郑庄区块煤层气低产井增产技术研究 被引量：25

1

作者 赵武鹏 刘春春 +2 位作者 申兴伟 彭鹤 霍洪涛 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期491-494,共4页

山西沁水盆地郑庄区块经过多年开发,目前已初具规模。但是随着排采持续进行,部分生产井产量已经呈现明显下滑的态势。针对低产原因,从地质构造(断层、陷落柱)以及工程施工(压裂液、压裂参数)2个方面对排采井低产原因进行深入分析,提出... 山西沁水盆地郑庄区块经过多年开发,目前已初具规模。但是随着排采持续进行,部分生产井产量已经呈现明显下滑的态势。针对低产原因,从地质构造(断层、陷落柱)以及工程施工(压裂液、压裂参数)2个方面对排采井低产原因进行深入分析,提出现场施工采用活性水压裂液以及采用变排量施工工艺,尤其针对埋深大、渗透率极低的低产井提出"大液量、大砂量、变排量"压裂工艺,确保储层改造达到预期的效果。由于煤层堵塞导致生产井产量下降,建议采用解堵性二次水力压裂改造措施,并且在郑庄区块首次实施微生物解堵的实验性措施,探索了该技术在郑庄区块低产井治理中的有效性。 展开更多

关键词 郑庄区块 煤层气增产 地质构造 工程施工 变排量 微生物解堵

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水稻秸秆与煤共降解增产煤层生物甲烷试验研究 被引量：11

2

作者 李亚平 郭红光 +2 位作者 韩青 张亦雯 李兴风 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第4期215-221,共7页

为研究水稻秸秆与不同煤阶煤共降解产甲烷的潜力,分析了秸秆与煤的质量比、煤阶对甲烷产量的影响,并利用扫描电镜技术分析了微生物作用下煤与秸秆的相互作用关系。结果表明,水稻秸秆可以显著促进煤层生物甲烷的转化,在秸秆与煤质量比0.3... 为研究水稻秸秆与不同煤阶煤共降解产甲烷的潜力,分析了秸秆与煤的质量比、煤阶对甲烷产量的影响,并利用扫描电镜技术分析了微生物作用下煤与秸秆的相互作用关系。结果表明,水稻秸秆可以显著促进煤层生物甲烷的转化,在秸秆与煤质量比0.3∶1的条件下,高阶煤、中阶煤和低阶煤与秸秆共降解的最大甲烷产量分别为643.25、627.90、208.46μmol/g,比煤单独降解的对照组增加了1 268.08%、1 644.16%和1 633.33%;比秸秆单独降解的对照组增加了556.12%、540.71%和112.24%。正交试验结果显示,煤阶越低,产生最多甲烷时需要添加的秸秆比例越大,秸秆与高阶煤、中阶煤和低阶煤的最佳质量比分别为0.6∶1、1∶1和1.5∶1。扫描电镜结果表明,秸秆和煤共降解后的结构破坏程度更大,秸秆与煤之间具有相互促进的协同作用。研究结果表明水稻秸秆与煤共降解产甲烷的潜力巨大,这为进一步提高煤层生物甲烷产量,以及对秸秆资源的高效利用提供了有效途径。 展开更多

关键词 生物甲烷 煤层气增产 水稻秸秆 煤阶

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微生物提高煤层气产量模拟实验研究 被引量：10

3

作者 陈浩 李贵中 +3 位作者 陈振宏 庚勐 邓泽 张辉 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期64-68,共5页

为解决微生物对煤层产气量的影响,通过对不同煤阶煤岩进行生物气模拟实验发现,在实验室条件下煤中微生物能利用自身物质进行生物产气。通过设置不同温度实验发现,在35℃条件下产气量要大于15℃时的产气量,说明35℃的温度更适合微生物利... 为解决微生物对煤层产气量的影响,通过对不同煤阶煤岩进行生物气模拟实验发现,在实验室条件下煤中微生物能利用自身物质进行生物产气。通过设置不同温度实验发现,在35℃条件下产气量要大于15℃时的产气量,说明35℃的温度更适合微生物利用煤样产气。在进行定量实验后发现,在添加外源营养物质或外源菌类的条件下能提高煤的产气量。在添加外源菌种的条件下,增产比例可达115%,而通过添加营养物质增产比例可达144%。 展开更多

关键词 煤层气 产甲烷菌 生物气 煤层气增产

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煤的膨胀和收缩在二氧化碳增产煤层甲烷过程中的影响 被引量：10

