煤层气勘探开发理论与技术方案课件.ppt

1、中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司C

2、hina United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United

3、Coalbed Methane Co.,Ltd.沁南樊庄沁南樊庄沁南潘庄沁南潘庄沁南潘河沁南潘河示范项目示范项目柿庄南柿庄南阜新项目阜新项目韩城项目韩城项目河东柳林河东柳林井组井组13大宁大宁中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.14中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公

4、司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 1 2 3中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤层气与煤炭和谐开发煤层气与煤炭和谐开发中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,

5、Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.24中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 四、规划布局与主要任务四、规划布局与主要任务 沁水增压站沁水增压站端氏首站端氏首站端氏首站端氏首站首站端氏镇首站端氏镇沁水末站沁水末站机关末站机关末站博爱末站博爱末站博爱分输站博爱分输站西西 气气 东东 输输端氏端氏- -晋城晋城- -博爱博爱端端 氏氏 阳城阳城端端 氏氏 - - 晋晋 城城中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联

6、煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.27中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.29中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.淮南和淮北、铁法等煤矿区采用淮南和淮北、铁法等煤矿区采用“一井多用一井多用”方法在未采区预抽、采动区和采空方法在未采

7、区预抽、采动区和采空区续抽，实现了煤层气资源的有效利用，获得良好的经济和社会效益。区续抽，实现了煤层气资源的有效利用，获得良好的经济和社会效益。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤层气煤层气 甲烷含量甲烷含量95%95%埋藏浅，埋藏浅，3003001200m 1200m 渗透率低，井距小渗透率低，井距小单井产量低（几千单井产量低（几千m m3

8、3/d)/d)生产年限长（生产年限长（20-3020-30年）年）必须压裂，提高单井产量必须压裂，提高单井产量产出方式：吸附气，排水产出方式：吸附气，排水- -降降压压- -解吸解吸天然气天然气 甲烷和重烃等烃类气体甲烷和重烃等烃类气体埋藏深，埋藏深，1500m 1500m 渗透率高，井距大渗透率高，井距大单井产量高单井产量高( (几十万几十万m m3 3/d) /d) 生产年限短（生产年限短（8 81010年）年）储层压力大，自喷储层压力大，自喷生产方式：游离气，在储层压力生产方式：游离气，在储层压力作用下直接流向井筒作用下直接流向井筒中联煤层气有限责任公司China United Coal

9、bed Methane Co.,Ltd.煤层气煤层气页岩气页岩气天然气天然气成因类型成因类型有机质热演化成因，有机质热演化成因，生物成因生物成因有机质热演化成因，有机质热演化成因，生物成因生物成因有机质热演化成因，生物有机质热演化成因，生物成因，原油裂解成因成因，原油裂解成因主要成分主要成分甲烷为主甲烷为主甲烷为主，少量乙烷甲烷为主，少量乙烷、丙烷等、丙烷等甲烷为主，乙烷、丙烷等甲烷为主，乙烷、丙烷等含量变化较大含量变化较大成藏特点成藏特点自生、自储、自保自生、自储、自保自生、自储、自保自生、自储、自保生、储、盖合理组合生、储、盖合理组合分布特点分布特点受煤层分布控制，有受煤层分布控制，有广布

10、性广布性受页岩分布控制，有受页岩分布控制，有广布性广布性受生、储、盖组合控制受生、储、盖组合控制储集方式储集方式吸附气为主，占吸附气为主，占80%以上以上吸附气和游离气并存吸附气和游离气并存，吸附气占，吸附气占20-80%游离气为主游离气为主中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.天然气井初始产量高，但衰减快。天然气井初始产量高，但衰减快。煤层气单井产量不如常规天然气高，但气井服务年限长。煤层气单井产量不如常规天然气高，但气井服务年限长。页岩气初期产量不高，且年递减率通常小于页岩气初期产量不高，且年递减率通常小于5% 5% （一般为（一般

