立充分畅通的沟通协调机制，难以避免煤炭／煤层气矿权在同一区块上的叠置。
在这种情况下已经导致了很多不利于煤层气和煤炭开采的情况出现。
矿权相互侵权。
阻碍资源开发，还导致了垄断，甚至出现了有权不开发沽卖煤层气矿权的现象。
而这些情况大多是因为我国目前煤层气的登记归属与国土资源部。
而煤炭的开发登记除国家规划和对国民经济具有重要价值的矿区内、领海及中国管辖的其他海域内、外商投资开采领域内的归属中央政府外，其余均归属各省区，两种伴生资源实行分部门登记。
同时，在同一矿区内，伴生的煤层气和煤炭属于不同矿业权人，才造成采气和采煤在时空上很难实现科学、合理、安全的一体化部署。
煤层气开采技术应用现状及其改进
233煤层气是一种新型清洁能源，属于非常规天然气中的一种。
开采煤层气不仅可以对现有的能源结构进行优化和完善，而且还可以对大气环境起到保护作用，同时保障煤矿整个生产过程更加安全、可靠。
当前，我国正处于能源转型的重要时期，从煤层气资源大国逐渐朝着煤层气生产大国发展。
虽然现阶段煤层气在整个勘探和开采过程中已经取得一定的发展成效，但是在实践中仍然存在很多问题。
要想实现煤层气产业更加高效发展，就必须要针对当前存在的诸多问题进行客观分析和处理，提出有针对性的改进措施，为煤层气开采技术的发展提供有力支撑。
1 煤层气开采技术应用现状1.1 钻井成本普遍比较高煤层气开采在实际应用过程中，钻井成本占投入比例较高。
经过详细的统计计算分析发现其在总成本中的占比在50%以上。
虽然在目前钻井工艺中，以欠平衡钻井技术为主，该技术在实践过程中也有很多优势，但在对钻井液的选择和利用上，仍然面临很多问题。
主要表现为空气、泡沫等类型的钻井液只适用于在浅煤层中，而对于超过1000米的深部煤层，通常还是以使用泥浆携带钻屑的钻进液为主[1]。
这就造成一旦操作不当，很容易导致煤层受到严重污染，其自身的渗透性也会大幅降低，对后期煤层气排采造成非常不利的影响。
针对这种情况，研发低伤害、低污染、高携带性能的钻井液体系尤为突出，同时还要考虑低成本钻井的开发要求，达到钻井效果与成本控制的有机统一，这样才能保证煤层气开发效果达到预期。
1.2 压裂技术问题水力压裂是当前煤层气开发比较成熟的一种增产技术手段，该技术在实际应用过程中，由于煤层煤质较软，所以石英砂等支撑剂在煤层中很容易就会直接镶嵌进去，造成裂缝孔隙性下降，孔隙出现严重的闭合，造成增产改造效果差。
此外，部分遇水膨胀的煤层水力压裂后，其自身的渗透率就会下降，同样影响增产改造效果。
同时在进行压裂液选择时，不同类型压裂液体系成本相差较大，例如纤维压裂液体系、胍胶压裂液体系成本还比较高，清水、滑溜水等压裂液体系存在改造液量大、砂量大等问题，都会变相提高增产改造风险，延长投资回报周期。
煤层气采气井排采系统优化设计
煤层气采气井排采系统优化设计煤层气（CBM）是一种天然气的形式，储存在煤层之中。
采气井排采系统是将煤层气从井口输送到地面的关键设备，对提高CBM产量和经济效益至关重要。
因此，优化设计排采系统是煤层气开发的重要环节之一。
本文旨在通过综合分析现有煤层气采气井排采系统的问题与挑战，提出一种优化设计方案。
首先，我们需要深入了解煤层气采气井排采系统的组成部分。
它包括煤层气井筒、泵浦设备、管道系统、集油池和处理设备等。
这些组件之间的协调和优化设计，对于实现高效的煤层气采集至关重要。
接下来，我们分析煤层气采气井排采系统面临的挑战。
首先是井底压力的问题。
在传统的煤层气开采方法中，煤层气是由煤层压力驱动到井口的。
然而，由于煤层渗透性的限制和胀缩表现，煤层气的井底压力会逐渐降低，影响采气效率。
因此，我们需要设计一个能够维持较高井底压力的系统。
其次，是水的处理问题。
在CBM采气过程中，常常会伴随大量的水排出。
这些水不仅降低煤层气采集的效率，还会带来砂砾的冲蚀问题。
