煤层气开采方法与技术-简化版-PPT课件.ppt

1、煤层气开采方法与技术煤层气开采方法与技术-简化版简化版一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程

2、提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理4.1 4.1 排采机理排采机理4.2 4.2 排采管理排采管理4.3 4.3 存在问题与发展方向存在问题与发展方向六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.1 排采机理4.1.1 排采过程中渗透率变化一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、

3、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理4.1 4.1 煤层气排采与阶段划分煤层气排采与阶段划分4.2 4.2 排采管理排采管理4.3 4.3 存在问题与发展方向存在问题与发展方向六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开

4、采方法与技术4 煤层气排采4.1 煤层气排采与阶段划分-视频六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.1 煤层气排采与阶段划分8六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.1 煤层气排采与阶段划分六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.2 煤层气排采原则六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.2 煤层气排采原则六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采4.2 煤层气排采原则六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气

5、排采4.3 煤层气排采控制理论（1）液面控制（2）套管压力控制六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术4 煤层气排采（2） 排采过程中煤粉的监控（3）排采过程中井底流压的监控4.3 煤层气排采控制理论一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻

6、井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理5.1 5.1 集输工艺流程集输工艺流程5.2 5.2 集输管网集输管网5.3 5.3 井场工艺井场工艺5.4 5.4 集气增压站工艺集气增压站工艺5.5 5.5 煤层气处理煤层气处理5 煤层气集输与处理 结合煤层气开发的井间距小、井口压力低、井数多等特点，通常采用结合煤层气开发的井间距小、井口压力低、井数多等特点，通常采用“低压集气、多井串接、两级增压、集中脱水低压集气、多井串接、两级增压、集中脱水”的集输工艺。的集输工艺。 0.2六、煤层气资源开采方法与技术六、煤

7、层气资源开采方法与技术5.1 集输总工艺流程一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理5.1 5.1 集输工艺流程集输工艺流程5.

8、2 5.2 集输管网集输管网5.3 5.3 井场工艺井场工艺5.4 5.4 集气增压站工艺集气增压站工艺5.5 5.5 煤层气处理煤层气处理1）放射式采集气管网适用范围：气田面积较小、气井相对集中，也可作为多井采集气流程中的一个基本组成单元。 集气管网的形式集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.2 集输管网2）枝状式采集气管网适用范围：当气井在狭长的带状区域内分布且井间距较大，管道长度短、投资低且管网便于扩展。 集气管网的形式集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网3）放射

9、枝状组合式采集管网适用范围：适用于各类气田,其适用性较广。 集气管网的形式集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网4）井间串接工艺管网 适用范围：适于井数多、分布密集，低产、低压、低渗气田。 集气管网的形式集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网1 1）阀组集气）阀组集气 阀组即是对煤层气田单井或多井生产煤层气进行汇集的单元。早期阀组即是对煤层气田单井或多井生产煤层气进行汇集的单元。早期应用于单井井场，这种管网形式特点是辖井数多应用于单井井场，这种管网形式特点是辖

10、井数多, , 简化了采气管网的建简化了采气管网的建设设, ,可分区管理。可分区管理。 煤层气采集气管网的形式煤层气采集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网集气站2 2）多井串接）多井串接 简化采气管网建设,增加集气站辖井数,串接灵活,采气管线流量较大,流速较高,携液能力强，相对压降小,适应低压、低产气田的开发。 煤层气采集气管网的形式煤层气采集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网集气站 3 3）多井串接与阀组串接相结合）多井串接与阀组串接相结合 阀组与单井相结

11、合的方式阀组与单井相结合的方式是把相邻的井或井场串接后集是把相邻的井或井场串接后集中输送至附近的阀组，再统一中输送至附近的阀组，再统一输送至集气站，阀组的功能主输送至集气站，阀组的功能主要具有集气、截断的功能。要具有集气、截断的功能。 煤层气采集气管网的形式煤层气采集气管网的形式5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.1 集输管网一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成

12、藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理5.1 5.1 集输工艺流程集输工艺流程5.2 5.2 集输管网集输管网5.3 5.3 井场工艺井场工艺5.4 5.4 集气增压站工艺集气增压站工艺5.5 5.5 煤层气处理煤层气处理井口螺杆泵井口螺杆泵分离器分离器太阳能发电装置太阳能发电装置水表安全阀气管线水管线5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六

