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煤层气排采阶段划分及排采制度制定

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  摘要:如果想要正确采集煤层气,要把煤层气不同层面进行科学划分,并把不同采集层面一一分类,采用不同采集生产规定。多次比对鉴别各种采集阶段划分手段的分类根据、分类方法、阶段特性的優劣性,研究出了与生产控制相综合的煤层气采集生产六步法,把生产煤气层的步骤分成未见、初见、生产煤气层三阶段,产出气量稳定、穿出气量减少阶段和报废阶段,提出六步骤划分阶段在每个采集步骤产出管控方法,表明了六步骤采集阶段的定量化调研的必要性。
  关键词:煤层气;采集阶段;采集规定;产出动态;技术方案
  煤层气开采行动中缝隙率和渗入率对有效果力的感应性特别强,而且煤的储藏层中也有特别强的速度感应性。假若采集规则不适合,会导致煤储藏层的渗透速率和煤粉出沙率下降。所以,煤层气采集技术是开发煤层气的一个重要步骤。针对不一样的煤气层在不同采集过程中要规定不同采集方案,特别是在采集开始,更需要不断完善采集方案,使其得到优化,由于渗透速率和缝隙率伴随着有效应力变大,且呈指数方式递减,在这时煤储藏量随效应力的变大而下降的速度最快,所以适当规划煤层气采集过程并提出有效对策非常重要,这也是煤层气提高产量的重要保证措施。国际学者也曾针对煤层气采集过程的划分进行调研,国外三步骤划分方案主要是对于国外具有较高渗透的煤储量层;我国四步骤、八步骤划分方案复杂,对于引导煤层气采集生产不太得当。
  1 煤层气采集过程中六步骤的划分
  1.1 未见气阶段
  没有见气的时候,这个过程中井下流体压力缓缓下降,产水量大体上可以保持稳定,煤层气还没有开始解吸。在此过程中采集主要是为了减少较低煤层的压力,扩展煤层气井的压力扩散的范围。
  1.2 初见气阶段
  在第一次见到气体时,伴随着井下流体压强的降低,当井下方的流体气压降低到解吸压力临界以下时,就有些许气体被解吸出来。因为解吸区域波及范围不远,靠近井的地方压力减少迅速,最先达到解吸的压力,这个地方煤层气最先解吸出来。在这个过程的突出表现为煤层气矿井的套压变大,但套压值比较低。在这个阶段中,伴随着井下压力的下降与煤气层的解吸,出水量有一点点的降低。
  1.3 产气量的上升阶段
  伴随着井下的流体压不断下降,煤岩体解吸范围不断的波及周围,能够解吸的区域不断增多。伴随着能够解吸煤层的地方进行解吸,解吸气体量不断上升,而且采用隔离转移到井筒中,所以产出气体的体积开始增加。这时随着解吸煤层气,气体相渗透率上升,水相渗透率下降,产出的水量下降。
  1.4 产气量稳定阶段
  伴随着煤气层被开采和生产,煤层气井的产出量会上升到一个最大值,并且保持一段相对稳定的时间,所以这个过程叫做“产气量稳定阶段”。这个过程,气压下降的区域范围逐渐变大,但是能够解吸的范围较为稳定,在能够解吸的范围内总有煤层气从煤层中被解吸出来,进而使产气量保持了稳定,而且产出水量也趋向稳定。
  1.5 产气量下降阶段
  随着煤层中压力的降低,使得煤层气不断从煤层中被解吸出来,靠近井的地方都完成了解吸,并且完成解吸的区域不断扩大,而还能进行解吸的范围不断减小,进而导致煤层气产量开始减少。伴随着煤层气采集过程中煤层水的大量开采,导致煤层气井出产水量逐渐减少。
  1.6 废弃阶段
  伴随着煤层气开采深入进行,煤层中压力逐渐降低。稳定的产气阶段过后,煤层中绝大多数煤层气都已经被解吸出去,煤层中的水也差不多排解完,从而导致煤层气矿井产出气体产量锐减,在此过程中的煤层气井产出的气和水自有一小部分。只有当煤层气井的产出,所能创造的经济利益达到经济下限时,才会进入报废阶段,停止产出。
  2 不同采集阶段的采集制度的制定原则
  我国煤层气矿井不能长期稳定的高效产出煤层气,主要问题在于采集产出规定的不适当,所以,创立不同采集过程的适当工作规则成为解决问题的重中之重。根据我国煤层现实状况,采用六段划分方案较为恰当。采集过程的划分,不应该是一个看时间的问题,且包括煤层气采集过程中对应产出技术和产出机理方案的基本联系。在煤层气采集各个阶段应采用不同技术方案,不然,它会造成煤层气井不能正常生产,还有可能造成煤层气井成为“躺井”。
  3 普通采集阶段的采集制度
  因为工艺技术和地质情况的差异,每个煤层气所展现出采集过程的特征,也不尽相同,经典类型的煤层气井有鲜明的分阶段采集特点。我们引入柿庄北部的一口井的分阶段采集控制的产出量,每一阶段的各项数据都正常。依据煤层气采集过程中六步骤方案,严格依据不同过程中采集规定,进而针对产出现场煤层气采集井进行产出的管控,有效降低了煤粉卡泵、应力敏感造成的产量低的问题,赢得比较好的发展效果。
  4 结束语
  依据国际上各种资料分析,综合生产现场采集的数据,对已有煤层气采集过程的划分方案进行了综合分析评价,提出了最新煤层气开采过程划分的六步骤法。又因为工艺技术与地址条件的差异,每个不同的煤层气井展现出来的开采特征也不尽相同,但是经典类型的煤层气井存在十分明显的分阶段的采集特点。本文根据我国当地煤层的地质特点,提出六步骤划分方案在不同采集过程的对策,并且指出不同采集阶段,定量化研究的必要性。
  参考文献:
  [1]李瑞.煤层气排采中储层压降传递特征及其对煤层气产出的影响[D].北京:中国地质大学,2017.
  [2]袁朴,魏振吉,王艺诺,陈梦希,袁媛.硫氰酸盐分光光度法测定煤层气排采水中铁含量的不确定度评定[J].化工管理,2018.
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