煤层气开发利用手册学习(word版

煤层气开发利用手册学习(word版内容摘要：

样两种相反的过程，当这两种作用速度相等（即单位时间内被表面吸留的分子数等于离开表面的分子数）时，在颗粒表面上的分子数目维持某一个定量，这是就称为吸附平衡。 达到吸附平衡时，吸附剂（如煤样）所吸附 的气体量随气体的温度、压力而变化，因此它是一种动态平衡现象。 即吸附量是温度和压力的函数，可表示为 X=f（ T， P） 式中 X—— 吸附气 量（ cm179。 /g） ； T—— 气体温度（。 C） P—— 平衡时游离气相的压力（ MPa）。 二．煤层气含量的测定 基本概念 煤层气含量是指在标准温度和标准压力条件下单位 重量煤中所含气体的体积，单位是 cm179。 /g 或 cm3/t。 它是计算煤层气资源量，预测气井产量的重要参数之一。 解吸法的基本原理 解吸法是将采集的新鲜煤心样品装入密封的解吸罐中，直接测量从煤样中解吸的气体体积以及气体解吸的速度。 用解吸法测定煤的总吸附气量，需要尽可能精确地确定煤样中的3 部分气体量。 1）损失气（ Lost gas） ，是指煤样在 被 装入密封 罐之前所释放出去的气体量。 2）实测解吸气（ Measured gas） ,是指煤样从装入密封罐开始到煤样所解吸出的气量可以忽略不计为止，这段时间内所释放到密封罐内的气量（将其引出密封罐进行计量） 3）残留气（ Residual gas），是指解吸试验达到终点后仍吸附在煤样中的气量。 三． 渗透率的测定 概念 煤层是一典型的双孔隙介质，它由基质和裂隙（也称割理）系统组成。 裂隙系统在一定的压差下，有让流体（水、气、油）通过的性质，称为渗透率。 渗透性的大小用渗透率 来表示。 原则上讲，基质也是有一定的渗透性的，但由于其孔隙平均直径通常小于 20A ， 渗透率可视为零。 因此，煤层的渗透率取决于煤 计算方法 设有一截面积为 A，长度为 L 的圆柱形待测岩心， 将 其夹紧于岩心支持器中，使粘度为  的流体充满并在压力 P1下使流体通过岩心，通过岩心后的压力 P2，通过的流量 A 分别于岩心截面积 A 和压差PP1P2 成正比，与流体粘度  和岩心长度 L 成反比，写成等式，即“达西方程”： 12()A P PQK L 四． 煤储层压力 原始储层压力是指在煤层中部压力。 储层开发前，一般处于平衡状态，此时储层中部流体所承受的压力称为原始储层压力。 压力是底层能量大小的反映，知道了储层压力就等于知道了储层中流体的流动状态。 煤层气 储层压力 不仅对于煤层的含气量、气体赋存状态有着重要影响，同时也是气体和水从裂隙向井筒流动的能量。 第四章 煤层气勘探 由于煤层气藏的特殊性和煤层气开发项目经济状况的不确定性，因而为了合理、有效地开发一个地区的煤层气资源， 特别需要有正确的策略和工作步骤。 通常，一个煤层气勘探开发项目的实施，要经过开发潜力的初步评价、小型试验性开发、项目可行性论证、大规模工业性开发等不同阶段。 我们将大规模工业性开发前的各项工作统称为煤层气勘探阶段。 一． 勘探阶段工作内容 第一阶段： 地区煤层气 的生产潜力进行评价 该阶段的工作主要包括两个步骤：地质评价和 测试井施工。 利用地质评价所获得的数据和资料，可以估计煤层气资源的前景，选择开发有力的目标区。 确定有力的目标区后，就可选择适当的位置施工若干口煤层气测试井，以便进一步确定目标区的生产能力。 根据测试井所获得的数据， 建立用于产量预测的气藏描述。 利用这些资料，可以估计目标区气井的生产能力，同时也可以对大规模开发时的完井设计和气井间距进行初步优化评估。 第二阶段：小型试验性开发 小型试验性开发的主要目的是确定煤层气藏气体的产出能力，其次是加确测试井所获得的气含量和渗透率据以评价井间干扰效果对产气量的影响，减少由单井试验所预计的产量的推测性风险。 二．区块地质分析 勘探区区域地质分析的内容包括：底层、构造、火成岩、地质发展史及水文地质条件等。 底层 重点了解煤系成沉积基底及其以上地层的层序、岩 性组成、厚度、横向变化等特征，对认识煤层气的赋存条件，预计煤层气气井深度的赋存条件、预计煤层气井深度 u，进行钻井设计都十分有用。 构造 构造决定煤层渗透性高低及其不均匀性的主要因素。 火成岩 岩浆侵入活动对煤层有强烈影响，主要包括以下二个方面：一是岩浆吞蚀煤层，造成煤层变薄，灰分增高；二是 由 火成岩侵入体构成的区域性 热力场，使煤层遭受区域岩浆变质及（或）接触变质作用，有利于煤层气的生产。 地质发展史 一个区域的地质发展史从宏观上控制了煤层气的形成和资源的开发前景，沉积史决定了煤系，煤层和土覆盖层 的形成，提供了煤层气形成和保护的物质基础。 地质水文条件 煤层气井生产的前期大都要对煤层气进行排水降压，只有当储层压力降到临界解吸压力之后，才能有气体产出，因此，水文地质条件在煤层气开发中起着重要作用。 评价水文地质条件时主要考虑问题：目标煤层上、下含水层的存在，与地表水或其他补给源联通的断层和裂隙，以及地下水的水质（如总矿化度，氯 、铁、镁、 PH 值以及生产水锈 的趋势等 .） 三．煤岩和煤质 煤是有机质和无机质混合组成的复合体，根据三个基本特征对煤进行分类。 品位：代表有机物质与无机物质的百分比含量 类型： 代表各种有机质组分 煤阶：代表有机质达到的热成熟度 煤岩 研究煤的岩石组成。 煤质 用煤的工业分析和元素分析进行煤质评价 煤的工业分析也叫做实用分析，包括测定煤的水分（ M），灰分（ A），挥发分（ V）以及计算得的固定炭（ CGD） 4 个项目 煤的元素分析是指煤中有机质的元素分析，煤中有机质主要有碳、氢、氧、氮和硫（有机质）五种元素组成，其中又以碳、氢、氧三种元素为主体，总含量占有机质 95%以上。 煤阶 煤阶 不同，煤的生气量、吸附能力、裂隙发育程度均不同，这些对煤层气的资源量以及生产开 发具有极其重要的影响。 四．煤层气资源量统计 煤层气资源量是资源评价和勘探工作的最终成果，它是编制勘探规划、开发方案，能源配置和投资决策。