11、为2-3%2-3%），稳产期长，一般生），稳产期长，一般生产井的寿命可达产井的寿命可达3030年。年。 递减曲线中包含了初始产量陡升段和随后长期递减阶段。递减曲线中包含了初始产量陡升段和随后长期递减阶段。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.据傅雪海教授据傅雪海教授中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤薄片煤薄片煤砖光片煤砖光片粉煤光片粉煤光片中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China Uni

12、ted Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤类煤类生气量生气量m m3 3/t/t吸附气量吸附气量m m3 3/t/t褐煤褐煤3868386888长焰煤长焰煤1381681381688989气煤气煤182212182212911911肥煤肥煤199230 199230 11141114焦煤焦煤24027024027018201820瘦煤瘦煤25728725728714181418贫煤贫煤29

13、533029533020242024无烟煤无烟煤34642234642224362436中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China

14、 United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.不同点不同点常规天然气常规天然气煤层气煤层气 生源条件生源条件低等生物（但煤成气与煤层气同源）低等生物（但煤成气与煤层气同源）高等植物高等植物储集条件储集条件储集形式储集形式运移后成藏的圈闭气运移后成藏的圈闭气自生自储的吸附气自生自储的吸附气储层储层岩性岩性砂岩、灰岩砂岩、灰岩煤层煤层渗透性渗透性渗透性高渗透性高渗透性低渗透性低孔隙结构孔隙结构孔隙或溶洞孔隙或溶洞-单孔隙单孔隙基质微孔隙和裂隙基质微孔隙和裂隙-双孔隙双孔隙比表面积比表面

15、积1.51.510104 4m m2 2/m/m3 37-307-3010107 7 m m2 2/m/m3 3储层压力储层压力高压高压低压低压 勘探方式勘探方式找构造，找圈闭，试气找构造，找圈闭，试气有煤田勘探基础，需要长时间排采试验有煤田勘探基础，需要长时间排采试验开采方式开采方式开发方式开发方式整体或分区整体或分区滚动勘探开发滚动勘探开发产出方式产出方式自喷，可以关井自喷，可以关井排水降压采气，连续开采，不能关井排水降压采气，连续开采，不能关井井距井距大，避免井间干扰大，避免井间干扰小，需要井间干扰小，需要井间干扰开采深度开采深度深度较大，或只要承压深浅不限深度较大，或只要承压深浅不限较

16、浅，一般较浅，一般300-1000m300-1000m单井产量单井产量高高低低增产改造增产改造一般不需增产改造一般不需增产改造垂直井必须改造垂直井必须改造气井服务年限气井服务年限7-87-8年年2020年年井口压力井口压力高高低低集输处理集输处理气水分离与水处理气水分离与水处理不用不用专门装置专门装置首站加压首站加压不用不用建加压站建加压站煤层气与常规天然气的不同点煤层气与常规天然气的不同点中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限

17、责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.车载顶驱空气钻机：车载顶驱空气钻机：T685T685中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.30m煤煤244.5mm表套表套311.1mm钻头钻头139.7mm215.9mm上返上返200m40m简易井身结构示意图简易井身结构示意图中联煤层气有限责任公司China Un

18、ited Coalbed Methane Co.,Ltd.洞穴沟通两井洞穴沟通两井4545100m煤层煤层主水平井眼主水平井眼分支水平井眼分支水平井眼口袋口袋直井排采直井排采中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China Unit

19、ed Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.压裂施工现场压裂施工现场中联煤层气有限责任公司China Unit

20、ed Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤层气裸眼洞穴完井示意图煤层气裸眼洞穴完井示意图技术套管技术套管煤层煤层中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,L

21、td.1 煤层气的产出流动特点煤层气的产出流动特点中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.2 煤层气产出理论与产出特点煤层气产出理论与产出特点中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤层气产出过程中，对煤储层伤害机理主要是三种伤害类型、煤层气产出过程中，对煤储层伤害机理主要是三种伤害类型、二个伤害对象，这些伤害都会造成储层的不可逆变化。二个伤害对象，这些伤害都会造成储层的不可逆变化。三种类型是：气锁伤害、水锁伤害和固体颗粒伤害；三种类型是：气锁伤害、水锁伤害和固体颗粒伤害；两个伤害对

