CN111042782A - 一种煤层气井复产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种煤层气井复产方法，解决煤层气井复产工程量大和耗时长的问题。该方法包括以下步骤：首先，向煤层气井中注入复产稳定液B剂，复产稳定液B剂能够稳定井层的内部环境，延长产气的有效期；其次，向煤层气井层中注入液氮，液氮在加入井层后汽化，体积膨胀，起到助排的作用；再次，交替重复向煤层气井层中注入复产稳定液B剂和液氮；然后，关井一预设时间；最后，开井排液。本发明通过向煤层气井中注入化学材料的方式进行实施，有利于提高煤层的渗透性，降低近井地带的压力，提高煤层气的渗流速度，延长产气作业的有效期。同时，极大减少了煤层气井复产的工程量，缩短了工程时间。
Description
技术领域
本申请涉及煤层气开采领域，具体涉及一种煤层气井复产方法。
背景技术
煤层气是一种以煤层作为源岩、储集层和产层的非常规天然气，其主要赋存状态为吸附态。开发煤层气对于利用洁净能源、防治煤矿瓦斯危害、建设温室气体排放具有极为重要的意义。我国煤层气资源丰富，但在煤层气开发领域进展缓慢。近年来，为了提高煤层气井的产出，相关的研究人员一直在开发与创新增产技术。目前针对煤层气井开采的主要增产技术有水力压裂、多元气体驱替技术与羽装水平钻井技术等。由于煤层气以吸附态形式存在，因此开采煤层气的主要方法是通过降低地层压力实现。具体应用较多的方法是排水采气，气井开始生产时，首先进行大量的排水以降低井底压力，利用煤层与井底之间的压差进行生产。
然而很多井在产气一段时间后产量明显降低，这主要是因为井底附近的压降漏斗表现明显，而远端的压差表现不明显。因此生产一段时间后远井便难以补给近井地带，从而导致停产。现有的技术一般是采用水力压裂方式对煤层进行改造，在煤层中形成裂缝，使气体有通道流出。然而该方法在实施过程中存在以下问题：压裂过程中大排量地向煤层注水，施工完成后要长时间的排水然后生产。虽然压裂后在地层形成了裂缝，但远井的压裂漏斗同样表现不明显，煤层气的解吸同样难以快速进行。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种煤层气井复产方法，以便解决或者至少部分解决上述存在的技术问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种煤层气井复产方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1、向煤层气井中注入复产稳定液B剂，所述复产稳定液B剂能够稳定井层的内部环境，延长产气的有效期；
步骤2、向所述煤层气井层中注入液氮，所述液氮在加入井层后汽化，体积膨胀，起到助排的作用；
步骤3、交替重复所述步骤1和所述步骤2；
步骤4、关井一预设时间；
步骤5、开井排液。
优选的，所述步骤1中的所述复产稳定液B剂用量总量为每米层段1000～3000Kg，所述液氮用量总量为每米层段1～3m3，且所述复产稳定液B剂单次注入为每米层段300～1000Kg，所述液氮单次注入为0.3～1m3。
优选的，所述步骤1之前还包括如下步骤：利用洗井液A剂循环清洗井筒，然后再用清水漂洗。
优选的，所述步骤3之后所述步骤4之前还包括如下步骤：向所述煤层气井中注入渗透液C剂，然后再次注入所述复产稳定液B剂。
优选的，再次注入所述复产稳定液B剂的用量为每米层段1000-2000Kg。
优选的，所述复产稳定液B剂为溶质质量分数50％～100％的水溶液，且所述溶质为如下的一种或多种：木糖醇、山梨醇、邻苯二甲酸二甲酯、对甲苯磺酸甲酯、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、苄基十二烷基二甲基氯化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、溴化二甲基苄基十二烷基铵、N,N-二甲基十二烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油酸单乙醇胺磺基琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯钾、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱和月桂亚胺基二乙酸二钠。
优选的，所述洗井液A剂用量为0.5～1.5倍的油套环空体积，所述洗井液A剂包括：3～5％质量分数的HCl和0.1～0.5％质量分数的缓蚀剂，其余为水。
优选的，所述缓蚀剂为如下的任一种或多种：硫醇、甲基苯基硫醚、聚乙二醇醚、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙烯三胺、六亚甲基四胺、甲基戊炔醇、丁炔乙醇和油酸咪唑啉。
