【煤层气技术】煤层气技术概述4.ppt

7、增产改造技术,美国煤层增产措施发展趋势,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,煤层压裂形成的复杂裂缝,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,压裂液对煤储层伤害情况对比,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,7、煤层气增产改造技术,注N2/CO2提高煤层气采收率技术,煤层气勘探、开发与集输技术,压裂工艺技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,加拿大。多薄煤层。大排量氮气（无支撑剂）连续油管压裂技术。效果良好。,连续油管压裂技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,施工参数 施工排量：7m3/min 量比：中砂：粗砂2:1 加砂规模：每米射孔段加砂量9-11m3 前置液比例：携砂液的35%平均砂比：15%特点 工艺简单，安全 施工成本低 能满足大排量的要求(大于7m3/min),光套管压裂技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,特点 不动管柱一次压两层 不用额外射孔作业 较少的压裂液可满足 压两层要求 满足4-5m3/min排量的 要求,射流分层压裂技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,特点 一次压两层 保护煤层上部套管 满足煤层压裂5-7m3/min 排量的要求,一趟管柱分压两层工艺技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,活性水压裂液,活性水压裂液特点 分子量小：200400 粘度低：1.0mPa/s 残渣：无 对煤层伤害：低 摩阻高：清水100%应用于常规煤层压裂,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,特 点 分子量小：300400 粘度较高：15.0mPa/s 残渣：较少 对煤层伤害：低 摩阻低：约为清水的30%应用于井场较小、施工压力较 高的煤层气井,低成本清洁压裂液,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,特 点 对煤层伤害低 使煤粉在压裂液中均匀分 布，降低施工压力 在排液时，煤粉随着压裂液 排出地层，避免堵塞裂缝通道 应用于井径扩径较大、煤质疏 松的煤层,煤粉分散压裂液技术,7、煤层气增产改造技术,煤层气勘探、开发与集输技术,8、排采技术,8、排采技术,单井和井网状态下泄压面积,煤层气勘探、开发与集输技术,排采地面设备与工艺流程示意图,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,8、排采技术,单曲柄游梁式有杆抽排机,煤层气勘探、开发与集输技术,该泵使用变频系统，控制电机供电，可以实现不停机无级调速，避免停机造成井下压力波动和煤粉沉降。,防抽空变频螺杆泵,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,根据煤层气排采特点，改进了油气井使用的电潜泵，实现井下水、气和煤粉多相的混合抽排。设计排量50方、含煤粉30%（质量比），含气40%（体积比）。,井下混抽式电潜泵,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,井下排采泵防气措施 将泵放置到煤层以下。排水泵以下安装沉降式气锚或者螺旋式气锚防煤粉措施 泵以下安装绕丝筛管、沉砂管、“小泵慢抽”、“间歇式排采”时使用防砂卡泵（实心柱塞泵）,防气、防煤粉排采技术,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,煤层气排采模拟实验设备,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,WL2-020,排采自动化监测系统,8、排采技术,煤层气勘探、开发与集输技术,9、地面集输技术,煤层气田集输工程是煤层气井采出气、水收集、处理、计量、加压的工艺过程。包括井口-采气管线-阀组-集气管线-增压站，抽出水-水池（处理厂）相邻的煤层气田通过输气管线汇集外输，输气管线有首站、末站之分，管线起点的增压站也叫首站，管线末点的站也就是末站。,煤层气集输工程定义和范围,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,在煤层气井井筒内底部是气水共存的，水在油管内被抽出，气从环形空间产出；气水参数及处理，以沁南为例：从沁水盆地南部煤层气井产出气体成份主要是甲烷，一般在90%以上，其余含少量CO2、N2等；从沁水盆地南部煤层气井产出水分析，偏碱性水，矿化度在3000mg/l左右，符合国家外排水质标准，但氟化物含量较高，不符合农田灌溉水质标准。,9、地面集输技术,煤层气井产物,煤层气勘探、开发与集输技术,煤层气井产出的特征决定了煤层气的集输是多井、低产、低压的特点，井间压力干扰对产量的影响突出 在集输系统中，煤层气井流动压力低，必须要进行增压输送，从而扩大集输半径，降低井间压力干扰。采取措施：一设计中优化管网、站场布局，应加强井站组合、压力系统计算；二应加强煤层气行业专用设备材料的研制。,9、地面集输技术,煤层气田集输工程的特点,煤层气勘探、开发与集输技术,采用成熟可靠的工艺，通过标准化设计、模块化建设、自动化管理，实现低成本高效运营,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,根据煤层气井产量低、井口压力低等特点，经过不断的工业试验和简化优化，目前形成了“低压多井串接、单井简易计量、二地增压、集中处理”等新的集输工艺技术，形成适合于煤层气的地面工程总体工艺流程。,9、地面集输技术,煤层气地面集输系统方案,煤层气勘探、开发与集输技术,低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至1.6MPa计量外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。,煤层气集输总体工艺流程,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,（1）多井串接工艺 根据山西沁水煤层气井压力和产量等地质方案，确定采用井间串接工艺，井间串接工艺指通过采气管线把相邻的几口气井串接到采气干管，在采气干管中汇合后集中进站。,集气站,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,多井串接适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简化了采气管网，降低了工程投资。,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,（2）单井湿气计量工艺 由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易旋进流量计进行单井带液计量。,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,（2）单井湿气计量工艺,井场工艺流程,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,3 集气站和中央处理厂“2地2级”增压工艺 煤层气井口压力为0.20.5MPa，无法满足外输要求，必须增压。考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集气站和处理厂“2地2级”增压工艺。,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,集气站工艺流程示意图,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,集气站渲染图,9、地面集输技术,煤层气集输工程工艺技术特点,煤层气勘探、开发与集输技术,进站区三维模块示意图,进站区现场照片,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,分离器三维模块示意图,分离器现场照片,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,闪蒸分液罐三维模块示意图,闪蒸分液罐现场照片,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,阻火器区三维模型示意图,阻火器平台现场照片,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,中央处理厂渲染图,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,（4）防腐 采气管线和集气支线外防腐层采用聚乙烯胶粘带加强级结构；457和406.4干线，外防腐层采用三层PE结构。（5）通信工程 充分利用地方移动GPRS无线网络传输和通信光缆线路，实现生产指挥及产能监控的自动化。（6）自控系统 设立气田SCADA系统一套，对全区块内的集气站、井场等所有生产运行情况进行集中监视控制和运营管理。,煤层气集输工程工艺技术特点,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,“低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、集中处理”煤层气开发地面集输工艺技术简单适用、安全可靠，适应性强，使平均单井地面建设投资比预期的投资大大降低，为有效开发煤层气气田提供了一种经济可靠适用的工艺模式，为煤层气工业化开发奠定了良好的基础,9、地面集输技术,煤层气勘探、开发与集输技术,谢谢！,