煤层气排采设备优选技术.pdf

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1、第14卷第14期2014年5月科学技术与工程Vol.14No.14May20141671—1815(2014)14-0194-04ScienceTechnologyandEngineering2014Sci.Tech.Engrg.煤层气排采设备优选技术*周颖娴韩国庆(中国石油大学石油工程学院，北京102200)摘要煤层气的开采影响因素有很多，其中排采方式的选择是主要因素之一，而排采方式的选择主要是指排采设备的选择。沁水盆地潘河示范区排采设备单一，效率低，从实践来看，并不特别适合现场。以潘河新区煤层气开采为例

2、，通过对该区煤层气排采设备计算分析，结合煤层气井排采曲线，基于生产时间长，少更换泵的原则对排采设备进行了优选，形成了煤层气开采设备的优选技术。该技术对今后试验区新煤层气井开发生产及地质情况相似的柿庄南开发区的煤层气井排采设备的选择具有重要意义。关键词煤层气排采曲线排采设备潘河柿庄南中图法分类号TE375;文献标志码A83煤层气就是一种非常规气，它是指吸附在煤层2010年底，累积产气量达3.26×10m。表面的气体。现在，煤层气几乎占所有能源供应的1.2潘河煤层气井生产特征9%，在美国，每年煤层气的产量达1.6

3、万亿立方英依据现场资料及相关工作人员的统计分析，王［1］［4，5］尺。同样，在中国，煤层气的产量也日趋增加。国强，杨秀春，等人认为，依据煤层气井产气量沁水盆地南部是我国煤层气勘探开发最重要的区块的规律划分，可以将该区块的40口井大致分为3种之一。潘庄区块，柿庄南区块等都位于沁水盆地南类型的特征井。这3种类型的井分别为“中高产-低部，地质情况类似。对于煤层气的开采，煤层气排采产”，“中高产-高产”，“中高产-低产-高产”。设备的选择至关重要。以潘河煤层气田生产资料为1.2.1“中高产-低产”型依据，对潘河煤层气

4、田排采设备进行了初步探讨，以由图1可知，该类型的气井在生产前期产量较3期对该区块进一步勘探开发及对地质构造情况相似高，产气量可以达到2000m/d，后期产气量下降，3的区块的勘探开发具有一定的指导作用。产气量一直在1000m/d以下。产水量变化较大。［2］柿庄南区块位于沁水盆地东南部，区块构造动液面高度基本稳定在300m。“高产-低产”类型简单，发育褶皱构造，水利地质条件简单。主要含煤的井在气量高产时，对应的产水量也较高，最高约为333地层为太原组15#煤层及山西组3#煤层。该区块是20m/d，最低也可达7.

5、5m/d，平均约为12.5m/沁水盆地南部潜在的高产区块。d，持续时间约为90d。低产气量阶段，前期产水量3依然较高，约为5m/d，持续时间约为100d，后期1潘河试验区煤层气井的生产情况3产水量逐渐减小，平均产水量约为1.7m/d，持续1.1潘河试验区主要概况时间约为300d。产水量变化幅度约为86.4%。该［3，4］［3］潘河煤层气田位于山西省沁水县，属于潘类型井一般处于潘河示范区井网的边界处。产庄区块。该区块位于沁水盆地东南部，含煤地层为水量高的原因在于该类井位于区块南部。由于区块上石炭统太原组和下二叠

6、统山西组，属于沁水盆地南部埋深浅，地表补给水条件好，故该类型井产水量煤层气富集区。该区块构造简单，整体为单斜构造，较高。断层极少，背斜，向斜交替排列，水文地质条件较单一。目前，潘河示范区共钻遇150口气井，截止2013年11月28日收到国家重大专项(2011ZX05009－005)以及中海油重点项目()资助第一作者简介:周颖娴(1990—)，女，硕士研究生。研究方向:复杂结构井技术、人工举升技术。E-mail:suri1990@hotmailocom。图1“中高产-低产”型排采曲线图*通信作者简介:韩国庆(1

7、969—)，男，副教授，博士。研究方向:复Fig.1“ModeratetoLow”productionpatterncurve杂结构井技术、人工举升技术、软件工程。14期周颖娴，等:煤层气排采设备优选技术1951.2.2“中高产-高产”型极个别使用裸眼完井。由于潘河试验区的井深均在由图2可知，该类型的气井在生产前期产量比1000m以内，主要使用19mm抽油杆。煤层气井3较高，约为2000m/d，并且在后期产量越来越高，所用排采设备的机型以3型为主，3型抽油机(以二3可达4000m/d。基本上无低产时期，该类井

8、产水机厂为例)主要参数见表1。有杆泵主要为管式泵，［7］量较小。动液面高度在200～300m浮动。“中高泵径以38～56mm为主，最大冲程的选择区域为－1产-高产”类型的井在前期有少量产水，该期间最高1.2～3.0m，排采中冲次通常不超过10min，煤层33产水量约为5m/d，最低约为0.8m/d，平均约为气开采用抽油机的悬点最大冲程次数nmax以2～33－1－12m/d，持续时间约为50d，后期产