优选的，所述渗透液C剂为溶质质量分数50％～100％的水溶液，所述渗透液C剂用量为每米层段1000～2000Kg，且所述溶质为如下任一种或多种：甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丙炔醇、乙二醇、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、对甲苯磺酸甲酯、碳酸二甲酯、丙酸乙酯和丁酸甲酯、戊醚、乙二醇单丁醚、对羟基苯甲醚、丙酮、环己酮和苯乙酮。
优选的，所述预设时间为10-30min。
本发明的有益效果是：
本发明提供的技术不用向地层中注入固相支撑剂，可有效地降低管柱摩阻，对施工设备、地面管线及井口和施工管柱要求降低，有效降低施工风险及安全隐患。该方法向地层注入化学材料可吸附煤层、提高煤层的渗透性，有助于降低近井地带的压力、提高煤层气的渗流速度、延长作业的有效期。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
具体实施方式
下面将更详细地描述本申请的示例性实施例。应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
以H油田M井工程改造为实施对象，利用煤层气井复产工艺进行改造。M井为一口煤层气井，产层井深为580-586m，有效层厚6m。油管内径62mm，油管外径73mm，套管内径157mm，计算得油套环空体积是10.7m3。作业前先配置施工所需作业液体，洗井液A1剂，复产稳定液B1剂，渗透液C1剂。
A1剂：5％HCl+0.1％油酸咪唑啉+0.1％聚乙二醇醚+0.1％丁炔乙醇，其余为水。
每100gA1剂组分：
35％HCl加入14.3g，0.1g油酸咪唑啉，0.1g聚乙二醇醚，0.1g丁炔乙醇，85.4g水。
B1剂：10％山梨醇+20％十六烷基三甲基氯化铵+30％十二烷基三甲基氯化铵+10％邻苯二甲酸二甲酯+2％脂肪醇聚氧乙烯醚+3％月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱，其余为水。
每100g B1剂组分：
10g山梨醇，20g十六烷基三甲基氯化铵，30g十二烷基三甲基氯化铵，10g邻苯二甲酸二甲酯，2g脂肪醇聚氧乙烯醚，3g月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱，25g水。
C1剂：工业乙醇
步骤一：用洗井液A1剂从油管注入套环排除循环清洗井筒，A1剂密度为1.025g/ml，A1剂用量为1.1倍油套环空体积，即11.77m3，A1剂用量为12064.25Kg。
步骤二：清水顶清洗洗井液A1剂残液。
步骤三、四、五：向煤层中交替注入B1剂、液氮，每米层段注入B1剂2000Kg，B1剂总量为12000Kg，每米层段注入液氮为2m3，液氮总量为12m3。B1剂单次注入量6000Kg，液氮单次注入量为6m3。施工过程即为B1剂6000Kg-液氮6m3-B1剂6000Kg-液氮6m3。B1剂加入的作用是稳定井层内部环境，延长产气的有效期；液氮在加入井层后汽化，产生大量氮气，起到助排的作用。
步骤六：向煤层中注入C1剂，每米层段注入C1剂1500Kg，C1剂总量为9000Kg。C1剂加入是为了疏通煤层渗流通道。
步骤七：向煤层中注入B1剂，每米层段注入B1剂1500Kg，B1剂总量为9000Kg。向煤层中注入B1剂是为了改善近井地带。
步骤八：关井20min。
步骤九：开井排液。
H油田M井复产作业前每日产水4.8m3，无气产出。M井复产作业后记录30天生产情况，复产作业后6天开始产气。平均日产水48m3，平均日产气51m3。这说明本发明提供的复产方法能有效改善已经停产或低产的煤层气井。本发明提供的技术不用向地层中注入固相支撑剂，可有效地降低管柱摩阻，对施工设备、地面管线及井口和施工管柱要求降低，有效降低施工风险及安全隐患。
实施例2
以H油田N井工程改造为实施对象，利用煤层气井复产工艺进行改造。N井为一口煤层气井，产层井深为614-618m，有效层厚4m。油管内径62mm，油管外径73mm，套管内径139mm，计算得油套环空体积是8.5m3。作业前先配置施工所需作业液体，洗井液A2剂，复产稳定液B2剂，渗透液C2剂。
A2剂：3％HCl+0.1％丁炔乙醇+0.1％油酸咪唑啉，其余为水。
每100gA2剂组分：
35％HCl加入8.6g，0.1g丁炔乙醇，0.1g油酸咪唑啉，91.2g水。
