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1、煤层气排采技术煤层气排采1.煤层气生产采出特点2.排采方法3.生产井排采特征分析力;力;力;煤层气藏具有33个方面的特点:一是煤层气在煤中的储集是以吸附状态附在煤的表面;二是在进行大量开采之前，必须降低平均储层压力;三是储层中一般都有水，在采气的同时，必须进行排水。由于煤层的这些特点，在从事煤层气的开采时，涉及以下几个方面(1)最大限度地降低井口压力;(2)水、气的地面分离;;(3)采出气压缩到输送压力;(4)采出水的处置或处理。常规油气生产方法用于煤层气开采时，需要改动。煤层气储层与常规天然气藏
2、的特性比较产出机理：产出各阶段特征：第一阶段:仅有压降传递,无水气流动阶段压降幅度比较小,还不足以使煤层中的水产生流动,煤层气无法解吸,处于静水阶段。第二阶段:饱和水单相流阶段随着压降幅度的增大,煤层中的裂隙水开始流动,极少量游离气或溶解气在裂隙系统中将处于运移状态,此阶段以饱和水单相流为表征。第三阶段:非饱和的单相流阶段压力进一步下降,一定数量煤层气解吸出来,形成气泡,阻碍水的流动,水的相对渗透率下降，处于非饱和单相流阶段。第四阶段:气水两相流阶段储层压力进一步下降,解吸气、溶解气、游离气开始在
3、裂隙系统中扩散，气体渗透率逐渐增大，气产量逐步增多,水产量开始下降，直至气泡相互连接,形成连续的流线,处于气-水两相流阶段,但此阶段水的相对渗透率大于气体相对渗透率。第五阶段:水气两相流阶段压力进一步下降,吸附气体的大量解吸,处于以气为主的水-气两相流阶段。2．排采过程煤层有越流补给(1)饱和水单相流，压力仅在煤层中传递阶段(2)饱和水单相流，压力仅在围岩中传递阶段(3)饱和水单相流，压力在围岩与煤层中共同传递(4)非饱和流阶段(5)两相流阶段随着排采的进行，围岩中压力梯度逐渐大于煤层中的压力梯度
4、，压力传递轨迹从煤层过渡到围岩中，压力将仅在围岩中传递，开始排采围岩中的水，此时，煤层中压力几乎不再发生变化。2．排采过程煤层有越流补给随着围岩中影响半径的增加，煤层中的压力梯度小于围岩中的压力梯度，在煤层中形成很小的压降漏斗后，压力将仅在围岩中进行传递，进入第二阶段。直到煤层中的压力梯度大于围岩中的压力梯度为止。排采阶段的划分煤层气井的生产排采是一个长时间排水降压采气过程，煤层气单井生产年限一般为15-20年。从煤层气井生产过程中气、水产量的变化特征。可把生产分为三个阶段早期排水降压阶段：主要产
5、水，随着压力降到临界解吸压力以下，气体开始解吸，并从井口产出。这一阶段所需的时间取决于井点所处的构造位置、储层特征、地层含水性、排水速度等因素，持续时间可能是几天或数月。排采阶段的划分中期稳定生产阶段：随着排水的继续，产气量逐渐上升并趋于稳定，出现高峰产气，产水量则逐渐下降。该阶段持续时间的长短取决于煤层气资源丰度（主要由煤层厚度和含气量控制），以及储层的渗透性。排采阶段的划分后期气产量下降阶段：当大量气体已经采出，煤基质中解吸的气体开始逐渐减少，尽管排水作业仍在继续，产气量下降，产出少量或微量水
6、。该阶段延长的时间较长，可以在10年以上。煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素1．煤层含水性煤层气井的生产是通过抽排煤层及相邻含水层中的地下水来降低煤储层压力，使煤层中的甲烷释放并向井口运移，排水是储层压力降低的根本途径。煤层富水性直接关系到压力降低的难易程度。富水性过强，无疑将增加排采的强度，使煤储层压力很难降低；若煤层富水性弱，则需根据围岩与煤层的连通状况及围岩的含水性而定。煤层含水性影响煤储层压力传递，但其影响程度需与其他条件综合考虑。煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素2．煤储层边界煤
7、储层边界是指煤层的不连续界面，可以是断层，也可以是尖灭带或其他边界。它决定了在煤层气井排采影响范围内的水量，最终影响压力传递的范围。3．煤储层渗透性煤储层的渗透率直接决定了孔—裂隙系统中流体流动的快慢。当渗透率大时，在同样的排采时间内，流量大，若补给水的能力相同，则压力传递快；反之则亦然。煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素4．含水层若含水层与煤储层水动力联系较强时，储层的供液能力增强，排采难度增大；若含水层与煤储层水动力联系较弱或无联系时，仅排采煤储层中的水时，压力更容易传递。（越流补给；无越
8、流补给）5．储层压力梯度储层压力梯度是煤储层压力与煤层埋深的综合反映。从某种程度上反映了地层能量的大小。若储层压力梯度较大，说明地层原始能量较高，在同样的排采强度、供液能力情况下，压力更容易传递，更容易降压。求:排水采气要求煤层气排水采气要求:①排液速度快，不怕井间干扰。②降低井底流压，排水设备的吸液口一般都要求下到煤层以下。③要求有可靠的防煤屑、煤粉危害的措施。气井系统梁式泵井下设备螺杆泵电潜泵排采系统动力系统设备地面排采流程发电机控制柜排液系统采气系统抽油杆出水管线出气管线表层