4

作者 潘哲军 卢克.康奈尔 《中国煤层气》 2007年第1期7-10,共4页

本文测量了一种澳大利亚煤的膨胀率以及相应的渗透率的变化。当二氧化碳压力达到14MPa的时候,此种煤轴向的应变达到1%,同时渗透率缩小了10倍。本文同时使用了储量模拟软件评估煤的膨胀对二氧化碳注入和煤层气生产速度的影响。计算结果... 本文测量了一种澳大利亚煤的膨胀率以及相应的渗透率的变化。当二氧化碳压力达到14MPa的时候,此种煤轴向的应变达到1%,同时渗透率缩小了10倍。本文同时使用了储量模拟软件评估煤的膨胀对二氧化碳注入和煤层气生产速度的影响。计算结果显示煤膨胀率,以及煤层的初始渗透率、初始空隙率对气体流速影响重大。 展开更多

关键词 煤层气增产 膨胀 收缩 渗透率 二氧化碳 甲烷

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基于气−水两相流的注热CO_(2)增产CH_(4)数值模拟研究

5

作者 张林峰 杨艳国 +3 位作者 穆永亮 范楠 刘康 姚文军 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期115-128,共14页

注CO_(2)增产煤层气技术(CO_(2)−ECBM)可以降低温室气体排放,具有清洁能源生产和环境保护的功能。为研究气−水两相流条件下,在含水煤层中注CO_(2)增产CH_(4)的排采规律以及不同初始含水饱和度、不同CO_(2)注入条件对CH_(4)产量、CO_(2)... 注CO_(2)增产煤层气技术(CO_(2)−ECBM)可以降低温室气体排放,具有清洁能源生产和环境保护的功能。为研究气−水两相流条件下,在含水煤层中注CO_(2)增产CH_(4)的排采规律以及不同初始含水饱和度、不同CO_(2)注入条件对CH_(4)产量、CO_(2)储存和储层渗透率的影响,构建了竞争吸附、温度变化、煤体变形以及水运移的流−固−热耦合模型,通过与现场数据、已有试验以及现有模型的数值解结果,对比证明了模型有较高的准确性并对模型的优势做出具体阐述,随后利用COMSOL开展了CO_(2)−ECBM数值模拟。结果表明:注CO_(2)可以提升CH_(4)产气速率和产气量,这表明了注CO_(2)增产的可行性。随着CO_(2)持续注入,储层CH_(4)浓度降低,CO_(2)浓度升高,注气井附近温度升高,生产井附近温度降低且从注气井到生产井的温度缓慢下降;注气抽采期间,水相相对渗透率逐渐减小,气相相对渗透率逐渐增大。由于有效应力、基质收缩/膨胀共同作用,储层渗透率呈现“降低—升高—降低”的趋势;煤层初始含水饱和度越大,CH_(4)产量越低,渗透率下降幅度越小。累计CH_(4)产量最大下降15.19%,忽略煤层中水的影响会高估CH_(4)产量,在进行数值模拟时要考虑煤层水的影响;CO_(2)注入温度与注入压力越大,CH_(4)产量越大,渗透率下降幅度越大。累计CH_(4)产量分别增加13.27%、39.77%,渗透率分别下降20.4%、46.14%,提高CO_(2)注入温度和注入压力有利于提高CH_(4)产量。 展开更多

关键词 煤层气增产 流−固−热耦合模型 气−水两相流 含水饱和度 注入温度 注入压力 渗透率 CO_(2)封存

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基于煤储层三维非均质地质模型的CO_(2)-ECBM数值模拟研究 被引量：1

6

作者 刘旭东 桑树勋 +6 位作者 周效志 刘世奇 韩思杰 王梓良 张守仁 吴见 张兵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2773-2790,共18页

