Y344封隔 器
脱接喷砂器 Y244封隔 器
压裂层
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
• 活性水压裂液
活性水压裂液特点 ◆ 分子量小：200－ 400 ◆ 粘度低：1.0mPa/s ◆ 残渣：无 ◆ 对煤层伤害：低 ◆ 摩阻高：清水100% ◆ 应用于常规煤层压 裂
煤层气勘探、开发与集输技术
特点 ◆工艺简单，安全 ◆施工成本低 ◆能满足大排量的要求(大于7m3/min)
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
•射流分层压裂技术
特点 ◆ 不动管柱一次压两层 ◆ 不用额外射孔作业 ◆ 较少的压裂液可满足
压两层要求 ◆ 满足4-5m3/min排量的
要求
静液区
接泵 车
丝 堵
粘滞区
高速流 喷嘴 区
射流分层压裂技术
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
连续油管压裂技术
加拿大。多薄煤层。大排量氮 气（无支撑剂）连续油管压裂 技术。效果良好。
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
•光套管压裂技术
施工参数 ◆施工排量：7m3/min ◆量比：中砂：粗砂＝2:1 ◆加砂规模：每米射孔段加砂量9-11m3 ◆前置液比例：携砂液的35% ◆平均砂比：15%
7、煤层气增产改造技术
•煤粉分散压裂液技术
特点 ◆ 对煤层伤害低 ◆ 使煤粉在压裂液中均匀分
布，降低施工压力 ◆ 在排液时，煤粉随着压裂液
排出地层，避免堵塞裂缝通道 ◆ 应用于井径扩径较大、煤质疏
松的煤层
未添加煤粉分散剂
已添加煤粉分散剂
煤层气勘探、开发与集输技术
8、排采技术
单井和井网状态下泄压面积
7、煤层气增产改造技术
•低成本清洁压裂液
特点 ◆ 分子量小：300－400 ◆ 粘度较高：15.0mPa/s ◆ 残渣：较少 ◆ 对煤层伤害：低 ◆ 摩阻低：约为清水的30% ◆ 应用于井场较小、施工压力 较
高的煤层气井
清洁压裂液的扫描电镜照片 清洁压裂液+盐”体系的扫描电镜照片
煤层气勘探、开发与集输技术
试井过程包括现场测试和试井解释两个阶段。
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
注入/压降试井是以恒定排 量将水注入储层，在井筒周围 形成水饱和状态后关井。注入 和关井阶段都用井下压力计记 录井底压力，根据注水排量和 压力数据求得渗透率、储层压 力等参数。
进行注入/压降试井最关健 的考虑因素是地层破裂压力。 如果在注入阶段超过了破裂压 力，则计算出的渗透率偏高。
压 裂、
洞穴 完井
压裂、裸眼 洞穴，羽状 井、注气置换
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
煤层压裂形成的复杂裂缝
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
对煤层的伤害率
100%
90%
80%
80%
70%
60%
60%
50%
40%
40%
30%
20%
20%
10%
0% 交联冻胶
线性胶
清洁压裂液
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
注入/压降方法主要缺点
第一，地层伤害。其一，由于注入的流体可能与地 层的化学环境不相容，发生反应，产生伤害。其二，有 可能注入了会堵塞产层的微粒，产生伤害。因此，把取 自被测试层位的地层水回注到测试井中是很理想的。至 少应当采用与地层和气藏流体相容的淡水。
粘滞区
静液区 压裂层
压裂层
防喷器
闸 门 压力
表 返排管
闸线
压门井阀
水力锚
滑套射流 器 接球器
射流器
单流阀煤层气勘探、开发ຫໍສະໝຸດ 集输技术7、煤层气增产改造技术
•一趟管柱分压两层工艺技术
低强度套管
特点 ◆ 一次压两层 ◆ 保护煤层上部套管 ◆ 满足煤层压裂5-7m3/min
排量的要求
高强度套管 压裂层
水力锚
注入/压降试井曲线
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
注入/压降试井的主要优点
① 流体的注入提高了地层压力，保证了在测试过程中 为单相流；它适用于负压、正常压力和超压等各种情况 的煤层气井。
②不需要井下机械泵送设备，简化了操作步骤，降低 了成本。
③可以用标准试井分析方法来分析，结果比较可靠。 ④探测半径较大；时间相对较短。
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
试井是一种以渗流力学理论为基础，以各种测试仪表为手段， 通过对油气井或水井生产动态的测试来研究油、气、水层和测试井 的各种物理参数、生产能力，以及油、气、水层之间的连通关系的 方法。
试井可以提供包括渗透率和储层压力在内的、用于评价煤层甲 烷气井生产潜能、采收率和经济可行性的重要资料，并可进行水力 压裂井裂缝长度和裂缝导流能力的估算。
活性水
压裂液对煤储层伤害情况对比
10%
泡沫压裂液
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
水力携沙压裂
氮泡沫压裂
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
注N2/CO2提高煤层气采收率技术
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
压裂工艺技术
分层压裂工艺技术
多薄层限流压裂技术
煤层气勘探、开发与集输技术
8、排采技术
排采地面设备与工艺流程示意图
煤层气勘探、开发与集输技术
8、排采技术
单曲柄游梁式有杆抽排机
煤层气勘探、开发与集输技术
8、排采技术
防抽空变频螺杆泵
该泵使用变频系统，控 制电机供电，可以实现 不停机无级调速，避免 停机造成井下压力波动 和煤粉沉降。
第二，压开地层。由于注入过程中排量控制不好， 使井底压力超过了测试层的破裂压力就可能会压开地层 ，产生裂缝。这种裂缝会产生认为是自然渗透率或井筒 伤害的假象，使测试不可靠。因此，在注入压降过程中 一定要保证井底压力低于地层破裂压力。
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
试井分析模型 两种模型：描述径向流的模型和描述水力压裂 井的模型。 径向流模型——描述的是裸眼井或未经水力压 裂激化的套管井中的水流。 线性流模型——用来描述水力压裂井中的流动 状态，因为水力压裂改变了近井地带的水流状态， 形成了较强的线性水流。
煤层气勘探、开发与集输技术
6、煤层气试井技术
原地应力测试
原地应力测试，一般采用微型压裂法。测试时用注入 泵以大排量向煤层注水，迅速使煤层产生裂缝，对压降曲 线进行分析，获得裂缝的闭合压力。
煤层气勘探、开发与集输技术
7、煤层气增产改造技术
射 孔、
压 裂
美国煤层增产措施发展趋势
压裂 液的 多样 化及 改进