崔凱華、鄭洪濤主編的這本《煤層氣開采》共九章,從煤層氣的成因、儲(chǔ)層、賦存、儲(chǔ)層參數(shù)等方面系統(tǒng)介紹了煤層氣的基本特征,同時(shí)對目前在煤層氣勘探開發(fā)中常用的工藝技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,包括鉆井完井技術(shù)、煤層壓裂技術(shù)、排水采氣技術(shù)、集輸工藝和計(jì)量儀表等方面內(nèi)容;另外介紹了煤層氣開采中的安全用電常識(shí)及安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)。
《煤層氣開采》適用于從事煤層氣勘探、開發(fā)、利用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和崗位操作人員,也可用作工人培訓(xùn)教材。
煤層氣的開發(fā)利用屬于新的技術(shù)領(lǐng)域,為滿足相關(guān)的工程技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員、完整、系統(tǒng)地掌握煤層氣開采知識(shí)、技術(shù)的需要,編者崔凱華、鄭洪濤參考相關(guān)資料及文獻(xiàn),結(jié)合相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和現(xiàn)場實(shí)踐,編寫了《煤層氣開采》。編寫時(shí)力求理論聯(lián)系實(shí)際,增加其實(shí)用性。本書共九章。內(nèi)容包括煤層氣開采地質(zhì)理論基礎(chǔ)、煤層氣鉆井與試氣、煤層氣井排采工藝、煤層氣儲(chǔ)層開采強(qiáng)化措施、煤層氣井排采管理、集輸工藝、計(jì)量儀表、發(fā)電配電與用電及安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)等。
及時(shí)章 煤層氣開采地質(zhì)理論基礎(chǔ)
及時(shí)節(jié) 概述
第二節(jié) 地殼和地質(zhì)構(gòu)造
第三節(jié) 煤層氣流固耦合滲流的基本概念及力學(xué)定律
第四節(jié) 煤層氣的儲(chǔ)層特征和儲(chǔ)集、運(yùn)移和產(chǎn)出機(jī)理
第二章 煤層氣井鉆井與試氣
及時(shí)節(jié) 煤層氣開發(fā)井網(wǎng)
第二節(jié) 鉆井
第三節(jié) 完井及井身結(jié)構(gòu)
第四節(jié) 煤層氣井的試氣
第三章 煤層氣井排采工藝
及時(shí)節(jié) 煤層氣井常用術(shù)語
第二節(jié) 煤層氣井排水采氣機(jī)理
第三節(jié) 煤層氣井排水采氣工藝技術(shù)
第四節(jié) 煤層氣井排水采氣工作制度
第四章 煤層氣儲(chǔ)層開采強(qiáng)化措施
及時(shí)節(jié) 煤層氣井的水力壓裂
第二節(jié) 煤層氣井的裸眼洞穴完井技術(shù)
第三節(jié) 煤層氣井開采的特殊強(qiáng)化工藝
第五章 煤層氣井排采管理
及時(shí)節(jié) 煤層氣生產(chǎn)的特點(diǎn)
第二節(jié) 生產(chǎn)優(yōu)化與儲(chǔ)層管理
第六章 集輸工藝
及時(shí)節(jié) 采氣流程
第二節(jié) 煤層氣的礦場集輸
第三節(jié) 煤層氣的礦場集輸工藝
第四節(jié) 集氣站的投產(chǎn)
第五節(jié) 往復(fù)活塞式壓縮機(jī)
第七章 計(jì)量儀表
及時(shí)節(jié) 基本概念
第二節(jié) 常用儀表的分類、原理及校驗(yàn)