CO_(2)驱煤层气地质封存(CO_(2)-ECBM)强化煤层气开发、实现煤层气井增产的同时,将CO_(2)封存到深部煤层中,该技术极具发展前景。依托示范工程,基于地质建模开展数值模拟研究,仍是技术研发的重要路径。基于对角点地质模型和COMSOL Multi... CO_(2)驱煤层气地质封存(CO_(2)-ECBM)强化煤层气开发、实现煤层气井增产的同时,将CO_(2)封存到深部煤层中,该技术极具发展前景。依托示范工程,基于地质建模开展数值模拟研究,仍是技术研发的重要路径。基于对角点地质模型和COMSOL Multiphysics地质建模能力的分析,利用拆分-重构法在COMSOL Multiphysics内建立了能有效描述沁水盆地柿庄南区块3号煤储层的三维空间展布和含气量、吸附时间、孔隙度、渗透率、弹性模量、泊松比非均质分布的地质模型。在此基础上,结合吸附-渗流-温度-应力-化学(AHTMC)多场耦合数学模型开展了控压注气方式的CO_(2)-ECBM数值模拟工作,分析了CO_(2)注入压力对CH_(4)增产、CO_(2)封存及煤储层地球化学环境的影响,提出了同时关井、序贯关井2种关井方式和省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存以及3者综合兼顾4种CO_(2)-ECBM工程目标,优化了2种关井方式、分别实现4种工程目标场景下的CO_(2)注入压力。研究结果表明:(1)在15 a工期、5.5~9.5 MPa注气压力情况下,随着注入井CO_(2)注气压力的增加,生产井CH_(4)增产率、煤储层CO_(2)封存量均增加,最大可分别达14.39%和8.31×107 m3,含酸性裂隙水的煤储层区域扩大,受CO_(2)从生产井大量产出的影响,储层CO_(2)封存率降低,但保持在95%以上;(2)煤储层非均质性对煤层气井生产影响很大,煤层气井周围煤储层CH_(4)含气量越高、孔隙度和渗透率越大,CH_(4)增产效果越显著,周围煤储层吸附CO_(2)能力越强,CO_(2)产出速度越小;(3)同时关井和序贯关井方式下,CO_(2)注气压力对生产井组产出气CO_(2)体积分数和CH_(4)产气速度变化有显著影响,CO_(2)-ECBM工程结束时煤储层CH_(4)采收率随注气压力增加而降低,3.50、6.50、9.50 MPa的注气压力下分别为33.28%、18.90%、12.81%和41.63%、29.03%、23.01%;(4)以省时提效、CH_(4)增产、CO_(2)封存及3者综合兼顾为工程目 展开更多

关键词 CO_(2)驱煤层气地质封存 三维非均质地质模型 煤层气增产 CO_(2)封存 注入工艺优化

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煤层气增产改造技术发展现状与趋势 被引量：1

7

作者 史文芳 《内蒙古煤炭经济》 2023年第14期127-129,共3页

煤层气行业逐渐步入高速发展期。我国煤层气储量丰富,但由于赋存形式复杂、不同的储存地质条件开发煤层气技术通用性差,导致我国煤层气单井产量较低。本文通过系统剖析发达国家的煤层气赋存盆地特点和技术状况,对照国内近年来的主体工... 煤层气行业逐渐步入高速发展期。我国煤层气储量丰富,但由于赋存形式复杂、不同的储存地质条件开发煤层气技术通用性差,导致我国煤层气单井产量较低。本文通过系统剖析发达国家的煤层气赋存盆地特点和技术状况,对照国内近年来的主体工艺技术,总结目前我国煤层气开采过程中面临的问题和挑战。根据我国独特的煤层气盆地特点,探讨有利于我国煤层气事业发展的技术路线。 展开更多

关键词 煤层气增产 改造技术 现状 趋势

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柿庄北地区煤层气增产技术改造方案 被引量：1

8

作者 赵淑霞 王万梁 《煤矿安全》 北大核心 2017年第7期82-84,88,共4页

沁水盆地蕴藏着丰富的煤层气资源,一直以来是我国煤层气开采的重点区域,也是科技投入较高、研究力度较大的地区之一。沁水盆地柿庄北地区的X2井,因其受压裂影响造成开采井被污染,产量相对较低。针对开采煤层气中出现的问题,经过大量科... 沁水盆地蕴藏着丰富的煤层气资源,一直以来是我国煤层气开采的重点区域,也是科技投入较高、研究力度较大的地区之一。沁水盆地柿庄北地区的X2井,因其受压裂影响造成开采井被污染,产量相对较低。针对开采煤层气中出现的问题,经过大量科学论证,创造性提出借鉴石油行业生产工艺作为煤层气增产技术手段。结果表明,对X2井采用水力喷射径向钻孔技术后,煤层气产量出现明显的上升,由200 m^3/d增加到2 400 m^3/d,达到了预想的增产效果。 展开更多