因此，我们需要设计一个有效的水处理系统，包括沉沙池、过滤器和水泵等，使水的排放达到环保标准。
另外，是压力损失的问题。
在管道输送过程中，由于管道摩擦和管道尺寸不合理等原因，压力会逐渐损失。
为了减少压力损失，我们需要合理选择管道材料、优化管道布局，并使用合适的泵浦设备，以确保煤层气能够高效地输送到地面。
针对以上问题，我们提出以下优化设计方案。
首先，我们可以应用增压技术提高井底压力。
通过在井筒上部安装增压泵浦，在提高井底压力的同时，也可以增加煤层气的排出速度。
其次，我们可以设计一个高效的水处理系统。
通过使用沉沙池和过滤器，可以将煤层气中的砂砾分离出来，并净化水质，以确保排放的水达到环境要求。
此外，可以采用再生水回用技术，将处理后的水重新注入井筒中，以减少水的损失。
最后，优化管道布局和使用合适的泵浦设备，可以减少压力损失。
合理选择管道材料，并优化管道的直径和长度，可以减小管道的摩擦损失。
煤层气勘探开发现状、问题及其建议
煤层气勘探开发现状、问题及其建议我国煤层气产业开发较晚，目前还处于起步阶段，各个方面还不成熟，依然面临着很多的困难。
只有科学的解决这些难题才能促进煤层气产业更好地发展。
本文简要论述了现阶段我国在煤层气开采方面的现状及问题，并提出几条建议，以期促进我国煤层气产业的进步。
标签：煤层气勘探；开发现状；问题；建议煤层氣俗称瓦斯，是一种非常规气体能源，存在煤炭开采的过程中。
而且，这种能源危害性很大，当空气中煤层气的浓度达到一定的比例，遇火就会发生爆炸。
在煤炭开采中，富集的煤层气会发生喷出的危险，造成事故。
但同时，煤层气又是一种优质能源，含的热值非常高，可用来发电，也可以做燃料。
由于这种能源能够减少污染气体的排放，保护环境，因而受到很多国家的关注。
1我国煤层气勘探开发利用现状煤层气作为一种新型能源，受到很多国家的重视。
由于煤层气的成分与天然气相似，产物无污染，因而被看做优质能源。
我国对煤层气的勘探始于上世纪九十年代初，而且煤层气的含量居世界第三位，主要分布在陕西、山西、辽宁等地。
经勘探发现，仅辽宁省煤层气的产气量就已经很庞大，与澳大利亚全国的产气量相当，因此，加强对煤层气的勘探对我国经济的发展意义重大。
但是由于煤层气的潜在危险高，资金投入大，而且还需要高科技确保勘探的质量，所以，限制了煤层气产业的发展。
只有加大对煤层气勘探的研究，掌握煤层气勘探过程中的规律以及相关的开发技术，加大科研经费的投入，并确保专业人才的全面参与，解决相关的技术难题，才能确保煤层气的勘探量，而煤层气也将成为一种不可替代的优质能源，对保护环境意义重大，促进经济的全面发展。
2中国煤层气勘探开发中遇到的问题与障碍2.1技术与工艺无实质性进展中国煤层气有其自身的特殊性，比如“三低”现象以及地质变动性等，都增加了勘探的难度。
低压、低渗、低饱和的特殊性同时增加了勘探过程中的危险，生产技术没有得到突破性的提高。
如果在实际的勘探过程中，不能准确地测量压裂径长，就无法布置勘探井组，也就无法有效地进行开采。
煤层气抽采工艺技术问题
煤层气抽采工艺技术问题煤层气是一种重要的能源资源，其开发利用对于提高能源供给和减少对传统煤炭资源的依赖具有重要意义。
煤层气的抽采工艺技术是煤层气开发利用的关键环节之一，但也存在一些问题需要解决。
首先，煤层气的富集、抽采及封存机理还不够完善。
当前对于煤层气富集机理的认识还相对较浅，对于煤层气在煤岩中的运移规律、封存机制等方面仍存在较大的争议。
这使得开采过程中存在一定的不确定性，需要进行更深入的研究和评估。
其次，煤层气抽采过程中存在地质环境变化的风险。
煤层气抽采会导致岩层压力和应力分布的改变，可能引发地质灾害，如煤层倒塌、地面沉陷等问题。
因此，在煤层气开采过程中需要进行地质环境的监测和评估，并采取合适的措施预防和控制地质灾害的发生。