13、、煤层气资源开采方法与技术5.3 井场工艺水产出通道：水产出通道：进入泵筒内的地层水从油管排出；气产出通道：气产出通道：煤层气从油管环形空间产出。充分利用油管排水，套管采气的井筒结构，优化简化地面工艺流程和设施。5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.3 井场工艺计量计量去集气站去集气站集水池集水池套管：气套管：气油管：水油管：水井场单井集输工艺流程 井场工艺流程井场工艺流程5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.3 井场工艺n井口一般不设紧急截断阀和分离器，对于井口产水量大的井场可在井口设置溶解井口一般不设紧急截

14、断阀和分离器，对于井口产水量大的井场可在井口设置溶解气回收设施。气回收设施。丛式井场单井计量丛式井场单井计量井口溶解气回收设施井口溶解气回收设施多井自动轮换计量多井自动轮换计量5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.3 井场工艺n井口工艺管线未保温，易造成冬季气体流量计腔内井口工艺管线未保温，易造成冬季气体流量计腔内结冰，流量变化大，计量结果明显失真。结冰，流量变化大，计量结果明显失真。n严寒地区的井口工艺设施和管道应采取防冻保温措严寒地区的井口工艺设施和管道应采取防冻保温措施，如地面管线及流量计腔体做保温层及电伴热带。施，如地面管线及流量计腔体做保温层

15、及电伴热带。 井场工艺设备管道保温井场工艺设备管道保温5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.3 井场工艺一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层气排采

16、煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理5.1 5.1 集输工艺流程集输工艺流程5.2 5.2 集输管网集输管网5.3 5.3 井场工艺井场工艺5.4 5.4 集气增压站工艺集气增压站工艺5.5 5.5 煤层气处理煤层气处理进站进站一级分离一级分离增压增压二级分离二级分离计量外输计量外输5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.4集气增压站工艺流程n煤层气进压缩机前后均应设置分离器。对煤粉量大的区域，压缩机前分离器宜采煤层气进压缩机前后均应设置分离器。对煤粉量大的区域，压缩机前分离器宜采用过滤分离；压缩机后分离器可采用重力分离或旋流分离。

17、用过滤分离；压缩机后分离器可采用重力分离或旋流分离。5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.4集气增压站工艺流程一、一、 课程简介与煤层气概念课程简介与煤层气概念三、三、 煤储层物性特征煤储层物性特征五、五、 煤层气资源与评价煤层气资源与评价六六 、煤层气资源开采方法与技术、煤层气资源开采方法与技术四、四、 煤层气富集与成藏煤层气富集与成藏课程提纲课程提纲二、二、 国内外煤层气勘探开发现状国内外煤层气勘探开发现状1 1 煤层气开采原理与特征煤层气开采原理与特征2 2 煤层气钻井与完井煤层气钻井与完井3 3 煤储层改造（压裂）煤储层改造（压裂）4 4 煤层

18、气排采煤层气排采5 5 煤层气地面集输与处理煤层气地面集输与处理5.1 5.1 集输工艺流程集输工艺流程5.2 5.2 集输管网集输管网5.3 5.3 井场工艺井场工艺5.4 5.4 集气增压站工艺集气增压站工艺5.5 5.5 煤层气处理煤层气处理商品天然气的质量要求主要有以下几项：商品天然气的质量要求主要有以下几项：l 热值 l 水露点 l 二氧化碳含量l 其他（如氧含量）l 烃露点l 硫含量l 机械杂质（固体颗粒） 商品天然气质量要求5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理 商品天然气质量要求 我国对长距离输送管道天然气的质量要求：我国

19、对长距离输送管道天然气的质量要求：p 进入输气管道的气体必须清除其中的机械杂质。进入输气管道的气体必须清除其中的机械杂质。p 水露点应比输送条件下最低环境温度低水露点应比输送条件下最低环境温度低55。p 烃露点应低于最低环境温度。烃露点应低于最低环境温度。p 气体中的硫化氢含量不应大于气体中的硫化氢含量不应大于20mg20mgmm3 3。 如输送不符合上述质量要求的气体，则必须采取相应的保护措施。如输送不符合上述质量要求的气体，则必须采取相应的保护措施。5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理 商品天然气的质量指标应从提高经济效益出发，在满

