CN102926732A - 一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，包括由生产井构成的小井网，所述的小井网布局呈正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状，其特征在于：在小井网中心增加了抽取顶板灰岩水的抽水井；所述的抽水井设在煤层气生产小井网中心，所述的抽水井钻进到煤层顶板灰岩含水层中。所述抽水井为一口，设在煤层气生产小井网的中央位置。所述的抽水井的底部位于煤层顶板灰岩含水层的中下部。所述抽水井优先于或同时与周围煤层气生产井开展施工，并对煤储层顶板灰岩含水层进行抽水降压。本发明在煤层气生产小井网中增加专门抽取顶板灰岩水的抽水井，进行煤储层顶板灰岩水的抽取；该布井方案可有效增加排水降压效率，提高抽水井周围几口煤层气生产井的气产量。

Description

一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法
技术领域
本发明涉及一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法。
背景技术
煤层气，俗称瓦斯，是煤层中自生自储的非常规天然气，主要成分以甲烷为主，存在形式以吸附态为主，少部分以游离态和溶解态形式存在。我国煤层气资源量巨大，埋深2000m以浅煤层气总资源量36.8×1012m3(2006全国煤层气资源评价成果)，可采资源量10.9×1012m3。鉴于煤矿事故的偶有发生以及我国天然气缺口巨大，到2020年将达到800×108m3，因此加速煤层气开发和利用能够有效地缓解我国天然气不足的压力，同时可以大大降低煤矿瓦斯爆炸事故，减少甲烷的排放量，保护环境，实现节能减排。
现有的煤层气开发方案中，都是将煤层气井直接钻穿目标煤储层，通过抽排目标煤储层中的水，以降低煤储层压力，使得煤储层中吸附的煤层气发生解吸-扩散-渗流，并从煤层气井生产出来。
但对于目标煤储层顶板为石灰岩裂隙含水层，在进行煤层气生产时，顶板灰岩水会对煤储层形成补给，煤层气井产水量大，煤储层降压困难，煤层气难以大范围解吸并产出，煤层气井的产气量低，煤层气资源开发难度大，致使丰富的煤层气资源难以有效开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，是针对上述顶板高含水煤储层的煤层气资源开发技术问题，而提出的一种开发布井方案。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，包括由生产井构成的小井网，所述的小井网布局呈正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状，其特征在于：在小井网中增加了抽取顶板灰岩水的抽水井；所述的抽水井设在煤层气生产小井网中，所述的抽水井钻进到煤层顶板灰岩含水层中。
所述抽水井为一口，设在煤层气生产小井网的中央位置。
所述的抽水井的底部位于煤层顶板灰岩含水层的中下部。
针对将要施工的煤层气井开发工程，所述抽水井优先于周围煤层气生产井开展施工，并对煤储层进行抽水降压。
针对将要施工的煤层气井开发工程，所述抽水井与周围煤层气生产井同时开展施工，并对煤储层进行抽水降压。
针对现有的已经完工的煤层气生产井，所述抽水井直接在现有小井网中施工完成。
所述的煤层气的生产井钻进到煤层进行排水降压，该生产井钻进到目的煤层以下40m-60m。
本发明的有益效果：
在传统的正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状各种井网布置的基础上，在煤层气生产小井网中增加专门抽取顶板灰岩水的抽水井，进行煤储层顶板灰岩水的抽取；该布井方案可有效增加排水降压效率，提高抽水井周围几口煤层气生产井的气产量。抽水井可优先于周围煤层气生产井钻探施工，并进行抽水；在降低顶板高含水煤储层压力的同时，可以将采出水作为其它煤层气井的钻井、压裂施工的水源。
附图说明
图1-1正方形小井网布井方式示意图
图1-2菱形小井网布井方式示意图
图2为布井方式剖面图，该图中的箭头为地下水运动方向
图3有无采水井煤层气生产井单井日产气量的对比
图4有无采水井煤层气生产井单井累计产气量的对比
图中，1-生产井，2-抽水井，3-上覆地层，4-煤层顶板灰岩含水层，5-煤层
具体实施方式
图1-2所示，一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，包括由生产井构成的小井网，所述的小井网布局呈正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状，其特征在于：在小井网中增加了抽取顶板灰岩水的抽水井；所述的抽水井设在煤层气生产小井网中，所述的抽水井钻进到煤层顶板灰岩含水层中。
煤层气生产小井网中生产井的间距一般不超过500米，因此考虑到抽水井的成本，一般不用在小井网中设置多口抽水井。抽水井的位置在小井网中心或中心附近位置，这要结合实际的地形条件，如小井网中心地势较为陡峭，那就布置在靠近小井网中心附近的一些平缓位置，便于施工。
所述抽水井为一口，设在煤层气生产小井网的中央位置。
所述的抽水井的底部位于煤层顶板灰岩含水层的中下部。抽水井深度要根据当地的煤层和煤层顶板含水层的深度来定，要钻进到煤层顶板含水层中。
针对将要施工的煤层气井开发工程，所述抽水井优先于或同时与周围煤层气生产井开展施工，并对煤储层顶板灰岩含水层进行抽水降压。
针对现有的已经完工的煤层气生产井，所述抽水井直接在现有小井网中央施工完成。
所述的煤层气的生产井钻进到煤层进行排水降压，该生产井钻进到目的煤层以下40m-60m。
具体实例：
华北地区太原组15号煤储层和上覆的太原组灰岩裂隙含水层之间水力联系强烈，15号煤储层接受其顶板灰岩含水层的补给。由于太原组灰岩裂隙含水层含水量较大，导致15号煤储层在煤层气开发过程中产水量大压降困难。因此在煤层气生产井中间增加抽水井抽取太原组煤层顶板灰岩含水层中的水，对降低煤储层压力效果明显，有利于煤层气的解吸，从而提高抽水井周围煤层气生产井的产能。
在煤层气开发中应用本方案可显著提高煤储层排水降压效果，提高煤层气井的产量，增加经济效益。以300m×300m的正方形井网为例，在300m×300m的正方形井网中心增加一口抽水井，煤层气生产井的生产效果明显改善，单井产量明显增大(图3)。增加抽水井后周围四口煤层气生产井累计增产388.3万方，相较于无中心抽水井时增产13.9％(图4)。若煤层气销售价按1.2元/m3计算，可增加收入466万元，远高于抽水井的钻井和抽水成本约200万元。因此本方案具有十分可观的经济效益。

Claims (7)

1.一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，包括由生产井构成的小井网，所述的小井网布局呈正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状，其特征在于：在小井网中增加抽取顶板灰岩水的抽水井；所述的抽水井设在煤层气生产小井网中，所述的抽水井钻进到煤层顶板灰岩含水层中。
2.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：所述抽水井为一口，设在煤层气生产小井网的中央位置。
3.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：所述的抽水井的底部位于煤层顶板灰岩含水层的中下部。
4.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：针对将要施工的煤层气井开发工程，所述抽水井优先于周围煤层气生产井开展施工，并对煤储层进行抽水降压。
5.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：针对将要施工的煤层气井开发工程，所述抽水井与周围煤层气生产井同时开展施工，并对煤储层进行抽水降压。
6.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：针对现有的已经完工的煤层气生产井，所述抽水井直接在现有小井网中施工完成。
7.如权利要求1所述的顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，其特征在于：所述的煤层气的生产井钻进到煤层进行排水降压，该生产井钻进到目的煤层以下40m-60m。
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