国外煤层气开发技巧新进展

   当前国际能源供需抵触凸起，能源平安日益成为列国存眷的核心，瓦斯勘察开辟聚焦了世界的眼光。主要大国出于经济和政治好处的斟酌，加大了对煤层气的投入。煤层气在采矿业被看作是危险的身分，但作为一种储量丰盛的干净能源，煤层气有宏大的成长潜力。发财国度煤层气勘察开辟技巧日趋成熟，经由过程对世界煤层气资本勘察开辟现状的研讨，实现煤层气资本的优化利用，改良勘察开辟后果。比来的一些技巧新进展正在成为我们开辟这一非惯例资本的得力助手。此中有些方式源于对惯例油气功课中所应用的技巧方式的改良，有些则是针对煤炭的独占特点而专门设计的新型技巧方式。

    1. 煤层气新型压裂液技巧

    水力压裂是煤层气增产的首选方式，美国(United States)2/3 以上的煤层气井采用水力压裂技巧进行改革，以提(tí)高产量。传统压裂液可以或许转变煤层基质的润湿性，晦气于煤层脱水。斯伦贝谢公司新型CoalFRAC 压裂液技巧，添加专为煤层气出产开辟的CBMA 添加剂，可以或许增强煤层脱水。这种添加剂不仅可以或许坚持煤层概况的润湿性，还能削减微粒运移。添加到惯例增产液的概况活性剂会转变地层流体性质，并影响对启动煤层气出产至关主要的脱水进程。斯伦贝谢公司针对煤层气储层开辟的CBMA 添加剂可(kě)以优化脱水，并有助于把持出产进程中的(dì)微粒。微粒会下降产液量，堵塞(sè)井筒，破坏出产装备。黑勇士（Black Warrior）盆地的煤层气井在开端脱水后不久就显示出CoalFRAC压裂液的增产后果—比四周那些用其他压裂液处置的井产量高38%。

    2. 注CO2 进步煤层气产量技巧

    注气开采煤层气就是向储层注入N2、CO2、烟道气等气体，实在质是向煤层注入能量,转变压力传导特征和增大或坚持扩散速度不变,从而到达进步产量和采收率的目标(dì)。煤基质概况临气体分(fèn)子的吸附才能是必定的,向煤层中注入氮气(N2)、二氧化碳(CO2)气,其气体分子会在必定水平(dù)上置换沼气(CH4)分子,使甲烷分子离开煤基质约束而进入游离状态,混入活动的气流中,从而到达进步煤层气产量的目标。

    西南地域碳封存合(hé)作伙伴（SWP）在美国新墨西哥(Mexico)州北部圣胡安盆地Pump Canyon地域进行先导实验，将CO2注入到难以采掘的深煤层进行埋存，同时进步煤层气的产量（ECBM），目标是为了测试CO2 进步煤层气产量以及埋存的后果。实验由康菲石油(petro)公司实行，在一个现有的煤层气开采井网中，新钻了一口CO2 注入井，深度到达白垩纪晚期Fruitland 煤层。康菲公司在井中安排了各类监测、验证和盘算（MVA）装备，用来跟踪CO2 的运移轨迹，并实行了一个具体的地质描写和油藏模仿打算，用来再现和懂得地层状态。实践证实Pump Canyon 的CO2-ECBM 先导实验是胜利的。到2009 年6 月，注入了3 亿立方英尺的CO2，注入速度高达350 万立方英尺/日。MVA 法式正在收集有价值的数据，MVA 方式可以很好地识(shí)别CO2 羽状流，可以或许对产出气体CO2 成分进行有效监测，是一个精良的CO2 先导实验监测方式。CO2 传感器也被用来动态监测CO2 冲破。

    3. 猜测产气量的煤层模仿技巧

    要对煤层气储层进行准确恰当的评价须要良大都据，包含含气量、气体吸附才能、渗入率、储层压力、储层几(jǐ)何外形和煤的化学特点等。模仿剖析法式依据煤层厚度和展布面积盘算煤的体积(V)，然后利用软件经由过程岩心数据和测井数据外插估算煤层气的地质储量。
 
    澳大利亚(Australia)一家煤层气功课公司面临如下挑衅，即为一个液化石油气厂供给12 年的煤层气，须要依据已知供气量打算所需的新井数，同时还要制订最佳钻井和开采打算(huà)。剖析职员利用Petrel 地动模仿法式树立了当地域的三维地质模(mó)型，供给了一个三维出产层图像。工程师把Petrel 模子归并到ECLIPSE 储层模仿法式中。依据500 多个把持点的出产汗青和尺度曲线断定了储层的出产潜力。研讨区内出产井浮现出三种分歧的状态，分辨反应了低、中、高三种出产动态。依据输入值范畴，工程师利用蒙特卡罗模仿法式估算了各类结(jiē)果。利用已断定的压力梯度盘算出了压力散布。然后在已断定的输入值范畴内随便选择(zé)一组数据，创立了单井出产趋向，利用12000 个如许的单井出产趋向对产量进行了猜测。随后他们着(zhuó)手解决须要几多口井的题目。起首设计了气田(Oil field)开辟模子，并树立了功课打算，该打算大大进步了装备利用率，并将井位断定在出产才能最高的区域。综(zōng)合斟酌了各类限制身分后，工程师借助模子，猜测出大约须要800 口井才干知足液化气厂的请求。

