淮北芦岭井田煤层气地面抽采技术研究.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第７期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?７ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０７０２７淮北芦岭井田煤层气地面抽采技术研究李彬刚（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安７１００５４）摘要：针对芦岭井田煤层碎软、低渗透、煤层群的特点，深入分析了井田地质、储层特征和煤层气地面抽采过程中的技术难点，通过探索试验和研究，提出了具有针对性的解决方案。在总结完善现场工程试验的基础上，形成了适合芦岭井田煤层气地面抽采的工艺技术，为该井田地面煤层气规模化抽采提供有力的技术支撑。关键词：碎软煤层；低渗透；煤层群；地面煤层气；煤层顶板水平井中图分类号：ＴＤ７１３文献标识码：

2、Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０７⁃００９０⁃０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｕｒｆａｃｅＣＢＭｄｒａｉｎａｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＬｕｌｉｎｇｃｏａｌｆｉｅｌｄｏｆＨｕａｉｂｅｉＬＩＢｉｎ－ｇａｎｇ（ＣＣＴＥＧＸｉ′ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ′ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｄｅｆｏｒｍｅｄｃｏａｌｓｅａｍ，ｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐｉｎＬｕｌｉｎｇｃｏａｌｆｉｅｌｄ，ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｙａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｆ

3、ｆｉｃｕｌｔｉｅｓｆｏｒｓｕｒｆａｃｅｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅｄｒａｉｎａｇｅａｒｅｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｔａｒｇｅｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｕｐｏｎｔｈｅｔｅｓｔｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｔｏｃｏａｌｓｅａｍｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ａｓｅｔｏｆＣＢＭｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｆｏｒｍｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅＣＢＭｉｎＬｕｌｉｎｇｃｏａｌｆｉｅｌｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｆｏｒｍｅｄｃｏａｌｓｅａｍ；ｌｏｗｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ；ｃｏａｌｓｅａｍｇｒｏｕｐ；ｓｕ

4、ｒｆａｃｅＣＢＭ；ｃｏａｌｒｏｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌ芦岭井田煤层气资源丰富，是碎软、低渗透、煤层群１?２储层特征开采条件下地面煤层气开发的典型区块。“十一五”和二叠系下二叠统下石盒子组８、９和１０煤层为中厚－特“十二五”期间，淮北矿业集团和中煤科工集团西安研究院［１］厚煤层，是煤矿开采和煤层气开发的目标煤层。合作在井田实施了“‘一井三用’地面煤层气压裂井示范８煤层厚０?３０～１７?７５ｍ，平均８?９６ｍ，全区可采，含１～２工程”和“分段压裂水平井组地面煤层气抽采示范工程”，层夹矸，有软硬分层，软分层以碎粒状和鳞片状为主，硬分旨在探索淮北矿区地面、井下瓦斯综合防治的途径。“十一层呈

5、梭形多层次的包裹体状；９煤层厚０～７?８８ｍ，平均３五”期间实施的５口直井，单井日产气量稳定在１５００ｍ以３?０１ｍ，煤层结构简单。８、９煤层间距较小，平均３?５ｍ，局３上，最高产气量超过３３００ｍ／ｄ。“十二五”期间实施的煤部与８煤层合并，煤层绝大多数为鳞片状。１０煤层结构较简３单，全区普遍发育，煤厚０～４?９９ｍ，平均１?８６ｍ。层顶板分段压裂水平井，最高日产气量突破１００００ｍ，并且长期稳定生产。本文将对芦岭井田煤层气地面开发工艺煤层气含量较高。其中８煤层气含量１?１９～１４?５９３３３中所取得的一些成果予以介绍，认识碎软、低渗、厚煤层ｍ／ｔ，平均９?４５ｍ／ｔ；９煤层气含量４?３５

6、～１０?４９ｍ／ｔ；１０３地面煤层气抽采的技术难点并提供对策。煤层气含量为５?３９～１３?６３ｍ／ｔ。煤储层压力梯度０?８０ＭＰａ／１００ｍ左右，属欠压储层。１地质及储层特征１０煤渗透率０?０４～０?２０ｍＤ，８煤、９煤０?０２～０?０８ｍＤ。１?１构造特征２钻完井工艺技术芦岭井田处于宿东向斜西南冀的东南段。宿东向斜总体呈不对称的向斜构造，向斜轴长ｌ８ｋｍ，宽１?５～５?８ｋｍ，２?１钻完井工艺技术难点轴部为二叠系。向斜东北翼，因受ＮＥ方向主压应力的影１）钻完井过程的储层保护问题。８、９、１０煤属欠压储响，地层倾角大，一般７０°左右，中段地区含煤地层被剥层，钻井液和固井水泥浆中的固相颗粒及

7、滤液侵入会导致蚀，呈单斜构造，西南翼倾角较缓，一般在１０°～２５°。煤层污染，影响煤层气井气量；但为了安全钻穿煤层，防收稿日期：２０１７－０２－２８作者简介：李彬刚（１９７１—），男，陕西合阳人，高级工程师，研究方向：煤层气地面抽采，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｂｉｎｇａｎｇ＠ｃｃｔｅｇｘｉａｎ?ｃｏｍ。引用格式：李彬刚．淮北芦岭井田煤层气地面抽采技术研究［Ｊ］．煤炭工程，２０１７，４９（７）：９０－９２．９０２０１７年第７期煤炭