第三節(jié) 煤層氣流量計(jì)算
第四節(jié) 閥門與管件
第五節(jié) 流量計(jì)
第八章 發(fā)電、配電與用電
及時(shí)節(jié) 電力系統(tǒng)基本概念
第二節(jié) 發(fā)電機(jī)簡介
第三節(jié) 用電常識(shí)
第四節(jié) 電氣安全操作基礎(chǔ)
第九章 安全生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)
及時(shí)節(jié) 安全生產(chǎn)管理制度
第二節(jié) HSE管理體系基本內(nèi)容
第三節(jié) 防護(hù)與現(xiàn)場急救知識(shí)
參考文獻(xiàn)
1.鉆頭程序和套管程序
從井身結(jié)構(gòu)圖上可以看到,由上到下的井身是一個(gè)由大變小的臺(tái)階形狀,這是因?yàn)槊肯氯艘粚犹坠芎螅鸵獡Q一個(gè)小于套管內(nèi)徑的鉆頭往下鉆,鉆到一定深度,又要下人一層比這個(gè)鉆頭直徑小的套管,這樣就形成了臺(tái)階形狀,這種依次變更鉆頭的順序稱為鉆頭程序。鉆頭程序表示方法舉例如下:如某口井的鉆頭程序是445311215(單位mm),就表示先用4,445mm的鉆頭開鉆,打到一定深度后換成φ311mm的鉆頭往下打,打到一定深度后又換成qb215mm的鉆頭打到完鉆。井越深,鉆頭程序越多。套管程序的表示方法與上述相同。如某口井的套管程序是339.7244.5177.8(單位ram),就表示先下一層φ339.7mm的表層套管,再下一層φ244.5mm的技術(shù)套管,下一層φ177.8mm的油層套管。井越深,套管程序越多。
2.油管
油管是垂直懸掛在井里的鋼制空心管柱,每根長8~10m,由絲扣連接。油管的作用有三點(diǎn):
(1)將煤層產(chǎn)出的水從井底輸送到井口。由于油管的橫截面積比油、套管環(huán)形空間的橫截面積小得多,在相同的產(chǎn)氣量下,油管中的水流速度比油、套環(huán)空中的水流速度高,攜帶井內(nèi)積液和煤粉的能力強(qiáng),能保持井底在較清潔的狀態(tài)下采氣。
(2)壓井、洗井、酸化壓裂等井下作業(yè)都要通過油管進(jìn)行。
(3)油管在采氣過程中被腐蝕、磨損,影響正常工作時(shí)可以更換。或者為了增加攜帶積液的能力,也可以把大直徑油管換成小直徑油管。
油管一般下到煤層中部,但對裸眼完井,只能下到套管鞋,以防油管在裸眼中被煤層垮塌物卡住。
油管掛(又稱錐管掛)是金屬制成的帶有外密封圈的空心錐體,座在大四通內(nèi),并將油、套管的環(huán)形空問密封起來。
篩管由油管鉆孔制成,每根長3~10m,鉆孔孔徑10~12mm,鉆孔孔眼的總面積要求大于油管的橫截面積,以增加氣流通道,彌補(bǔ)油管鞋入放口處過小對產(chǎn)量的影響。
油管鞋接在油管最下部,是一個(gè)內(nèi)徑小于井底壓力計(jì)直徑的短節(jié),防止測壓時(shí)壓力計(jì)或其它入井工具掉落井內(nèi)。
3.確定井身結(jié)構(gòu)的原則和依據(jù)
(1)能有效地保護(hù)煤層,降低鉆井液對不同壓力梯度煤層的傷害;
(2)能有效地避免鉆井液過分漏失、高壓井噴、井壁坍塌和卡鉆等復(fù)雜情況的發(fā)生,為安全鉆進(jìn)創(chuàng)造條件;
(3)下套管過程中,不會(huì)因井內(nèi)鉆井液液柱壓力和地層壓力之差產(chǎn)生壓差卡鉆。
最終,煤層氣井的井身結(jié)構(gòu)的確定,主要取決于完井方式。不同的完井方式,井身結(jié)構(gòu)也不相同。而完井方式的選擇,必須考慮煤層氣的儲(chǔ)層特性和地質(zhì)條件變化。