李娜,冯汝勇,柳迎红,郭广山,廖夏,喻梓靓
LI Na,FENG Ruyong,LIU Yinghong,GUO Guangshan,LIAO Xia,YU Ziliang

• 1:中海油研究总院有限责任公司

摘要(Abstract)：

有效控制储层煤粉的产生和排出,需对煤层气井排采进行精细化管理。从地质特征、储层改造及排采生产等角度研究了煤粉产生机理,并用沁水盆地柿庄北矿区煤层气井的工程实际数据进行了论证。研究表明:煤储层镜质组和黏土含量高、煤层气井压裂、排采不连续及排采强度过大等均对煤粉产生具有重要影响;基于泵筒内煤粉沉降理论,通过对不同煤粉颗粒直径、不同泵径和管杆组合下排出煤粉所需最低日产水量的合理控制,可有效排出井筒煤粉。针对煤层气井不同排采阶段及出煤粉情况提出了应对措施,该方法在煤层气排采工程中具有普遍的适用性。
In order to effectively control the generation and discharge of the pulverized coal,the fine management for the production is necessary for the coalbed methane well. From the viewpoints of the geologic feature,reservoir reconstructure,drainage production and so on,the producing mechanism of the pulverized coal was studied,and moreover analyzed and demonstrated by the actual data of the CBM wells in Shizhuangbei Block of Qinshui Basin.The researches show that the high contents of the vitrinite and clay in the coal reservoir,CBM well fracturing,discontinuous drainage,intensive production strength and so forth possess important influences on the pulverized coal production; on the basis of the settling theory of the pulverized coal in the pump barrel,by means of the reasonable control of the minimal daily water production under different pulverized coal particles diameters,different pump diameters and tube-rod combinations,the pulverized coal can be effectively discharged from the wellbore. In the light of the different drainage stages and pulverized coal output situation of the CBM wells,the countermeasures were presented,the method possesses the general adaptability in the process of the discharge and production of the CBM.

关键词(KeyWords)： 煤层气;煤粉;产生机理;排采控制;柿庄北
coalbed methane(CBM);slack/pulverized coal;generating/producing mechanism;drainage control;Shizhuangbei(SZB)

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 中国海洋石油总公司资助项目“柿庄南区块煤层气储层精细评价与稳控排采制度研究”(CNOOCKY125ZDXMZY0115)

作者(Author): 李娜,冯汝勇,柳迎红,郭广山,廖夏,喻梓靓
LI Na,FENG Ruyong,LIU Yinghong,GUO Guangshan,LIAO Xia,YU Ziliang

DOI: 10.19597/J.ISSN.1000-3754.201712027

参考文献(References)：

• [1]桑树勋,刘焕杰,李贵中,等.煤层气生成与煤层气富集I:有效阶段生气量与煤层气富集[J].煤田地质与勘探,1997,25(6):14-17.
• [2]赵孟军,宋岩,苏现波,等.决定煤层气地球化学特征的关键地质时期[J].天然气工业,2005,25(1):51-54.
• [3]李贵中,王红岩,吴立新,等.煤层气向斜控气论[J].天然气工业,2005,25(1):26-28.
• [4]曹代勇,袁远,魏迎春,等.煤粉的成因机制-产出位置综合分类研究[J].中国煤炭地质,2012,24(1):10-12.
• [5]蓝强,曲英杰,姚天鹏,等.煤层气井组产能差异的排采控制效应[J].大庆石油地质与开发,2014,33(1):165-169.
• [6]东振,鲍清英,张义.煤层气井排采阶段煤粉运移条件研究[J].特种油气藏,2015,22(2):143-146.
• [7] Lehman L V,Blauch M E,Robert L M,et al. Desorption enhancement in fracture-stimulated coalbed methane wells[J]. Journal of Petroleum Technology,1998,51(4):101-102.
• [8]琚宜文,姜波,王桂梁,等.构造煤结构及储层物性[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005:165-171.
• [9]何学秋.含瓦斯煤岩流变动力学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1995.
• [10]钟玲文,张慧,员争荣,等.煤的比表面积、孔体积及其对煤吸附能力的影响[J].煤田地质与勘探,2002,30(3):26-29.
• [11]冯晴,吴财芳,雷波.沁水盆地煤岩力学特征及其压裂裂缝的控制[J].煤炭科学技术,2011,39(3):100-103.
• [12] Palmer I D,Moschovidis Z A,Cameron J R. Coal failure and consequences for coalbed methane wells[R]. SPE 96872-MS,2005.
• [13]陈振宏,王一兵,孙平.煤粉产出对高煤阶煤层气井产能的影响及其控制[J].煤炭学报,2009,34(2):229-232.
• [14]张公社,田文涛,陶杉,等.煤层气储层煤粉运移规律试验研究[J].石油天然气学报,2011,33(9):105-108.
• [15]赵庆波.煤层气地质与勘探技术[M].北京:石油工业出版社,1999.
• [16]刘升贵,贺小黑,李惠芳.煤层气水平井煤粉产生机理及控制措施[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2011,30(4):508-512.
• [17]白建梅,孙玉英,李薇,等.高煤阶煤层气井煤粉产出对渗透率影响研究[J].中国煤层气,2011,8(6):18-21.
• [18]魏迎春,张傲翔,姚征,等.韩城区块煤层气排采中煤粉产出规律研究[J].煤炭科学技术,2014,42(2):85-89.
• [19]张遂安,曹立虎,杜彩霞.煤层气井产气机理及排采控压控粉研究[J].煤炭学报,2014,39(9):1927-1931.
• [20]张晓玉,王安民,张傲翔,等.韩城区块构造煤类型及其产出煤粉特征分析[J].中国煤炭地质,2014,26(8):91-94.
• [21]孟艳军,汤达祯,李治平,等.高煤阶煤层气井不同排采阶段渗透率动态变化特征与控制机理[J].油气地质与采收率,2015,22(2):66-71.
• [22]张芬娜,綦耀光,徐春成,等.煤粉对煤层气井产气通道的影响分析[J].中国矿业大学学报,2013,42(3):428-435.
• [23]李仰民,王立龙,刘国伟,等.煤层气井排采过程中的储层伤害机理研究[J].中国煤层气,2010,7(6):39-47.
• [24]邹雨时,张士诚,张劲,等.煤粉对裂缝导流能力的伤害机理[J].煤炭学报,2012,37(11):1890-1894.
• [25]张磊,胡永全,张平,等.沁水盆地压裂煤层气井生产动态影响因素[J].大庆石油地质与开发,2015,34(5):170-174.
• [26]郑重.韩城矿区煤的煤岩特征及煤层气生储因素分析[J].煤田地质与勘探,2004,32(5):23-25.
• [27]耿铁鑫,孙仁远,王世辉.煤层气水力压裂工艺技术[J].大庆石油地质与开发,2015,34(6):171-174.
• [28]刘庆昌,冯文彦,于文军,等.沁水盆地南部煤层气田勘探开发技术探索与认识[J].天然气工业,2011,31(11):6-10.
• [29]杨宇,曹煜,田慧君,等.压裂中煤粉对煤储层损害机理分析与防控对策[J].煤炭科学技术,2015,43(2):84-87.
• [30]刘新福.煤层气井有杆排采井筒煤粉运移规律和防煤粉关键技术研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2012.
• [31]李明忠,王卫阳,何岩峰,等.垂直井筒携砂规律研究[J].石油大学学报(自然科学版),2000,24(2):33-35.