煤层气井注入/压降方法及存在的问题论文_王博

煤层气井注入/压降方法及存在的问题论文_王博

摘要:要想合理的开发煤层气田,就必须要了解煤层气层的特点,获得煤层气层的相关信息。其中,煤层气层的渗透率不仅对开发方案的编制和生产产量配置有着重要的影响,而且对井网密度部署和压力设计也有着重要的意义。所以施工人员在开发煤层气田的过程中,必须经过科学、准确的操作,确定煤层气层的渗透率,而试井则是获取煤层气井特性的主要方法之一。本论文就新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所在新疆库拜煤田东部煤层气资源预探项目kc-4井注入/压降试井和原地应力测试任务的前提下,以该试井的施工设计为基础,对煤层气井注入/降压方法及存在的问题进行了研究。

关键词:煤层气井、注入/压降试井、方法、问题

为了获取煤储存参数,注入/压降试井被广泛的运用到煤层气测试的工程中,但是由于施工设计不合理,工作人员操作不规范以及不正确的模型选择等问题,在测试过程和测试结果方面,往往会出现很多的问题。接下来本论文将围绕着新疆维吾尔自治区煤炭煤层气测试研究所在新疆库办煤田东部煤层气资源预探项目Kc-4井注入压降时间和原地应力测试任务,以kc-4井的试井成果报告和试井施工设计为依据,对注入/压降试井这一方法的操作过程和操作过程中应该注意的问题进行了分析,希望能为这一工作的顺利进行做出一点贡献。

1注入/压降试井的含义

它是一种单级井压力瞬变测试,适用于高、低压储层,而且是目前煤层气井测试中最常用的一种试井方法。它是通过稳定的排量低于煤层破裂压力的注入压力,向井中注水一段时间,在井筒周围产生一个高于原始储存的压力分布区,关井之后,使得压力与原始储存压力逐渐趋于平衡。

2试井目的及要求

通过对kc-4井煤层进行注入/压降试井,获取煤层的有效渗透率,原始地层压力表皮系数及调查判定等参数。通过对kc-4井进行原地应力测试,获取煤层原地应力破裂压力及梯度等参数值。通过采用注入/降压试井的方法进行本次测试工作,对该井的煤层气生产潜能评价和开发实验提供可靠的参数依据,如:提交渗透率,储存压力,表皮系数,调查半径,闭合压力等煤层参数。

3试井的方法

煤层作为储层,它的渗透率低,吸附能力强。作为一种常用的试井方法,已经在煤层气井中广泛的应用开来。本次kc-4井测试所采用的试井设备,包括地面设备和井下设备两个部分,注入/压降试井在操作的过程中具有诸多的优势。如:(1)采用水力膨胀封隔器,坐封、解封操作方便。(2)采用井下关井方式,有效降低了井筒储集效应应对测试数据分析的影响。(3)采用钢丝绞车井下压力计现场录取,采集数据快速灵活。下来本论文从地面设备和井下设备两个部分来详细地介绍一下Kc-4井测试的方法。

3.1地面设备

(1) 泵注系统:由注入泵、水罐、高压管汇、压力安全阀、流量调节阀、压力表、供水泵等组成。

a.注入泵:3S系列三缸柱塞泵,排量0~123 L/min,额定压力20MPa;

b.水罐:容积为500L,1个;

c.高压管汇:长度20m,外径1",额定压力35MPa;

d.压力安全阀:压力范围0~25MPa。

(2) 钢丝绞车:由电机、滚筒、钢丝、计数器等组成,用于起下关井工具、压力计以及井底探深。

a.钢丝:Φ2.4mm,长度2000 m,拉力3KN;

b.电机:转速960转/分钟,功率4.5KW。

(3) 井口装置:由井口三通、防喷头等组成

3.2井下设备

(1) 电子压力计:加拿大DDI-T-150系列存储式电子压力计。温度量程:-25C~150C;压力量程:0~70MPa;