关键词 煤层气 煤层气增产 水力喷射径向钻孔技术 煤产区试验 改造方案

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煤层CO_(2)地质封存的微观机理研究 被引量：6

9

作者 姚艳斌 孙晓晓 万磊 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期146-157,共12页

煤层CO_(2)地质封存可实现CO_(2)减排和增产煤层气双重目标,是一种极具发展前景的碳封存技术。相对于其他封存地质体而言,煤的微孔极其发育,煤层CO_(2)封存机制与煤中气、水微观作用关系密切,其内在影响机理尚不清楚。以2个烟煤样品的... 煤层CO_(2)地质封存可实现CO_(2)减排和增产煤层气双重目标,是一种极具发展前景的碳封存技术。相对于其他封存地质体而言,煤的微孔极其发育,煤层CO_(2)封存机制与煤中气、水微观作用关系密切,其内在影响机理尚不清楚。以2个烟煤样品的系统煤岩学分析测试为基础,构建了煤的大分子结构及板状孔隙空间模型,进一步采用分子动力学方法模拟了不同温、压条件下、不同煤基质类型表面的CO_(2)和水的润湿行为,揭示煤层CO_(2)注入后引起的水润湿性变化规律,初步阐明煤层CO_(2)封存的可注性、封存潜力、封存有效性等影响因素及微观作用机理。结果表明:(1)影响煤润湿性的主要因素是煤中极性含氧官能团,其含量越高煤的润湿性越强;(2)煤中注入CO_(2)后,CO_(2)通过溶解作用穿透水分子层与水分子发生竞争吸附,从而减小水在煤表面润湿性;(3)随注入压力增大和温度降低,煤表面CO_(2)吸附量增多,对氢键破坏作用增强,润湿性减弱越明显;(4)亲水性煤层CO_(2)的可注性及封存潜力均相对较差,然而其封存安全性相对较好;(5)影响煤层CO_(2)封存潜力主要是吸附封存和毛管封存,而影响封存有效性、安全性的主要是毛管封存和构造封存;(6)煤中CO_(2)封存以吸附封存为主,需同时考虑含水条件下毛管封存;相对于低煤阶煤,高阶煤封存潜力较高,但封存注入时需要克服“水锁”效应。进一步开展原位条件下深部煤层中气水作用与CO_(2)地质封存机理研究,这对于CO_(2)-ECBM技术发展具有重要意义。 展开更多

关键词 CO_(2)地质封存 煤层气增产技术 碳封存机理 煤的润湿性 吸附封存 毛管封存

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多分层煤层煤层气增产技术优选分析

10

作者 王伟东 李滨 王理 《山东煤炭科技》 2018年第4期184-186,共3页

煤层气是我国未来重点开发的清洁能源,也是煤矿灾害的主要诱导因素。针对红阳二矿在煤层气抽采效果差、增产措施的使用上存在的盲目性等问题,对红阳二矿使用过的煤层气增产技术特点及应用效果进行对比分析,优选出一套完善的"以水... 煤层气是我国未来重点开发的清洁能源,也是煤矿灾害的主要诱导因素。针对红阳二矿在煤层气抽采效果差、增产措施的使用上存在的盲目性等问题,对红阳二矿使用过的煤层气增产技术特点及应用效果进行对比分析,优选出一套完善的"以水力压裂技术为主,配合使用密集钻孔"的增产技术措施,该结果对类似矿井具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 多分层煤层 煤层气增产技术 水力压裂 水力冲孔

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空气动力造穴技术适用性分析 被引量：5

11

作者 赵龙 《中国煤炭地质》 2016年第8期30-32,共3页

采用理论研究和现场实践相结合的方法,研究空气动力造穴在我国煤层气开发以及煤矿瓦斯抽采方面的适用性和应用效果。对空气动力造穴技术在圣胡安盆地、寿阳和沈北煤田以及两淮矿区的应用效果进行了深入的分析和研究,结果表明:以煤层气... 采用理论研究和现场实践相结合的方法,研究空气动力造穴在我国煤层气开发以及煤矿瓦斯抽采方面的适用性和应用效果。对空气动力造穴技术在圣胡安盆地、寿阳和沈北煤田以及两淮矿区的应用效果进行了深入的分析和研究,结果表明:以煤层气井增产为目的时,空气动力造穴技术在以生物成因为主、煤体结构好的煤田应用效果较好;以矿井瓦斯治理为目的时,空气动力造穴技术改进后可应用于煤体结构差、地应力高、瓦斯压力高的地区,依据地质条件作适当改进后将在煤矿瓦斯治理方面具有良好市场前景。 展开更多

关键词 空气动力造穴 适用性 煤层气井增产 矿井瓦斯治理

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