第九章 煤层气地面排采技术.pdf

主讲人：林晓英 副教授 单位：河南理工大学能源科学与工程学院 联系方式： lxy2002199@126.com 内容提纲  绪论  煤层气的生成  煤层气的储集  煤层气的赋存与产出  煤层气勘探开发选区与评价  煤层气勘探开发钻完井技术  煤层气勘探开发地球物理勘探技术  煤层气勘探开发基本参数测试技术  煤层气勘探开发增产技术  煤层气地面排采与集输工艺 第九章煤层气地面排采与集输工艺 1. 煤层气井产气机理 2. 煤层气井生产过程 3. 煤层气井排采系统与地面集输装置 3 1. 煤层气井产气机理 4 1. 煤层气井产气机理  煤层气井采气前,井中液面高度为地下水头高度,此时井筒与储层之间 不存在压力差,地下水系统基本平衡,属于稳定流态；  当煤层气井开始排采后,井筒中液面下降,井筒与煤储层之间形成压力 差,地下水从压力高的地方流向压力低的地方,地下水就源源不断地流 向井筒中,使得煤储层中的压力不断下降,并逐渐向远方扩展,最终在 以井筒为中心的煤储层段形成一个地下水头压降漏斗,随着抽水的延 续该压降漏斗不断扩大和加深；  当煤储层的出水量和煤层气井井口产水量相平衡时,形成稳定的压力 降落漏斗,降落漏斗不再继续延伸和扩大,煤储层各点压力也就不能进 一步降低，解吸停止,煤层气井采气也就终止。 1. 煤层气井产气机理  煤层气产出的先决条件是降压解吸  煤层气产出机理 排水—— 降压——解吸——渗流——产出 排水降压与压降漏斗： 煤层气井通过排水，降低 了井底流压及其近井地带煤层的流体 压力，从而形成漏斗型等压曲线。 压降漏斗形态取决于煤层 的孔隙度、渗透率、原始储层压力以 及排水速度等。 2. 煤层气井生产过程 （1）煤层气井生产阶段 煤层气井的生产排采是一个长时间排水降压采气过程，煤 层气单井生产年限一般为15~20年。从煤层气井生产过程 中气、水产量的变化特征可把生产分为三个阶段： 早期排水降压阶段 中期稳定生产阶段 后期气产量下降阶段 7 2. 煤层气井生产过程 早期排水降压阶段 ：主 要产水，随着压力降到临界 解吸压力以下，气体开始解 吸，并从井口产出。这一阶 段所需的时间取决于井点所 处的构造位置 、储层特征 、 地层含水性、排水速度等因 素，持续时间可能是几天或 数月。 2. 煤层气井生产过程 中期稳定生产阶段：随着排 水的继续，产气量逐渐上 升并趋于稳定，出现高峰 产气，产水量则逐渐下降 。该阶段持续时间的长短 取决于煤层气资源丰度 （ 主要由煤层厚度和含气量 控制），以及储层的渗透 性。 2. 煤层气井生产过程 后期气产量下降阶段 ：当 大量气体已经采出，煤 基质中解吸的气体开始 逐渐减少，尽管排水作 业仍在继续，产气量下 降，产出少量或微量水 。该阶段延长的时间较 长，可以在10年以上。 2. 煤层气井生产过程 （2）煤层气井产量的影响因素 与煤层气开采有关的因素很多,主要有：