    4. 煤层气电潜泵新技巧
 
    在粉河盆地，重如果在怀俄明州，必需大量排水来减小地层压力，负气体从煤层中开释出来，这也是煤层气田广泛面临的挑衅。最适用和经济的煤层气井脱水方式是经由过程应用电潜泵，可是电潜泵随同着一些典范的题目，包含：出砂和煤粉、气锁、腐化等。

    煤层气井出砂可以导致泵腐化或堵塞，Global 公司在泵上方安装一个叠片筛网或防砂罩，有效地坚持砂和煤粉不进(博燃网(http://gasshow.com)积极参与中国燃气事业建设，有效的推动了中国燃气行业的信息化进程。博燃网在保证现有服务质量的基础上，不断完善业务内容，提高服务水准。)国外煤层气开发技巧新进展入泵，防止元器件堵塞或腐化。煤层气气锁影响了80％的安井，Global 公司经由过程在泵上游安装进步前辈的离心计心情气体分辨器来处置这个题目，将气体分辨进入油套环空，并从环空流到地面。腐化凡是与CO2或H2S 的存在有关，应用涂层泵部件或制作出耐腐化合金的叶轮和扩散器可以耐腐化。在俄克拉荷马州，出产商选择了Global 公司在10～20 口煤层气井中安装电潜泵，同时安装泵监督器来避免附带侵害。如许，只要泵浮现将要产生题目的迹象，如电机绕线温渡过高或者过度振动，它都可以在严重侵害产生之前主动封闭或报警。对未破坏的泵进行改革的用度均匀约为600 美元，而换泵每次须要破费数千美元的本钱。功课公司已经看到单井产气量由本来的5 万立方英尺/天，上升到45 万立方英尺/天，同时产液量由400 桶/天增添到1200 桶/天。到今朝为止，在安装新装备的井中，产气量已经进步了400%，同时产水量降落了57%。

    5. 下降煤层气开采本钱的最优化自喷装备

    马拉松石油公司胜利地投入了一种新东西, 转变了煤层气机械排水出产的方式，可以取代煤气井内的容积泵和电潜泵。该方式因为去掉了井下泵抽吸装配, 使各类租借矿区操纵用度大幅度降落, 从每月875 美元降到每月15 美元。每套组合东西和安装办事用度大约是6000 美元，斟酌安装本钱,新东西大约在7 个月内即可收回投资,以前应用的人工举升装备可以在其他的煤气井上应用或作为废品出售。气体携带水终极将水排出, 可以包管煤层气连续、安稳的出产,避免了产量丧失。粉河盆地内的大大都煤层都含有大量的水。所以, 在开采煤层气之前, 须要先排水。新东西可以直接启动而无需排去井底的水。在任何情形下, 东西安装后关井一夜即可树立起压力体系, 开启油管使低压概况分辨器开端工作(zuò)。该东西安稳的操纵运行以及水进入水收集体系使泵气锁打消,避免了产量丧失, 确保了煤层气连续、安稳的出产。在两个利用实例中, 因为打消了装备检验停产时光, 估(gū)计单井每年可实现增产217×106 立方英尺气, 收益达10000 美元, 足以付出井下东西的安装用度。

    6. 煤层气产出水处置技巧

    Big Cat 能源公司出产的ARID 含水层回注体系，是煤层气产出水处置的新技巧，每桶水的处置本钱只有0.03 美元。Big Cat 能源公司正和煤层气井开辟商一路工作，辅助他们实行最经济有效的、对情况最友爱的方式来处置产出水。Big Cat 能源公司的ARID 井内含水层回注体系和办事，可以使煤层气出产商经由过程将煤层气井产出水回注来节俭大量的资金，打消地面排放，为将来的需求坚持有效的水资本。

    Big Cat 今朝正和澳大利亚的一个营业供给商进行切磋评价，将ARID 井内含水层回注体系用于澳大利亚的煤层气产出水处置。Big Cat 今朝正在研讨煤层气这一新市场的潜力，信任对Big Cat 来说，在澳大利亚有一个较大的机遇，这里的煤层气出产商正在寻找经济可行且不损害情况的方式来进行产出水处置。

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