煤层气试井DST法与注入压降法对比分析

基于DST法和注入压降法在煤层气试井中的特点,利用煤层气试井专用设备对同一口井进行DST试井和注入压降试井,根据其工程实践结果,对比分析了两种方法在技术理论、专用设备实用性等方面的优缺点。分析结果显示:煤层气试井DST法具有测试成本低、测试的探测半径小、储层压力准确等特点,其专用设备具有操作简单、可靠性高等特点;煤层气试井注入压降法具有测试的探测半径大、可获得地层应力参数等特点,其专用设备具有适应性强、测试成功率高等特点;两种方法各有优势,可根据工程需求选择使用。     

DST试井技术在煤系非常规天然气储层应用研究

在分析探讨DST试井测试技术难点基础上,对DST试井封隔器坐封、井下开关井控制等关键技术难题提出了解决方案,对封隔器循环阀等井下工具进行了技术革新,并在煤系非常规天然气共探共采参数井含气储层进行了应用,结果表明:DST试井工具、设备性能稳定,操作方便,试井关键技术环节易于控制,测试成果可靠,其成果对煤系"三气"共探共采区块优选,压裂排采方案设计具有一定的指导意义。     

煤层气测试工程专家王彦龙

<正>王彦龙(1960.11-),男,汉族,陕西西安人,高级工程师。持有注册标准化专家资格证书。现任中煤科工集团西安研究院地质研究所煤层气测试工程中心主任。王彦龙长期从事煤层气基础研究及煤层气测试工程的科研、咨询、评价、设计和施工管理工作。他在引进国外技术的基础上,依托科研项目研制了适合我国煤储层的注入/压降试井专用装备,解决了巨厚煤层测试、阶梯排量测试等技术难题。研制了煤层气专用DST测试设备,在煤层气DST测试设计、施工工艺、设备配套、分析     

煤田地质常规勘查中的DST测试应用研究

针对当前我国煤田地质勘查常规口径钻探中煤层气测试标准缺失和方法不统一问题,根据煤层气勘查评价规程要求,结合勘查施工条件,对常规煤田地质勘探条件下煤层气开发利用的测试进行了方法选择和成果评价。结果表明,常规口径下应用钻杆测试（DST）方法进行负压检测煤层气储层压力和渗透率,可以达到煤层气试井测试的预期效果,也是现今条件下煤田地质勘查中煤层气储层特征检测的合理选择,同时提出了钻杆测试（DST）应用中存在的问题和具体的改进建议,对于制定煤层气检测标准、统一测试方法、完善勘查规程具有一定的参照意义。     

沁水盆地南部煤层气井增产的储层生产控制探讨

以沁水盆地南部区块煤层气生产井的工程、测试、监测数据为依据,对影响煤层气井产能的储层生产控制因素进行了分析,探讨了优化储层生产控制、提高煤层气井产能的工程措施,重点研究了水力压裂工艺施工参数与煤层气井产能的关系,提出了有利于提高煤层气井产能的水力压裂工艺施工参数。结果表明：合理控制钻井液的密度与粘度,可提高煤层气井的产能;煤层气井的产能与固井工艺中的水泥浆密度与用量呈现负相关关系;水力压裂采用变砂比、控制压裂液、变排量等施工工艺和优化的工艺参数值可有效提高煤层气井气产量。     

应用U型井开采倾斜构造煤层气的钻采技术研究

倾斜高陡构造煤层气钻井的共性是井斜难以控制,而且这类储层分布较广,潜力巨大。根据霍林河煤层气构造地质条件,地层倾角较大,主力煤层厚度大,渗透率较高,又属于典型的低煤阶煤层气,易于实施U型斜井钻采工艺。U型斜井钻采工艺特殊,利用定向斜井与其远端的直井在井下连通,建立煤层流体循环系统。为了保护煤层,煤层钻进过程中要采用环空充气欠平衡钻井工艺。采气时要选用排量范围广、成本低、耐砂能力强的螺杆泵,提高排采效率;U型斜井能够充分发挥倾斜地层流体势能和各井的优势,能够提高排水和采气效率。结合霍林河煤层气钻采,探讨了U型煤层气井钻完井工艺及采气工艺。     

基于干扰试井的煤层气储层优势渗流方向研究

为获得晋城矿区某区块3号煤层的储层连通性及其优势渗流方向,为矿区煤层气规模开发方案制定与调整提供依据,利用干扰试井技术对该区块井网内的煤层气井进行井间干扰测试。选定一口井为激动井,其周围5口井为观测井,组成干扰试井测试井组,测试并分析煤层气储层的连通性及其优势渗流方向。结果表明:激动井W-160井与观测井W-156井、W-166井间的煤层气储层连通性,优于其与观测井W-161井、W-157井以及W-164井间的储层连通性,即该区块煤层气储层的优势渗流方向为NE-SW向。将测试成果与生产实际相比对,验证了其正确性。试验证明了干扰试井测试可有效识别煤层气储层的连通性及优势渗流方向。      

