压裂规模的确定:
利用单井控制的煤炭体积确定压裂和加砂的规模
(裂缝长度、宽度和高度);
一般情况下,煤层加砂压裂的加砂强度控制在
6 — 10m3/m;
压裂液选择:
压裂液对煤层的伤害性放在第一位;造缝、携砂和返排放在第二位;
常用压裂液:清水、盐水、活性水、防膨活性水、滑水、清洁压裂液;
慎用压裂液:交联胶、线性胶、高浓度表面活性剂、化学胶;
推荐压裂液:氮气泡沫;
选择使用压裂液:二氧化碳泡沫;
支撑剂选择:
常用支撑剂:石英砂,廉价量大,基本满足常规煤层压裂需要;
推荐支撑剂:低密度陶粒,能够在煤层中营造更高导流能力的裂缝;
支撑剂选择重点放在粒径组合、铺砂浓度优化和总量控制;
泵注程序优化:
压裂液总量控制:前置液量+携砂液量+冲洗液量+替置液量;
泵注排量控制:原则上由小到大递增,合理控制、相对稳定;
携砂液密度控制:原则上由小到大递增,最后阶段提高密度;
应急预案处理:完全依赖于操作者的智慧与现场经验;
压裂后管理:
压力扩散时间与压降控制;
放溢流时间与速度控制;
排采速度与煤层压力控制;
6.煤层压裂施工程序
6.1 压裂前的作业准备:包括通井、洗井、试压、压裂井口安装;
6.2 聚能射孔:按照压裂层段要求射孔,射孔一层段,压裂一层段;
推荐用102枪装127弹射孔,孔密16孔/米,60°相位角布孔;
6.3 压裂液配置:按设计量的120%配置压裂液,充分循环均匀;
6.4 测试压裂:获得煤层破裂、压裂液滤失、流体摩阻等参数
6.5 正式压裂:按照压裂泵注程序进行,根据压力变化调整施工参数;
6.6 裂缝监测:根据设计要求在压裂的同时进行裂缝监测;
6.7 关井扩散压力:一般情况下要求关井压力降到2.0MPa以下;
6.8 开井放压裂液:要求用针型阀控制放压裂液的流量,一般要求流量不大于0.5m3/h;
6.9 井筒清理:利用捞砂或冲砂工艺将生产井眼清理到最深煤层以下50米;
6.10 生产管柱安装:按照排采要求完成排水采气管柱的安装,进行正常排水采气;
7.煤层压裂案例分析
7.1 原生结构煤层压裂
7.2 软煤层、粉煤层压裂
7.3 硬煤与软煤层混合压裂
7.4 煤层与砂岩层混合压裂
7.5 多分支水平井压裂
7.6 氮气泡沫压裂
8.复合压裂技术的发展前景
8.1 水平井压裂
利用压裂水动力将水平井眼与生产井眼有效连通;
利用压裂水动力将水平井眼与煤层裂缝有效连通;
控制压力与排量,扩大井眼影响面积;
加砂不是追求目标;
8.2 裸眼洞穴井压裂
首先在煤层段完成造洞穴施工,促进煤层应力释放,增加煤层透气性;
利用压裂水动力将洞穴井眼与煤层裂缝有效连通并部分支撑;
获得洞穴应力效应与水力压裂双重增产效果;
煤层气开采相关知识
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