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煤层气开采相关知识

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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;

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