国内外煤层气开发技术综述.pdfVIP

总第164期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．04．009 国内外煤层 气开发技术综述 丁昊明 ，戴彩丽 ，高 静 ，管保 山 ，刘 萍 ，梁 利4 (1．陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西 西安 710075；2．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东 青岛 266580； 3．陕西延长油田股份有限公司永宁采油厂，陕西 延安 716000；4．中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北 廊坊 065007) 摘 要：从油气田开发的角度综述了近年来国内外煤层气开采的主要技术和开发历史 ，主要包括煤层气羽 状水平井钻井技术 ，煤层气裸眼完井技术以及水力压裂技术、气体驱动技术、采煤采气一体化技术。通过 这些技术的了解和优化组合 ，更好地为开发煤层气理顺技术路线，达到增产增效的目的。 关键词：煤层气；羽状水平井；裸眼完井；水力压裂 中图分类号：P618．11 文献标识码：B 文章编号 ：1005—2798(2013)04—0024—03 煤层气是一种在煤层生成，主要以吸附状态储 1 煤层气井钻井技术 集于煤层，成分以甲烷为主的天然气。煤层气是煤 的伴生矿产资源，属于非常规天然气，是近一二十年 煤层气井的钻井方法与油气田开发的钻井方法 在国际上迅速 崛起 的洁净、优质 能源和化工原 相类似。当煤层深度小于 1000rn，地层压力正常 料 J。据统计 ，我国埋深 2000I13内的煤层气资源 时，钻井通常采用小型钻机或车载钻机等常规钻井 储量中，可采储量约为36．8x10m。，仅次于俄罗斯 设备。在煤层埋藏较深，煤层的渗透率较高，压力较 和加拿大，居世界第三位。煤层气是一种高效无污 大的情况下，钻井需要采用非常规的钻井方法 J。 染的清洁能源，煤层气的开采、开发有利于缓解我国 应用于煤层气生产井的空气、雾化钻井技术就是一 能源消耗的压力；另外，甲烷 (煤层气的主要成分) 种煤层气钻井开发的先进技术，它的显著特点是：钻 是一种引发 “温室性效应”的气体之一，其温室效应 井效率高、施工周期短，一般钻井只需工时3～5d， 是CO 的20多储 ，对臭氧层的破坏是CO：的7倍 而水基钻井液钻井技术一般需要 15—20d。这种钻 多，合理利用煤层气也有助于减少大气污染和温室 井技术成本低 ，可节省约 30％的费用，对煤层伤害 效应E。 小，大约是泥浆钻井技术的10％ J。这项技术在国 我国煤层气藏总体表现为低渗、低压、低饱和 外已广泛应用于油气勘探和开发领域，美 国90％以 度，且地层能量普遍不足等特点。其主要原因是我 上的煤层气井都是采用欠平衡技术钻成的。我国欠 国含煤地层时代普遍偏老，在其沉降以后，其上不仅 平衡钻井在煤层气行业的研究和应用起步较晚，但 叠加了较厚的成煤期后的沉积，而且成煤期后经历 仍然取得了喜人的成果。主要有：2003年，中联煤 了很多构造运动的改造，使得我国煤层气藏遭受部 公司利用国家 “十五”攻关项 目支持，在沈北煤 田第 分的逸散或者流失，不利于煤层气的储存。而且，我 一 次成功进行了煤层气空气钻井的尝试 ，并于2004 国广大地区的煤储层在沉积压实及多期构造运动作 年开始在沁水盆地南部潘河先导性试验区推广应用 用下，煤储层物性条件变差，这在一定程度上影响了 该项技术，由于其效率高，成本低，成为该项 目的主 我国煤层气的勘探开发工作。煤层气在煤层中主要 力钻井技术 。 以吸附状态存在，气体必须经历解吸、孔隙的扩散和 羽状水