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重点实验室
煤层气测试工程中心
发布时间:2018/4/27 10:35:21 来源: 点击次数:

一、简介
中煤科工集团亚洲杯买球网站自1994年依托执行联合国项目(UNDP)引入煤层气试井技术以来,长期坚持科研和技术服务相结合,测试方法、技术、设备不断更新。先后完成了2300余口煤层气参数井的实验测试任务、1500口煤层气井1600多层煤的注入/压降试井测试服务,其特点是服务对象多、地域广阔、地质条件多样;足迹遍及黑龙江、辽宁、山西、陕西、河南、贵州、江西、安徽、四川、新疆、云南等地,几乎覆盖全国主要含煤矿区。在完成测试任务的同时,不仅丰富了自己的理论、实际操作水平,而且积累了丰富的经验及大量的第一手资料。
执行了煤层气“六五”至“十二五”国家攻关项目,国家“973”项目等科研项目。编制了《煤层气井注入/压降试井方法》(GB/T24504-2009)、《煤层气井试井方法-钻杆地层测试法》(GB/T34229-2017)、《煤层气含量测定》(GB/T 19559-2008)、《等温吸附试验》(GB/T 19560-2008)、《煤层气气含量测定-加温解吸法》(GB/T 28753-2012)等一批国家标准。
二、煤层气试井测试
煤层气试井测试技术是认识煤储层,进行储层评价和生产动态监测以及评估完井效率的重要手段。通过对目标煤层进行试井测试,获取煤储层参数值,为煤层气生产潜能评价和开发试验提供可靠的参数依据。煤层气试井测试主要包括以下测试技术。

1、注入压降试井技术(IFO)

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煤层气注入/压降试井测试是一种不稳定试井,它遵循不稳定试井的基本原理:当储层中流体的流动处于平衡状态时,若改变井的工作制度即改变压力,则在井底将造成一个压力扰动,此扰动随着时间的推移不断向井壁四周储层径向扩展,最后达到一个新的平衡状态。这种压力扰动的不稳定过程与地层、流体的性质有关。因此,用测试仪器将井底压力随时间的变化规律记录下来,通过分析,可以判断和确定储层的性质。
方法特点
a.适合各种储层压力测试;
b.测试过程始终是单相流;
c.能做原地应力测试。
2、DST试井测试技术
DST试井测试又称地层测试、钻杆测试、中途测试等,它是指用钻杆(或油管)将地层测试仪器送入待测试井段,通过地面操作,直接获得地层流体、压力、温度等资料,通过分析,获得地层参数,进一步对地层做出评价的一种临时性完井方法。
DST试井原理
钻井过程:P地层≈P静
测试过程:P地层>P垫

方法特点

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在以下情况下本方法更适合煤层气井试井测试:
(1)在钻完井过程中,钻井液、岩屑、煤粉等对近井及井壁造成污染;
(2)煤储层较松软,注入会造成储层挤压变形的。
3、生产井压力恢复试井技术

方法原理

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该方法以稳定的产量,生产一段时间,在井筒周围产生一个低于原始储层压力的压力降漏斗,然后关井,使得井底压力逐渐恢复到原始状态。生产和恢复阶段采用压力计记录井底压力随时间的变化。通过分析数据,求取目的层的参数。
技术条件
井具有足够的稳产时间,地层达到稳定或拟稳定流动状态。
方法特点
可以获得:井底完善程度、流动效率、储层流动系数、地层系数、渗透率、储层压力、边界信息等。
4、煤层气干扰试井技术
干扰试井是多井试井的一种方法, 也是多井条件下不稳定试井的一种特殊形式。通过干扰试井测试确定激动井和观测井之间的连通性、各井的渗透率及区域渗透率大小和方向、裂缝走向和测试区域的断层分布,因此可解决勘探开发区块内相关的油田开发和生产井布置等问题。

方法原理

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压力叠加原理
干扰试井是多井条件下不稳定试井的一种特殊形式。它是在至少一口井或数口井(激动井)中改变工作制度,造成压力变化(又叫干扰信号),然后在另外一口或数口井(观测井)中下入高灵敏度的测压仪表,记录由于激动井改变工作制度所造成的压力变化,通过压力变化时间和规律,计算流动参数。通过干扰试井可以确定激动井和观测井之间的连通性,计算储层参数及最大渗流方向。
方法特点:
a)井组试井,可以获得区域储层信息;
b)可检测储层优势渗流方向,指导井网布置。
三、煤层气含量及分析化验
煤层气含量测试技术的实验分析项目主要包括:气含量测试(自然解吸气含量、损失气含量、残余气含量、吸附时间)、煤岩分析(宏观描述、显微组分定量、镜质体反射率、裂隙统计 )、工业分析、煤质化验(元素分析、视密度、真密度、孔隙度、灰成分分析、灰熔点等)、等温吸附、力学性质(抗拉、抗压、泊松比)、矿物性质(压汞、扫描电镜)等测试。
致密砂岩气、页岩气实验分析项目主要包括:有机炭含量、干酪根、成熟度、孔隙度、同位素、实验储层渗透率、含气饱和度、等温吸附性能、岩样宏观描述、显微组分、镜质体反射率、裂隙统计 、力学性质(抗拉强度、抗压强度、泊松比)、压汞、扫描电镜、X-射线、薄片鉴定等测试。

1、煤与页岩气含量测试

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气含量测试采用自然解吸法。要求必须用绳索取心钻具。提升时间、装罐时间按国标《煤层气含量测定方法》GB/T 19559-2008执行。该方法是用绳索取心钻具将煤心提至井口,快速将煤样装入解吸罐中,解吸罐置入恒定在储层温度的恒温水浴中进行自然解吸、计量;待自然解吸结束后,煤样置入球磨罐中进行残余气测定;根据钻遇煤层时间,提钻时间,煤心提至地面时间,装罐时间和最初的解吸速率计算损失气。

2、煤岩等温吸附实验

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煤的吸附能力是温度、吸附质、压力和煤性质的函数。在温度和吸附质一定的情况下,煤对气体的吸附量可用Langmuir方程描述。煤层气以吸附状态储存于煤颗粒的内表面,煤层气的吸附能力由煤质、煤阶(成熟度)、埋藏深度等因素所决定。等温吸附曲线是指在某一温度条件下,以逐步加压的方式使已脱气的煤岩重新吸附而建立的压力与含气量(吸附气量)关系曲线,等温吸附曲线成为煤层气勘探开发决策依据之一。
依据实验程序可以根据各平衡压力点吸附量V和压力p绘制等温吸附曲线。不同曲线形状(或者说是煤岩的吸附性质)表现降压过程中不同的解吸气量,其中起主要作用的是Langmuir压力。通常Langmuir压力越大越有利于降压过程中吸附气的产出,对于后期的排采井具有重要的指导意义。

3、气成分测定实验室

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气成份测试实验室主要是利用气相色谱法对其进行测试,适用于氢气、氧气、氮气、氩气、氦气、一氧化碳、二氧化碳等无机气体,甲烷、乙烷、丙烯及C3以上的绝大部分有机气体的分析。用气相色谱法分析标准气体,要想获得准确可靠的分析结果,首先必须建立分析方法,选择合适的操作条件和操作技术。

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