22、象是：煤储层自身的孔渗性伤害和人工（压裂）裂两个伤害对象是：煤储层自身的孔渗性伤害和人工（压裂）裂缝堵塞伤害；缝堵塞伤害；中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Lt

23、d.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.煤层埋深（m）单井平均产量（m3/d）10002000中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.体积法体积法类比法主要利用与已开发煤层气田（或相似储层）的相类比法主要利用与已开发煤层气田（或相似储层）的相关关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特关

24、关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特性和储量相关关系的典型曲线，求得计算区可类比的储性和储量相关关系的典型曲线，求得计算区可类比的储量参数再配合其它方法进行储量计算。类比法可用于预量参数再配合其它方法进行储量计算。类比法可用于预测地质储量的计算。测地质储量的计算。 Gi = 0.01 A h D Cad 式中：式中：Gi-煤层气地质储量，煤层气地质储量，108m3； A-煤层含气面积，煤层含气面积，km2； h-煤层净厚度，煤层净厚度，m； D-煤的容重，煤的容重，t/m3 Cad-煤层含气量煤层含气量m3/t。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Meth

25、ane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.87 中联公司是经国务院国函中联公司是经国务院国函199619962323号文批准，由原煤炭工业部、地质矿产号文批准，由原煤炭工业部、地质矿产部、中国石油天然气总公司于部、中国石油天然气总公司于19961996年共同出资组建的从事煤层气资源勘探、开发、年共同出资组建的从事煤层气资源勘探、

26、开发、输送、销售和利用的国家专业公司，在国家计划中实行单列，并享有输送、销售和利用的国家专业公司，在国家计划中实行单列，并享有对外合作进对外合作进行煤层气勘探、开发、生产的专营权行煤层气勘探、开发、生产的专营权，在吸引外商直接投资等方面享有国家规定，在吸引外商直接投资等方面享有国家规定的自主决策权。的自主决策权。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.88 中联公司成立近中联公司成立近1414年来，在全国实施自营各类煤层气勘探开发项目年来，在全国实施自营各类煤层气勘探开发项目4949个、对外合作项目个、对外合作项目3030个，累计投入超过

27、个，累计投入超过5050亿元，其中，国拨资金约亿元，其中，国拨资金约3.53.5亿元，股东投入示范工程项目亿元，股东投入示范工程项目2.42.4亿元，其余亿元，其余4040多亿元全部为中联公司多亿元全部为中联公司对外合作及联、自营项目自筹资金。项目遍及对外合作及联、自营项目自筹资金。项目遍及1515个省（自治区），共探个省（自治区），共探查全国含煤盆地查全国含煤盆地1313个，初步摸清了我国煤层气资源的家底个，初步摸清了我国煤层气资源的家底, ,截至截至20092009年年年底，共钻探各类煤层气井年底，共钻探各类煤层气井16001600余口，提交探明储量余口，提交探明储量506506亿亿m m

28、3 3，建设产能，建设产能近近5 5亿亿m m3 3，开始从评价试验走向商业化开发起步阶段。，开始从评价试验走向商业化开发起步阶段。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.云 南 昭 通云 南 昭 通/165.545淮北宿州淮北宿州/856.094、萧西萧西/806.923/淮南淮南潘谢东潘谢东/594.886江 西 丰 城江 西 丰 城/1544.61晋城潘庄晋城潘庄/141.313、 柿庄南柿庄南/388.299、柿庄北柿庄北/374.92、大宁、大宁/31.468、沁源、沁源/3388.227、寿阳、寿阳/1957.532、古交、古