晋城地区煤层气井多层合采效果评价

煤层气井多煤层合采效果研究为煤炭安全、井下瓦斯治理、确定开发技术指标、单井配产、合理划分开发层系、煤层气高效开发以及制定中长期煤层气开发规划具有很好的参考价值。以晋城成庄矿区为例,将开发中后期排采效果检验井含气量等数据与邻近井原始含气量进行对比,分析3、9和15煤各煤层含气量在合层排采后的变化特征,以评价排采效果;并结合地质资料及现场排采动态进一步分析影响各煤层排采效果的主控因素。综合分析认为,成庄矿区经过多年地面煤层气多层合采,下部15号煤层比上部3号和9号煤层含气量降低更快。分析其原因认为成庄矿区15号煤层含气量降低较快的主要影响因素包括煤层渗透率、供液能力、储层压力及排采制度等。研究结果为剩余储量预测提供可靠的科学依据。      

新疆库拜煤田煤层与围岩裂隙对应关系研究

以新疆库拜煤田煤层气开发区块近似直立岩层为研究对象,利用地表大比例尺构造裂隙填图和井下煤层对比解剖技术,验证了在同一构造层的地表和井下煤层及围岩中发育相似的裂隙特征,建立了围岩与煤层裂隙发育特征之间的对应关系,包括裂隙发育方向和程度,提出了一种预测煤层裂隙系统和煤体结构的新方法,划分出研究区煤层气布井有利区和不利区。     

綦江打通区块綦煤1井煤储层物性垂向分布特征

重庆綦江打通区块煤层气勘探程度较低,为探究其煤层气勘探开发潜力,采用压汞法、等温吸附实验、煤层气含量测试等手段,系统分析了綦煤1井揭露的主力煤层在垂向上孔隙结构、含气性等特征,综合评价了该区煤层气开发地质条件。结果表明:该井薄–中厚煤层发育,煤体结构以原生结构、碎裂结构为主,其中M₈煤层中部为碎粒结构煤;煤储层具有“低孔、特低渗”特征;下部M₈、M₁₂煤层以吸附孔为主,具有较强的吸附储气能力;主力煤层含气量较高,其中M₈煤层中部达到过饱和吸附状态,各煤层整体含气性好,研究区煤层气资源潜力较大,开发前景好。同时,垂向上各主力煤层的物性差异性和复杂性将对研究区煤层气开发工艺提出挑战。      

ZDY5000RF钻机与配套装备的试验及应用

针对松软煤层空气钻进装备集成性差、工艺流程复杂、操作繁琐等问题,特别配套了ZDY5000RF型钻机及配套装备,结合配套装备的技术参数、性能特点,在祁南煤矿进行了工业性试验。现场应用表明,ZDY5000RF松软煤层钻进专用钻机具备在f值为0.5左右的煤层中钻进200 m深孔的能力,具有集成性好、钻进效率高、除尘效果显著等特点,各项技术指标均达到了设计要求。      

双煤层煤层气井四通道分层控压排采技术及试验

针对双煤层煤层气井生产过程中层间相互干扰、储层伤害严重的问题,提出了双煤层四通道分层控压排采技术,排采过程中将两层煤控制在不同的压力系统中以达到分层生产的目的,研制出了一套双煤层四通道分层控压排采装置,包括四通道封隔器、监测设备、多通道油管扶正器、滚轮式抽油杆扶正器和辅助联通管。现场应用试验表明:四通道封隔器能够根据需要起到封隔效果,使两个产层处于两个不同的压力系统中,双煤层四通道分层控压排采技术具有现实可行性。      

煤矿区钻探技术装备新进展与展望

我国煤层气资源非常丰富。在煤矿区,煤层气(瓦斯)开发具有增加洁净能源供给、提高煤矿安全生产保障能力、减少温室气体排放等多重效益。地面钻井开发与井下钻孔抽采是煤矿区煤层气(瓦斯)开发的基本途径,同时也是煤矿区应急救援的主要手段。本文介绍了煤矿区地面煤层气开发新技术装备,大直径钻孔施工技术与装备及井下中硬、松软煤层和岩层瓦斯抽采钻孔成孔技术与装备。在此基础上分析了在新形势下煤矿区煤层气（瓦斯）抽采钻孔成孔技术和装备发展需求,为我国煤矿区煤层气（瓦斯）钻孔成孔提供借鉴。     

盐井定向对接连通施工工艺

金坛盐矿茅13井设计为定向斜井,井长1 230m直井段深870m,对接连通溪3井I2盐层,两井相距295m,对接点深1 003m,采用受控定向钻进工艺施工.在钻探施工中,设计井身为三开结构,并合理配备钻探及造斜专用设备,为防止井斜,采用塔式钟摆钻具组合.并根据井内岩层情况和不同施工阶段,合适选用钻压、转速和泵量,配制不同的钻井液.采用高精度的DST随钻测斜仪和最小曲率法计算钻孔轨迹,保证对接连通.     