B2剂：5％木糖醇+10％对甲苯磺酸甲酯+20％十六烷基苄基二甲基氯化铵+25％N,N-二甲基十二烷基胺+20％十八烷基三甲基氯化铵+5％月桂醇醚磷酸酯钾+5％椰油酸单乙醇胺磺基琥珀酸单酯二钠，其余为水。
每100g B2剂组分：
5g木糖醇，10g对甲苯磺酸甲酯，20g十六烷基苄基二甲基氯化铵，25gN,N-二甲基十二烷基胺，20g十八烷基三甲基氯化铵，5g月桂醇醚磷酸酯钾，5g椰油酸单乙醇胺磺基琥珀酸单酯二钠，10g水。
C2剂：10％甲醇+30％乙醇+10％碳酸二甲酯+15％乙二醇单丁醚+10％环己酮，其余为水。
每100g C2剂组分：
10g甲醇，30g乙醇，10g碳酸二甲酯，15g乙二醇单丁醚，10g环己酮，25g水。
步骤一：用洗井液A2剂从油管注入套环排除循环清洗井筒，A2剂密度为1.015g/ml，A2剂用量为1.2倍油套环空体积，即10.2m3，A2剂用量为10353Kg。
步骤二：清水顶清洗洗井液A2剂残液。
步骤三、四、五：向煤层中交替注入B2剂、液氮，每米层段注入B2剂2500Kg，B2剂总量为10000Kg，每米层段注入液氮为2.5m3，液氮总量为10m3。施工过程即为B2剂4000Kg-液氮4m3-B2剂4000Kg-液氮4m3-B2剂2000Kg-液氮2m3。
步骤六：向煤层中注入C2剂，每米层段注入C2剂2000Kg，C2剂总量为8000Kg。
步骤七：向煤层中注入B2剂，每米层段注入B2剂2000Kg，B2剂总量为8000Kg。
步骤八：关井30min。
步骤九：开井排液。
H油田N井复产作业前每日产水5.6m3，日产气3.2m3。N井复产作业后记录30天生产情况，复产作业后3天开始产气。平均日产水45m3，平均日产气41m3。这说明本发明提供的复产方法能有效改善已经停产或低产的煤层气井。本发明提供的技术不用向地层中注入固相支撑剂，可有效地降低管柱摩阻，对施工设备、地面管线及井口和施工管柱要求降低，有效降低施工风险及安全隐患。
实施例3
以H油田Q井工程改造为实施对象，利用煤层气井复产工艺进行改造。Q井为一口煤层气井，产层井深为1184-1192m，有效层厚8m。油管内径51mm，油管外径60mm，套管内径127mm，计算得油套环空体积是14.2m3。作业前先配置施工所需作业液体，洗井液A3剂，复产稳定液B3剂，渗透液C3剂。
A3剂：4％HCl+0.1％硫醇+0.1％十二烷基磺酸钠+0.1％二乙烯三胺，其余为水。
每100gA3剂组分：
35％HCl加入11.5g，0.1g硫醇，0.1g十二烷基磺酸钠，0.1g二乙烯三胺，88.2g水。
B3剂：5％山梨醇+5％邻苯二甲酸二甲酯+25％十六烷基三甲基氯化铵+20％十二烷基二甲基氧化胺+3％单月桂基磷酸酯+2％月桂亚胺基二乙酸二钠，其余为水。
每100g B3剂组分：
5g山梨醇，5g邻苯二甲酸二甲酯，25g十六烷基三甲基氯化铵，20g十二烷基二甲基氧化胺，3g单月桂基磷酸酯，2g月桂亚胺基二乙酸二钠，40g水。
C3剂：20％乙醇、10％丙炔醇、5％对甲苯磺酸甲酯、15％乙二醇单丁醚、5％苯乙酮，其余为水。
每100g C3剂组分：
20g乙醇，10g丙炔醇，5g对甲苯磺酸甲酯，15g乙二醇单丁醚，5g苯乙酮，45g水。
步骤一：用洗井液A3剂从油管注入套环排除循环清洗井筒，A3剂密度为1.02g/ml，A3剂用量为0.7倍油套环空体积，即9.94m3，A3剂用量为10138.8Kg。
步骤二：清水顶清洗洗井液A3剂残液。
步骤三、四、五：向煤层中交替注入B3剂、液氮，每米层段注入B3剂1500Kg，B3剂总量为12000Kg，每米层段注入液氮为1.5m3，液氮总量为12m3。施工过程即为B3剂4000Kg-液氮4m3-B3剂4000Kg-液氮4m3-B3剂4000Kg-液氮4m3。
步骤六：向煤层中注入C3剂，每米层段注入C3剂1500Kg，C3剂总量为12000Kg。
步骤七：向煤层中注入B3剂，每米层段注入B3剂1500Kg，B3剂总量为12000Kg。
步骤八：关井10min。
步骤九：开井排液。
H油田Q井复产作业前既无水产出，也无气产出。Q井复产作业后记录30天生产情况，复产作业后7天开始产气。平均日产水55m3，平均日产气42m3。这说明本发明提供的复产方法能有效改善已经停产或低产的煤层气井。本发明提供的技术不用向地层中注入固相支撑剂，可有效地降低管柱摩阻，对施工设备、地面管线及井口和施工管柱要求降低，有效降低施工风险及安全隐患。
