致密煤层气开发技术的可行性研究探讨.pptVIP

裂隙发育与方位二1煤层面割理发育，端割理不太发育。面割理密度13～21条/5厘米，端割理 3～5条/5厘米，地面开度小于0.1～0.2毫米，长度50～1000毫米不等。割理面走向优势方位NE40～60°。煤层构造缝与割理走向大部分一致。 顶底板分析 密封性：砂质泥岩密封性不够好。泥岩、渗透率为微达西级，密封好。但过薄或构造破坏时易形成微裂缝而影响密封性。 力学强度泥页岩强度最低，但也数倍于煤岩。防止水化反应后可较好稳定井壁。 泥页岩SEM照片： 伊利石、高岭石为主，硬脆性泥页岩。 水化特性严重水化在厚层泥页岩可能产生至少30MPa的水化应力，附加最高的8％的体积膨胀。会压实煤层，造成低渗透。还会造成裸眼井井壁不稳定。 水文地质条件非煤岩地层属不出水或微量出水（8.5井眼出水量小于0.1m^3/h），可用空气钻井，辅助雾化排水。断层处可能遇突出水，应采用过平衡钻井。底板灰岩岩溶裂隙有井漏可能，更要防止高密度压漏地层。 3、煤层气藏开发条件 储层保护 煤层压力系数0.56，严重欠压。用常规泥浆钻井正压差太高，伤害储层并可能压漏。建议用空气钻井打开产层。 解吸条件 由等温吸附线，临界解析压力2.5MPa；而井内液柱压力4～5MPa，故需排水降压后方可解吸。 开采中排水一般用有杆泵足以排水；如遇断层水，则用电潜泵排水。关键是非煤系储水层要封固良好，只排煤层水。水型与矿化度允许采用常规措施。  应进行试井分析和数值模拟，确定排水参数。若属束缚水饱和，则应进行改造。 地层稳定条件 缺乏地应力和煤岩强度资料。按正常地应力与单轴抗压强度1.0MPa估计：稳定性可以满足。 钻井中需采用比重调整与封堵相结合，防止煤层坍塌。防止泥页岩水化性坍塌。 4、地面抽放技术的轮廓性设计 抽放范围 井网与水平轨迹井间距离500米；水平位移与垂深2:1；垂直井与水平井距离10～20米， 井身结构与轨迹剖面  5、提高矿井瓦斯抽放效率 防止钻孔造成渗透性伤害 水──水锁与水敏，使渗透率损失约90％以上。方法：空气钻孔 渗透率各向异性与瓦斯抽放孔设计 煤层应力敏感性与抽放效率 瓦斯抽放孔的有效率及提高方法 抽放与驱替相结合 矿井动态监测与实施方针 结束语： 欢迎指教 ！ * * 对大多数煤层而言，裸眼完井加洞穴改造，效果优于射孔完井加水力压裂，产量相差6倍。 直井洞穴完井， 一是不适于薄煤层， 二是不能形成持续不断的应力释放。 4.4 双井动力循环水平洞穴完井 钻水平井、裸眼完井。钻直井，射孔，沟通。洞穴改造，排除煤粉。甲烷抽放，必要时重复洞穴改造。 主要工序：  抽放三层方 多层煤层开采瓦斯抽放 A B 用于煤矿地面瓦斯抽放  抽放二层方 多层煤层开采瓦斯抽放 B A  抽放一层方 多层煤层开采瓦斯抽放 B A  抽放采空区 多层煤层开采瓦斯抽放方 B A 致密煤层煤层气开发技术的可行性研究第二部分：应用实例 平顶山煤业集团瓦斯研究所 西南石油学院油井完井技术中心 1、平顶山首山一矿地质描述（平局报告） 地理位置与盆地构造 地质勘探： 西起沟李封断层，东起55测线，以白石山背斜为轴的平缓开阔长轴鼻状背斜，面积27平方公里，南北各以李口向斜轴与白石山向斜轴为界。靠近沟李封断层有零星小型断裂。构造平缓，异常地应力不强。 地质柱状图与构造剖面 厚度范围2.76～10.22米，一般5～7米，平均6.15米。顶底板为3～6米厚层状泥岩、砂质泥岩。埋深600米。地温3.4°/百米，压力系数0.56（严重欠压）。煤质为高煤级烟煤（少量低煤级烟煤）。煤层气含量4～10立方米/吨，烃气成份85～95％。 二1煤层与煤岩基本分析（主力煤层） 2、煤层气藏描述 煤层密度与孔隙度， 氦吸附与汞注入测试法。结果见表16和表23。 煤层密度1.4～1.6， 设计悬浮液依据。 孔隙度4～6％。 气饱和渗透率与应力敏感性  加卸载、顺序变压气测，CMS300型仪器。结果见表18和19 1号样──高致密低渗透： 垂直割理方向原始渗透率0.139md，按应力敏感曲线换算到700米埋深、正常地应力、气饱和煤层条件下，渗透率为0.01md。应力释放１月后，恢复值在50％上下。 水平割理原始渗透率0.0523md，换算原地渗透率为0.004md，一月后恢复值不足20％。 渗透率各向异性比达2.64:1，注意方向性。 水饱和渗透率与应力敏感性饱和地层水（设束缚水饱和度30％），加卸载、顺序变压气测，结果见表20、表21。