20、足国家关于安全卫生商品天然气的质量指标应从提高经济效益出发，在满足国家关于安全卫生和环境保护等标准的前提下，由供需双方按照需要和可能，在签订供气合同和环境保护等标准的前提下，由供需双方按照需要和可能，在签订供气合同或协议时具体协商确定，但同时需满足管道输送要求。或协议时具体协商确定，但同时需满足管道输送要求。水露点水露点nGB/T 22634GB/T 22634天然气水含量与水露点之间的换算。天然气水含量与水露点之间的换算。 商品天然气质量要求5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理n用来防止在输气或配气管道中有液态水析出。用来防止在输气或

21、配气管道中有液态水析出。n水露点要求一般也是各国根据具体情况而定。在我国，对商品天然气要求在水露点要求一般也是各国根据具体情况而定。在我国，对商品天然气要求在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低55。也有一些国家是规定天然气中的水含量。也有一些国家是规定天然气中的水含量。n液态水的存在会加速天然气中酸性组分（液态水的存在会加速天然气中酸性组分（H2SH2S、CO2CO2）对钢材的腐蚀，还会形）对钢材的腐蚀，还会形成天然气水合物，堵塞管道和设备。成天然气水合物，堵塞管道和设备。n液态水聚集在管道低洼处，也

22、会减少管道的流通截面。冬季水会结冰，也会堵液态水聚集在管道低洼处，也会减少管道的流通截面。冬季水会结冰，也会堵塞管道和设备。塞管道和设备。二氧化碳含量二氧化碳含量n二氧化碳是天然气中的酸性组分，在有液态水存在时，所生成的碳酸对管道和设备有腐蚀二氧化碳是天然气中的酸性组分，在有液态水存在时，所生成的碳酸对管道和设备有腐蚀性。尤其当硫化氢、二氧化碳与水同时存在时，对钢材的腐蚀更加严重。此外，二氧化碳性。尤其当硫化氢、二氧化碳与水同时存在时，对钢材的腐蚀更加严重。此外，二氧化碳还是天然气中的不可燃组分。因此，一些国家规定了天然气中二氧化碳的含量不高于还是天然气中的不可燃组分。因此，一些国家规定了天然

23、气中二氧化碳的含量不高于2%2%3%3%（体积分数）（体积分数）机械杂质机械杂质n国标国标天然气天然气（GB 17820GB 17820）中虽未规定商品天然气中机械杂质的具体指标，但明确指出）中虽未规定商品天然气中机械杂质的具体指标，但明确指出“天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利用”，这与国际标准化组织天然气技，这与国际标准化组织天然气技术委员会（术委员会（IS ISTC 193TC 193）19981998年发布的年发布的天然气质量指标天然气质量指标（IS 3686IS 3686）是一致的。固体颗）是一致的。固体颗粒指标不仅应规定其含量

24、，也应规定其粒径。粒指标不仅应规定其含量，也应规定其粒径。n中国石油企业标准中国石油企业标准天然气长输管道气质要求天然气长输管道气质要求（QQSY 30-2002SY 30-2002）对固体颗粒的粒径明）对固体颗粒的粒径明确规定应小于确规定应小于5m5m，俄罗斯国家标准（，俄罗斯国家标准（OCT5542OCT5542）则规定固体颗粒）则规定固体颗粒1mg1mgm3m3。 商品天然气质量要求5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理n根据总硫、硫化氢和二氧化碳含量将天然气分为三类。一、二类气体主要用作民根据总硫、硫化氢和二氧化碳含量将天然气分为

25、三类。一、二类气体主要用作民用燃料和工业原料或燃料；三类气体主要作为工业用气。用燃料和工业原料或燃料；三类气体主要作为工业用气。 商品天然气质量要求5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理天然气气质标准天然气气质标准（GB17820-1999GB17820-1999） 40国外商品天然气的部分质量指标国外商品天然气的部分质量指标 商品天然气质量要求5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理三甘醇脱水流程示意图三甘醇脱水流程示意图5 煤层气集输与处理六、煤层气资源开采方法与技术六、煤层气资源开采方法与技术5.5 煤层气处理