29、交/789.808、白壁关、白壁关/237.568陕 西 神 府陕 西 神 府 2 9 9 8 . 3 6 、 山 西 临 兴、 山 西 临 兴/2530.091、山西柳林、山西柳林/183.824宁夏横山堡南宁夏横山堡南/396.04山 东 阳 谷山 东 阳 谷 - 茌 平茌 平/109.642云南恩洪云南恩洪/719.410、老厂雨、老厂雨旺旺/82.173、老厂道班房、老厂道班房/400.770湖北黄石湖北黄石/291.525、黄石袁仓、黄石袁仓-南湖南湖/10.388、湖北黄石新下陆、湖北黄石新下陆/21.524沈北沈北/76.27427个探矿权、个探矿权、2个采矿权，个采矿权，总面积

30、总面积19340.894km2河南焦作河南焦作/245.942中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 中联公司是国家科技重大专项中联公司是国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发大型油气田及煤层气开发”的发起单位和牵的发起单位和牵头单位之一，先后完成头单位之一，先后完成“九五九五”及及“十五十五”科技攻关、科技攻关、973973煤层气重大基础研究、煤层气重大基础研究、全国新一轮煤层气资源评价、地质大调查等项目全国新一轮煤层气资源评价、地质大调查等项目7979项，较为全面地掌握了煤层气项，较为全面地掌握了煤层气开发主体技术，并经国家批准实

31、施了开发主体技术，并经国家批准实施了沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程，为我国煤层气产业做了大量为我国煤层气产业做了大量“基础性和勘探开发试验工作基础性和勘探开发试验工作” ，参与制定和完善，参与制定和完善了国家一系列有关煤层气的法律法规及行业标准和规范，为我国煤层气实现产业了国家一系列有关煤层气的法律法规及行业标准和规范，为我国煤层气实现产业化奠定了基础。化奠定了基础。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 中联公司通过多年勘探开发实践，积极引进和消化吸收国外煤层气勘中联公司通过多年勘探开发实

32、践，积极引进和消化吸收国外煤层气勘探开发先进技术，并加以自主创新，基本掌握了常规煤层气勘探、开发技探开发先进技术，并加以自主创新，基本掌握了常规煤层气勘探、开发技术。根据我国煤层气地质条件，取得的一些科技成果，处于国际先进水平，术。根据我国煤层气地质条件，取得的一些科技成果，处于国际先进水平，比如地面多分支水平井预抽技术、井下顺层水平长钻井钻进抽采技术、注比如地面多分支水平井预抽技术、井下顺层水平长钻井钻进抽采技术、注入二氧化碳提高单产技术、氮气泡沫压裂技术等。入二氧化碳提高单产技术、氮气泡沫压裂技术等。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,L

33、td.截至截至2009年年底中联公司煤层气探明储量汇总表年年底中联公司煤层气探明储量汇总表区块名称层位含气面积（km2）煤层气探明储量（亿m3）煤层气技术可采储量（亿m3）备注山西沁水盆地枣园区C3t、P1s50.70137.8774.86山西沁水盆地潘庄区C3t、P1s88.50206.39113.8225.0057.9229.70归中石油陕西韩城C3t、P1s41.7050.7825.05归中石油山西柳林北区块P1s72.2053.1629.852009年提交合计/278.10506.12273.28中联公司拥有探明储量合计211.4397.42218.53中联煤层气有限责任公司China

34、 United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd. 美国煤层气产量统计美国煤层气产量统计357112657100159212243275295326 32435039645050001002003004005006001985年1986年1987年1988年1989年1990年1991年1992年1993年1994年1995年1996年1997年1998年1999年2000年2002年2004年年产量（亿立方米）中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Metha

35、ne Co.,Ltd.单位：亿单位：亿m m3 3单位：口单位：口250450146531657764147640200040006000800010000120001400016000200120022003200420052006年度井数（口）煤层气累计井数95中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United

36、 Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Met

37、hane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.CHINA CBM中中联联108中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。中联煤层气有限责任公司China United Coalbed Methane Co.,Ltd.