精 确 度:小于整个量程的0.025%;

灵 敏 度:整个量程的0.0002%;

采样速率:采样间隔:最小0.5秒,最大18小时。

(2) 封隔器:水力膨胀封隔器。

(3) 井下关井工具:由绳帽、加重杆、震击器、万向节、平衡阀、关井阀、密封座节等组成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

(4) 油管:外径:Φ60.0 mm ;长度:1300m。

3.3施工的过程

(1)注入/压降试井

注入/压降试井从2017年5月28日20:00开始至5月30日8:00结束,注入12个小时,关键24小时累积注入量0.220m3,平均排量0.440m3/day,井口最大注入压力1.80MPa,关井瞬时压力为1.80MPa。

(2)原地应力测试

在这个测试中一共有4个循环:从5月18日8:40开始至11:02结束,用时2小时22分钟。在原地应力测试的4个循环中,选取破裂闭合效果好的2-3个循环分析,其关节段的压降数据可以求取裂缝,闭合压力。在这个过程中,我们主要利用的分析方法有双对数法,时间平方根法等,而我们对kc-4井每一层的闭合压力分析采用时间平方根法,并辅以双对数法进行验证。

4注入/压降试井的问题探讨

4.1压力计的选择和踩点密度

由于煤层大都是低压低渗储层,为了取得合格且准确的数据,我们需要选择高精度的储存或直读式电子压力计,且每次使用至少需要两只,这样才能够保证在施工过程中,电子压力器能够获得更加准确的材料密度分析,为我们提供更可靠的数据。

4.2注入/压降试井时应注意的问题

由于煤层属于应力敏感地区,所以在注入压降试井时,我们应该注意的问题是:注入一般从较低的地面注入压力开始,这样才能够减小应力对煤层渗透率的影响,才能确保在设计的注入时间内注入压力低于煤层破裂的压力。

4.3安全问题

在施工的过程中,相关的工作人员必须要穿戴工作服,安全帽才能够进入到工作现场内,其次,还要认真地检查设备的每一个部件,及时的发现问题并进行解决。除此之外,在进口作业时还应该妥善的放置工具,严防工具落入井中,造成不必要的损失,施工现场还必须要严格遵守操作的程序,以保证施工的顺利进行。

4.4关井施工中应该注意的问题

在进行关井施工的过程中,施工人员必须要注意是关井操作一定要迅速一次性完成,一定不要在很短的时间内重复开井,关井的操作。有的工作人员认为第一次在关井的时候没有关好马上再关一次,这样不仅使得早期的数据不准确,影响测试的结果,还会让整个操作的环节失败。正确的操作是在注入结束后,采用井下关井,同时关闭井口的阀门,观察井口压力的变化,同时检验井下关井工具密封的情况。

总结语:

要科学合理的开发煤层气田,首先就应该有了解煤层气层的突出特点,对煤层气层的渗透率进行分析和整理,进行科学合理的测试。为了保证数据的正确,工作人员要根据多年的测试实验和相关工作的经验,科学的使用试井工具,完善每一步施工过程,获取准确的数据。

参考文献:

[1]山西潞安环保能源开发股份有限公司.一种煤层气井注入压降试井装置:CN201920722074.4[P].2020-01-03.

[2]伊永祥,唐书恒,张松航, 等.沁水盆地柿庄南区块煤层气井储层压降类型及排采控制分析[J].煤田地质与勘探,2019,47(5):118-126.

[3]罗斌.煤层气注水压降试井工艺发展及存在问题[J].内蒙古煤炭经济,2019,(15):170.

[4]胡秋嘉,毛崇昊,石斌, 等.沁水盆地南部高煤阶煤层气井“变速排采-低恒套压”管控方法[J].煤炭学报,2019,44(6):1795-1803.

论文作者:王博

论文发表刊物:《科学与技术》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/29

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

煤层气井注入/压降方法及存在的问题论文_王博
下载Doc文档

猜你喜欢