煤层气和其开采技术研究

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1、煤层气和其开采技术研究　　摘要：煤层气是赋存于煤层及其围岩中的与煤炭共伴生的非常规天然气资源，其主要气体组分为甲烷(CH4)，是地史时期煤中有机质的热演化生烃产物。煤层气主要以吸附态存在于煤基质中，必须通过排水降压手段降低储层压力进行煤层气开发。煤层气的产出是一个复杂的降压---解吸---扩散---渗流的过程。关键词：煤层气；开采技术Abstract:CoalbedMethaneistheoccurrenceofsurroundingrockincoalseamanditsnon-conventionalnaturalgasassociatedwithcoalresource

2、s，Itsmaingascomponentmethane(CH4),Isthethermalevolutionoforganicmatterincoalduringtheperiodofthehistoryofhydrocarbonproducts。Coal-bedmethanetoadsorptionexistmainlyincoalmatrix，Mustbebymeansofdrainagebloodpressuredecreasereservoirpressureforcoal-bedgasdevelopment。Coalbedmethaneoutputisacompl

3、exbuck---desorption---spread---desorptionseepageprocess。Keywords:CoalbedMethane，productiontechnique8中图分类号：P618.13文献标识码：A文章编号：1.煤层气的简介1.1煤层气的概念1.1.1煤层气是赋存于煤层及其围岩中的与煤炭共伴生的非常规天然气资源，其主要气体组分为甲烷(CH4)，是地史时期煤中有机质的热演化生烃产物。不同学者从不同角度给予不同的命名。最常见的有煤层气、煤层甲烷等，英文名称有（CoalbedMethane、CoalSeamsGas）等，一般缩写为CBM。煤

4、层气业内绝大多数学者采用“煤层气（CoalbedMethane）”。1.1.2煤层气的三种赋存形式：吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。1.1.3煤层气藏的特点：煤层气在煤中的储集是以吸附状态附在煤的表面；在进行大量开采之前必须降低平均储层压力；储层中一般都有水，在采气的同时，必须进行排水。1.2煤层气与常规天然气1.2.1煤层气与常规天然气的关系与差异8由于煤层气的独特的赋存状态，（以吸附态为主）、非常规储层（典型的自生自储、多重孔渗的有机储层）和特有的产出机理（排水—降压—解吸—渗透—排采），因此煤层气被称之为非常规天然气（Unconv

5、entionalityNaturalGas）。1.3煤层气与常规天然气气藏区别2.开采原理与技术2.1原位煤层气产出机理2.1.1产出机理：排水降压解吸渗流煤层气主要以吸附态存在于煤基质中，必须通过排水降压手段降低储层压力进行煤层气开发。煤层气的产出是一个复杂的降压---解吸---扩散---渗流的过程。2.1.2煤层气开采钻井的分类（1）按煤层层数分类：单煤层井：井筒只与一个煤层连通多煤层井：井筒与多个煤层连通（2）根据埋深分类：浅层气井：井深大于300m，小于1500m深层气井：井深大于1500m，（3）根据钻井类别分：8资料井：通过钻井探取煤心作含气量等参数测试、试气，井

6、用单项注入法求取煤层渗透率试验井：是通过井降压试采，评价工业性开采价值生产井：开发过程中以采气为目的的井称监测井：主要用于生产过程中压力监测（4）按井网的位置分类：边缘井：在井网边缘的井内部井：靠近井网中心的井2.1.3煤层气钻井工艺过程2.1.4煤层气的开采方式煤层气在煤层中的存在状态有三种：吸附态、溶解态和游离态，其中吸附态所占的比例最大，煤层气的产出机理，即排水---降压---解吸---扩散---渗流，其基本过程如图2所示现场一般用梁式抽油机排采井中的水，电潜泵和螺杆泵曾经试验过，因为其排量和寿命问题的应用较少，煤层气从套管和油管环空产出：上述三种设备均可用于油气排采生

7、产，油气是从油管中产出。两者的排采控制要求也不仅相同，煤层气井主要通过控制产水量达到稳定降压目的，避免排采过快造成的裂缝闭合和出粉，油气井通过控制油嘴和产量达到控制压力的目的。8煤层气在开采方面有很大的不同。普通井只要有压差气体就可以流动，而煤层气是以吸附的形式存在于煤层中，割理中饱和的是水，所以必须要先排水，将煤层的压力降到气体的临界解吸压力之下，才会有气体产出。所以，煤层气有压差也不一定产气，这也是和普通气藏的不同之处。煤层气井直井的增产措施目前主要是依靠压裂，不压裂的井几乎没有产量。油气田开发叫采