综上所述，本发明公开的本申请公开了一种煤层气井复产方法，该方法包括以下步骤：首先，向煤层气井中注入复产稳定液B剂，复产稳定液B剂能够稳定井层的内部环境，延长产气的有效期；其次，向煤层气井层中注入液氮，液氮在加入井层后汽化，体积膨胀，起到助排的作用；再次，交替重复向煤层气井层中注入复产稳定液B剂和液氮；然后，关井一预设时间；最后，开井排液。本发明通过向煤层气井中注入化学材料的方式进行实施，有利于提高煤层的渗透性，降低近井地带的压力，提高煤层气的渗流速度，延长产气作业的有效期。同时，极大减少了煤层气井复产的工程量，缩短了工程时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化、替换或改进，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
Claims (10)
1.一种煤层气井复产方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、向煤层气井中注入复产稳定液B剂，所述复产稳定液B剂能够稳定井层的内部环境，延长产气的有效期；
步骤2、向所述煤层气井层中注入液氮，所述液氮在加入井层后汽化，体积膨胀，起到助排的作用；
步骤3、交替重复所述步骤1和所述步骤2；
步骤4、关井一预设时间；
步骤5、开井排液。
2.根据权利要求1所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述步骤1中的所述复产稳定液B剂用量总量为每米层段1000～3000Kg，所述液氮用量总量为每米层段1～3m3，且所述复产稳定液B剂单次注入为每米层段300～1000Kg，所述液氮单次注入为0.3～1m3。
3.根据权利要求1所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述步骤1之前还包括如下步骤：利用洗井液A剂循环清洗井筒，然后再用清水漂洗。
4.根据权利要求1所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述步骤3之后所述步骤4之前还包括如下步骤：向所述煤层气井中注入渗透液C剂，然后再次注入所述复产稳定液B剂。
5.根据权利要求4所述的煤层气井复产方法，其特征在于，再次注入所述复产稳定液B剂的用量为每米层段1000-2000Kg。
6.根据权利要求1或4所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述复产稳定液B剂为溶质质量分数50％～100％的水溶液，且所述溶质为如下的一种或多种：木糖醇、山梨醇、邻苯二甲酸二甲酯、对甲苯磺酸甲酯、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、苄基十二烷基二甲基氯化铵、十六烷基苄基二甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、溴化二甲基苄基十二烷基铵、N,N-二甲基十二烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油酸单乙醇胺磺基琥珀酸单酯二钠、单月桂基磷酸酯、单十二烷基磷酸酯钾、月桂醇醚磷酸酯钾、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱和月桂亚胺基二乙酸二钠。
7.根据权利要求3所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述洗井液A剂用量为0.5～1.5倍的油套环空体积，所述洗井液A剂包括：3～5％质量分数的HCl和0.1～0.5％质量分数的缓蚀剂，其余为水。
8.根据权利要求7所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述缓蚀剂为如下的任一种或多种：硫醇、甲基苯基硫醚、聚乙二醇醚、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙烯三胺、六亚甲基四胺、甲基戊炔醇、丁炔乙醇和油酸咪唑啉。
9.根据权利要求4所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述渗透液C剂为溶质质量分数50％～100％的水溶液，所述渗透液C剂用量为每米层段1000～2000Kg，且所述溶质为如下任一种或多种：甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丙炔醇、乙二醇、水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、对甲苯磺酸甲酯、碳酸二甲酯、丙酸乙酯和丁酸甲酯、戊醚、乙二醇单丁醚、对羟基苯甲醚、丙酮、环己酮和苯乙酮。
10.根据权利要求1所述的煤层气井复产方法，其特征在于，所述预设时间为10-30min。
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