另外，煤层气抽采工艺技术仍需要进一步提高。
目前存在着煤层气抽采效率低、环保要求难以满足等问题。
为了提高煤层气的产量，需要改进抽采工艺，采用更加高效的抽采方法和设备；为了满足环保要求，需要开发和使用更加清洁、低排放的工艺技术。
此外，煤层气开发利用还需要解决与煤矿安全生产相关的问题。
煤层气开发通常需要与煤矿开采过程相结合，这对煤矿的安全生产提出了更高的要求。
煤层气开采可能引发瓦斯爆炸、矿井变形等安全灾害，因此需要制定更加严格的安全措施和规范。
最后，煤层气抽采工艺技术的推广和应用还面临着一定的市场和政策环境的挑战。
煤层气的开发利用需要大量的投资和技术支持，同时还需要政府的支持和推广。
当前，煤炭行业正面临产能过剩和环保压力等问题，这也对煤层气的开发利用带来了一定的影响。
综上所述，煤层气抽采工艺技术问题主要包括富集、抽采及封存机理不完善、地质环境变化风险、工艺技术需要提高、与煤矿安全生产相关的问题、市场和政策环境挑战等。
解决这些问题，将进一步推动煤层气的开发利用，提高能源供给质量，促进能源结构转型和可持续发展。
矿井煤层气抽采存在的问题及对策
收稿日期:2007-04-29作者简介:杨娟娟(1983-),女,宁夏石嘴山人,在读硕士研究生,主要从事安全技术理论学习与研究。
矿井煤层气抽采存在的问题及对策杨娟娟,李树刚,张 伟,张 龙(西安科技大学能源学院,陕西西安 710054)摘 要:基于我国煤层气(瓦斯)抽采利用现状,介绍了煤层气开发的必要性,以及在开发过程中存在的一些问题和对策措施及建议。
关键词:煤层气开发;必要性;对策建议中图分类号:TD712.67 文献标识码:B 文章编号:1671-749X(2007)06-0029-020 引言矿井瓦斯是一种非常规天然气,以吸附或游离状态赋存于煤层及其邻近岩层中,也称煤层气。
其主要由C H 4组成(约占95%),我国煤层气储量丰富,最新资料显示,中国陆上埋深300~2000m 的煤层气资源为31.46万亿m 3,相当于450亿t 标准煤或310亿t 石油。
继俄罗斯、加拿大之后位列世界第三位。
近几年,我国已把煤层气作为资源进行开发,取得了一些显著成效,但要充分利用煤层气,使其变废为宝,仍然面临着许多挑战。
1 我国矿井瓦斯(煤层气)抽采利用概况1952年,抚顺矿务局龙凤矿开始较大规模地进行开采层抽采煤层气;1957年,阳泉矿务局四矿试验成功了邻近层抽采煤层气的方法。
目前,矿井除采用邻近层抽采外,还有本层长水平钻孔(目前距离已达1000m )抽采、岩巷抽采、采空区抽采等。
到2003年,全国已有133个矿井采用井下抽放方法抽取煤层气,抽采量达15.2 108m 3。
其中山西阳泉、安徽淮南、辽宁抚顺等高瓦斯矿区抽放瓦斯量年均1亿m 3以上,占全国抽采总量的32.7%。
全国矿井抽采瓦斯利用量却不足50%,而且主要是民用,只有少部分用于福利事业及工业原料。
目前,山西晋城、重庆松藻、贵州盘江等正拟建煤层气发电项目。
总的来看,矿井煤层气抽采率与我国矿井瓦斯排放总量相比较低,利用量也偏低。
2 煤层气开发的必要性及面临的主要问题2 1 煤层气开发的必要性开发煤层气既可提高煤矿安全,又可缓解能源紧张,还可改善环境,减排温室气体,可谓一举三得。
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煤层气开发
智能排采系统实施方案
1.
前言
国家能源局日前正式发布了《煤层气（煤矿瓦斯）开发利用“十二五”规划》.《规划》明确提出，2015年，煤层气（煤矿瓦斯）产量达到300亿立方米，其中地面开发160亿立方米.在煤层气井的地面排采过程中，为达成满意的目标产能，必须在整个项目开发周期内推行精细化的管理思路，提倡智慧的综合管理，这一点已成为煤层气开发利用的共识.
