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专利号: 201910748912X
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)基于煤层气开发井区内地质构造信息、目的煤层厚度信息、煤系地层倾角信息、井间距信息、煤层气采收率信息优选有利注采井组,将具备有利注采条件的生产井组作为井区范围内二氧化碳驱煤层气有利注采井组;

(b)结合二氧化碳驱煤层气工程实施及有利注采井组规模,分别确定注采井组中注入井、采气井的数量及位置;

(c)在注入井周边施工1口气水监测井,定期进行气水样品采集与测试;

(d)当注入井日产气量低于峰值日产气量的1/5、产水量低于0.1m3/d时,作为二氧化碳注入起始时刻,注入开始前,起出注入井中的排采管柱并安装注气井口,将液态二氧化碳储罐(10)和二氧化碳注入泵(12)用耐压软管连接,自井口连续式注入液态二氧化碳,并连续监测注入过程井底压力和温度变化;

(e)注入过程中,在保证注入井井底压力监测数据不高于煤储层破裂压力的条件下,阶梯式调节注入速率及日注入量,并保证注入速率变化幅度不超过40kg/h,日注入量变化幅度不超过1t/d;调整注入速率过程中,密切监视注入井井口注入压力及井底流体压力变化;

(f)采用定压排采制度对注入井周围的采气井进行排水采气,并连续监测气水产量及成分变化;

(g)当某口采气井采出气体中二氧化碳含量高于60%时,该采气井停止排采并关井,当超过2/3的采气井采出气体中二氧化碳含量高于60%时,停止对注入井的二氧化碳注入。

2.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(a)中,优选有利注采井组包括:井组及周边500m内断层不发育,目的煤层的厚度大于5m,煤系地层倾角小于15°,井间距为250~300m,井控范围内煤层气资源采收率低于20%。

3.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(b)中注采井组的数量及位置;

若采用单井注入方式,以井组中心1口井为注入井,注入井周边5~7口井为采气井;

若采用多井注入方式,以垂直于最大主应力方向的2~3口中深部井为注入井,边部及浅部8~10口井为采气井。

4.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(c)中,气水监测井为具三开结构的直井,施工位置为注入井压裂改造区外缘线与注入井、距离最近采气井连线交点处;为了追踪所注入二氧化碳的扩散、渗流过程,需监测注入过程中煤储层压力变化,并每隔6h自气水监测井中取气水样检测。

5.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(d)中,注入井的日注入量控制在8~12t/d,且需保证二氧化碳注入所产生的井底流压不高于煤储层破裂压力。

6.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(e)中,阶梯式调节注入速率采用阶梯式上升或下降方式调整。

7.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(f)中,采气井进行排水采气过程中,二氧化碳对甲烷的置换、驱替作用波及到采气井控制范围之前,采气井流压日降幅控制在0~0.01MPa/d;二氧化碳的置换、驱替作用波及到采气井控制范围之后,采气井流压日降幅控制在0~0.03MPa/d。

8.根据权利要求1所述的提高煤层气开发直井、定向井井组中煤层气采收率的开采方法,其特征在于:所述步骤(g)中,采气井井场中采气量利用便携式气相色谱仪每隔6h测试1次产出气体的成分。