国内外煤层气开发技术综述.pdf

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1、总第164期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．04．009国内外煤层气开发技术综述丁昊明，戴彩丽，高静，管保山，刘萍，梁利4(1．陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安710075；2．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛266580；3．陕西延长油田股份有限公司永宁采油厂，陕西延安716000；4．中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065007)摘要：从油气田开发的角度综述了近年来国内外煤层气开采的主要技术和开发历史，主要包括煤层气羽状水平井钻井技术，煤层气裸

2、眼完井技术以及水力压裂技术、气体驱动技术、采煤采气一体化技术。通过这些技术的了解和优化组合，更好地为开发煤层气理顺技术路线，达到增产增效的目的。关键词：煤层气；羽状水平井；裸眼完井；水力压裂中图分类号：P618．11文献标识码：B文章编号：1005—2798(2013)04—0024—03煤层气是一种在煤层生成，主要以吸附状态储1煤层气井钻井技术集于煤层，成分以甲烷为主的天然气。煤层气是煤的伴生矿产资源，属于非常规天然气，是近一二十年煤层气井的钻井方法与油气田开发的钻井方法在国际上迅速崛起的洁净、优质能源和化工原相类

3、似。当煤层深度小于1000rn，地层压力正常料J。据统计，我国埋深2000I13内的煤层气资源时，钻井通常采用小型钻机或车载钻机等常规钻井储量中，可采储量约为36．8x10m。，仅次于俄罗斯设备。在煤层埋藏较深，煤层的渗透率较高，压力较和加拿大，居世界第三位。煤层气是一种高效无污大的情况下，钻井需要采用非常规的钻井方法J。染的清洁能源，煤层气的开采、开发有利于缓解我国应用于煤层气生产井的空气、雾化钻井技术就是一能源消耗的压力；另外，甲烷(煤层气的主要成分)种煤层气钻井开发的先进技术，它的显著特点是：钻是一种引发“温室

4、性效应”的气体之一，其温室效应井效率高、施工周期短，一般钻井只需工时3～5d，是CO的20多储，对臭氧层的破坏是CO：的7倍而水基钻井液钻井技术一般需要15—20d。这种钻多，合理利用煤层气也有助于减少大气污染和温室井技术成本低，可节省约30％的费用，对煤层伤害效应E。小，大约是泥浆钻井技术的10％J。这项技术在国我国煤层气藏总体表现为低渗、低压、低饱和外已广泛应用于油气勘探和开发领域，美国90％以度，且地层能量普遍不足等特点。其主要原因是我上的煤层气井都是采用欠平衡技术钻成的。我国欠国含煤地层时代普遍偏老，在其沉降

5、以后，其上不仅平衡钻井在煤层气行业的研究和应用起步较晚，但叠加了较厚的成煤期后的沉积，而且成煤期后经历仍然取得了喜人的成果。主要有：2003年，中联煤了很多构造运动的改造，使得我国煤层气藏遭受部公司利用国家“十五”攻关项目支持，在沈北煤田第分的逸散或者流失，不利于煤层气的储存。而且，我一次成功进行了煤层气空气钻井的尝试，并于2004国广大地区的煤储层在沉积压实及多期构造运动作年开始在沁水盆地南部潘河先导性试验区推广应用用下，煤储层物性条件变差，这在一定程度上影响了该项技术，由于其效率高，成本低，成为该项目的主我国煤层

6、气的勘探开发工作。煤层气在煤层中主要力钻井技术。以吸附状态存在，气体必须经历解吸、孔隙的扩散和羽状水平井技术是近年来才发展起来的一项快裂隙的渗流后才能由井筒中产出j，气体在煤体中速开采煤层气资源的先进技术，其基本特点是单井的解吸速率、气体的扩散速率和渗流速率成了影响产能高、开发周期短，特别适宜煤矿待采区的煤层气煤层气产量的主要因素。我国的煤层气普遍产量很开采。。。根据目前国内外的试验成果，在采煤前低，部分区块商业开发价值不大，如何提高低渗透煤3—5a采用羽状水平井开采煤层气，煤层气采收率层的渗透率和煤层气的解吸速率，

7、是我国煤层气目可达到70％以上。这样可以较好地改善采煤作业前开发利用所面临的主要难题。环境，促进煤矿安全生产，其综合经济效益与社会效收稿日期：2013-01—11基金项目：“十二五”国家科技重大专项(2011ZX05037—003—001)作者简介：丁吴明(1986一)，男，山东日照人，硕士，从事酸化压裂及非常规储层的改造工作。丁昊明等：国内外煤层气开发技术综述第22卷第4期益十分明显。该技术是美国CDX公司首先发明的，中，新钻了一口co，注入井，深度达到白垩纪晚期在美国煤层气开发中发展非常迅速。我国分别在沁Frui

8、tland煤层。康菲公司在井中部署了各种监测、南3号煤层和15号煤层成功实施了4口多分支水验证和计算(MVA)设备，用来跟踪co，的运移轨平井，形成了有自己特色的技术体系，我国已基本掌迹，并实施了一个详细的地质描述和油藏模拟方案，握并形成了多分支水平井的核心技术。用来再现和理解地层状况。实践证明PumpCanyon的CO，一ECBM先导试验是成