1. 目前排采过程中发生的问题
目前在生产井的排采过程中,往往会发生一些问题,突出的一般有以下几种:
2.1 动液面测量精度问题.
目前普遍采用回声仪测量动液面, 在煤层气井开采初期，用回声仪的确能测量出井下的液位，并通过换算能知道井下的大概压力。
但是当快到临界解吸压力时，井下有煤层气析出时，会有一个纯气流段、混流段、纯液段时，用回声仪测量液位会产生很大的误差，有时甚至会相差100多米，这时用回声仪测量的数据实际上已失去了意义.
2.2 巡时间问题.
目前采用安排巡井人员定时巡井测量水位采集数据,在排采初期,一般4小时就要测量一下水位,如果发生下雨下雪等情况导致不能上山,测量工作就要暂停,得不到及时的数据进而影响排采制度的制定.
2.3 井人员业务水平问题.
机器已经有了异常,但还能工作,巡井人员检查时没有发现问题,直到机器故障扩大后才发现,从而造成经济损失.
2.4 排采制度实施问题.
当井底压力快到临解吸压力时,需要不停的调整排采强度,来保证井底压力均匀缓慢的下降,靠井场人员手工操作,往往不能达到满意的效果.
2.5 排采过程中各项数据的收集汇总问题.
随着正常工作的井的数目增加,把每口井每天的各种数据收集汇总,并制成报表,也是一个相当繁琐的过程.
3 常州凯锐提供的解决方案
常州凯锐是一家专注于煤层气智能排采系统研发的科技型企业,所有产品均通过ISO9000认证.现为沁水亚美大陆,河南平煤集团,中联煤柳林项目井场智能控制系统设备供应商.在煤层气排采方面有较丰富的经验.
3.1 直读式井下压力计.
针对以上1,2问题,常州凯锐建议用户使用井下压力计.压力计置于井底,采用一根铠装电缆与井口显示设备连接,每15秒读取一次井底压力及温度,并自动转换成实时水位在显示器上显示,完全不受混流段干扰,液位可精确到0.1米,更可在显示设备上加装无线远传模块,使工程师在任何一个有电脑可上网的地方就可以看到井场的实时数据,做出合理的排采安排.井下压力计不但测量井底压力,同时也测量井底温度,如果井底温度非正常升高,则有可能是发生沙埋,卡泵等现象,对工程师调整机器转速和判断是否需要捞沙作业也有一定帮助.
常州凯锐生产的煤层气专用井下压力计,拥有三项专利(包含一项发明专利),在已安装使用的上百口井中,未发生一例漏水现象,受到用户一致好评,常州凯锐郑重承诺,任何凯锐的压力计,在使用三个月内发生漏水等故障的,不但免费更换压力计,并且承担所有起下井费用,彻底解决用户的后顾之忧.
3.2 智能排采控制系统
针对3,4,5问题,常州凯锐用户使用煤层气排采智能控制系统.控制系统装有无线远传模块,对所有数据的查询及设备的控制可在任何一台能连接网络的电脑上完成(包括手机,平板电脑).
智能控制系统每15秒从井下压力计,井口套压变送器,气体流量计,变频器等仪器仪表采集一次数据,如果经常发生通信不正常,没有采集到数据,则会发出警报,例如从气体流量计采集100次数据,只有80次是有效的,另外20次均无数据传输过来,则判定气体流量计已经有故障,需要检修,用户也可自行设定抽油机或螺杆泵的工作电流电压区间,一旦超过预设值,系统则会自动关闭电机,防止电机烧毁.
在排采制度的实施上,工程师只需要对系统设定一个预设值,例如设定动液面每天下降5米(压力下降0.05Mpa),系统则会自动运算来调整抽油的冲次和螺杆泵的转速,通过每天上百次的调整来保证井底压力缓慢平衡的下降.
常州凯锐的智能控制系统拥有强大的数据处理能力,15秒一次的数据采集保证了数据的完整性,井场现场数据保存,两台远程服务器的数据保存保证了数据不会因为意外而丢失.在一台电脑上即可对所有井的数据进行访问,同时可对所有井的设备进行远程控制.常州凯锐的智能控制系统还具有强大的制表功能,日报表周报表月报表,EXECL表格曲线表,用户可任意选择多口井中的任何数据制成对比表,方便工程师进行数据分析来制定合理的排采制度以及对领导进行工作汇报.以下几张图表做下简单的展示:
单井网络终端界面
多井实时数据监控
单井电机频率调整
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