井下瞬变电磁法在巷道底板含水性探测的应用

某矿井目前主要开采山西组煤,为保证下部太原组煤的安全开拓,需查明其底板的水文地质条件。根据该矿井的地质条件,采用井下瞬变电磁法小线框的工作方式,在一采区-530m水平及其以上相关大巷及17煤首采工作面两顺槽内布置6条测线进行探测。在资料解释中,通过设定2级异常阀值对井下富水性进行评价,查明了巷道底板的含水性。经验证,资料处理解释结果与实际揭露地质构造对应良好。     

河南焦作煤田程村井田岩、煤层对比方法

岩、煤层对比是煤田地质勘探工程中的重要工作之一。综合运用岩性段旋回法、测井曲线法、层间距法、标志层法、煤层特征法等对程村井田岩、煤层进行了对比,探讨了针对不同层段采用不同方法组合能取得较好效果,对指导豫北地区岩、煤层对比具有借鉴和指导作用。     

富含FeS2结核松软突出煤层高效成孔技术与装备

针对河南义煤集团义安矿二1煤11080工作面富含FeS₂结核的松软突出煤层中的瓦斯抽采孔施工时,采用常规风压钻进技术出现的成孔深度浅、排粉困难、煤层钻遇率低等难题,提出了以钻杆翼片排粉为主、风压排粉为辅的复合排粉方式,通过对钻机能力的优选,钻具级配的参数优化,研制了Φ95/60.3 mm插接密封式螺旋钻杆和Φ98 mm胎体弧角型钻头,制定了钻进工艺参数,形成了一套可解决富含FeS₂结核的松软突出煤层施工的技术与装备。通过现场工业性试验,累计施工8个钻孔,最大成孔深度103.5 m,平均成孔深度近97 m,平均钻进效率10.4 m/h,纯钻进效率约18.3 m/h,表明了该套技术与装备在同类煤层施工中具有很好的应用效果。      

钻探技术在河南省平顶山某深部煤炭勘查区的尝试

河南平顶山北部某深部煤炭勘查区煤层埋藏基本上都在1 000m以下,钻孔设计深度为1 200～1 500m,再加上区内第四系砾石的含量较多,岩石硬度大,含煤层层段多,从而给钻探施工带来了极大的不便。在分析研究钻孔设计和施工难点的基础上,从设备的选择入手,按照地质孔和水文孔分别设计钻孔结构和钻具组合,并根据岩石的可钻性,选择不同的钻进方法和泥浆配比,在钻进中,采取加大钻铤数量,换径时加同径导向等方法控制孔斜,最终使该区所施工的14个钻孔全部合格,为该区的深孔施工进行了有益的尝试。     

An experimental and numerical investigation on the deformation of overlying coal seams above double-seam extraction for controlling coal mine methane emissions

This study investigates the deformation and the resultant pressure relief of highly gassy coal seams where a double seam mining operation takes place at lower depths at the Wulan Coal Mine, China. In order to predict the depressurization effect in the overlying coal seams, we simulate the extraction process by constructing a scaled model in the laboratory using similar rock materials. Analyses of experimental results concluded that due to the mining-induced stress redistribution, the pressure within target coal seams, which were 109 m above the mined seams, could be fully relieved to attain the statutory approval for gas drainage.In addition to scaled-model studies, computational modeling studies were conducted using UDEC (Universal Distinct Element Code), which showed that the features of deformation resulting from the double-seam extraction were different from that of in the case of single-seam extraction. The results of the numerical studies revealed that in addition to the panel margin on the air return side, areas near the intake entry could also be considered as borehole drilling positions. Besides, it was found that the gob of the extracted seams below the gassy one provided a “buffering effect” for the would-mined protective coal seam and that the depressurization effect was largely weakened.The laboratorial findings are instructive to the field practice of methane drainage. During the mining operation, a “displacement comparison method” was adopted to measure the dilated amount of protected coal seams, and as expected, the maximum dilation percentage was much more than 0.2% — the critical value upon which the target coal seam is appropriately depressurized to allow gas drainage to be safely and effectively implemented.     

贵州省金沙煤田龙潭组岩煤层测井对比方法

龙潭组是金沙井田的主要含煤地层，含煤达12~15层，其中7、8、9、11、12五层煤较稳定，为主要可采煤层。根据测井物性曲线与地质岩心的对比分析，总结出该组煤岩层的共有测井物性规律：低密度、中低电阻率、较高中子孔隙度和较低的纵波速度，以及其特有规律如：5、6、7、8、9煤层的低自然伽马，11、12煤层较高的自然伽马等特征。结合煤层测井曲线形态特征及其与顶、底板以及和煤层上、下标志层间组合关系，进行了全煤系地层的对比，揭示了该井田煤层的分岔、合并、冲刷、沉缺、煤层厚度等变化规律。