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、儲層、賦存、儲層參數等方面系統介紹了煤層氣的基本特征,同時對目前在煤層氣勘探開發中常用的工藝技術進行了詳細的介紹,包括鉆井完井技術、煤層壓裂技術、排水采氣技術、集輸工藝和計量儀表等方面內容;另外介紹了煤層氣開采中的安全用電常識及安全生產基礎知識。
《煤層氣開采》適用于從事煤層氣勘探、開發、利用領域的工程技術人員和崗位操作人員,也可用作工人培訓教材。
煤層氣的開發利用屬于新的技術領域,為滿足相關的工程技術人員和現場操作人員、完整、系統地掌握煤層氣開采知識、技術的需要,編者崔凱華、鄭洪濤參考相關資料及文獻,結合相關的專業知識和現場實踐,編寫了《煤層氣開采》。編寫時力求理論聯系實際,增加其實用性。本書共九章。內容包括煤層氣開采地質理論基礎、煤層氣鉆井與試氣、煤層氣井排采工藝、煤層氣儲層開采強化措施、煤層氣井排采管理、集輸工藝、計量儀表、發電配電與用電及安全生產基礎知識等。
及時章 煤層氣開采地質理論基礎
及時節 概述
第二節 地殼和地質構造
第三節 煤層氣流固耦合滲流的基本概念及力學定律
第四節 煤層氣的儲層特征和儲集、運移和產出機理
第二章 煤層氣井鉆井與試氣
及時節 煤層氣開發井網
第二節 鉆井
第三節 完井及井身結構
第四節 煤層氣井的試氣
第三章 煤層氣井排采工藝
及時節 煤層氣井常用術語
第二節 煤層氣井排水采氣機理
第三節 煤層氣井排水采氣工藝技術
第四節 煤層氣井排水采氣工作制度
第四章 煤層氣儲層開采強化措施
及時節 煤層氣井的水力壓裂
第二節 煤層氣井的裸眼洞穴完井技術
第三節 煤層氣井開采的特殊強化工藝
第五章 煤層氣井排采管理
及時節 煤層氣生產的特點
第二節 生產優化與儲層管理
第六章 集輸工藝
及時節 采氣流程
第二節 煤層氣的礦場集輸
第三節 煤層氣的礦場集輸工藝
第四節 集氣站的投產
第五節 往復活塞式壓縮機
第七章 計量儀表
及時節 基本概念
第二節 常用儀表的分類、原理及校驗
第三節 煤層氣流量計算
第四節 閥門與管件
第五節 流量計
第八章 發電、配電與用電
及時節 電力系統基本概念
第二節 發電機簡介
第三節 用電常識
第四節 電氣安全操作基礎
第九章 安全生產基礎知識
及時節 安全生產管理制度
第二節 HSE管理體系基本內容
第三節 防護與現場急救知識
參考文獻
1.鉆頭程序和套管程序
從井身結構圖上可以看到,由上到下的井身是一個由大變小的臺階形狀,這是因為每下人一層套管后,就要換一個小于套管內徑的鉆頭往下鉆,鉆到一定深度,又要下人一層比這個鉆頭直徑小的套管,這樣就形成了臺階形狀,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:
(1)將煤層產出的水從井底輸送到井口。由于油管的橫截面積比油、套管環形空間的橫截面積小得多,在相同的產氣量下,油管中的水流速度比油、套環空中的水流速度高,攜帶井內積液和煤粉的能力強,能保持井底在較清潔的狀態下采氣。
(2)壓井、洗井、酸化壓裂等井下作業都要通過油管進行。
(3)油管在采氣過程中被腐蝕、磨損,影響正常工作時可以更換。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,并將油、套管的環形空問密封起來。
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,彌補油管鞋入放口處過小對產量的影響。
油管鞋接在油管最下部,是一個內徑小于井底壓力計直徑的短節,防止測壓時壓力計或其它入井工具掉落井內。
3.確定井身結構的原則和依據
(1)能有效地保護煤層,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雜情況的發生,為安全鉆進創造條件;
(3)下套管過程中,不會因井內鉆井液液柱壓力和地層壓力之差產生壓差卡鉆。
最終,煤層氣井的井身結構的確定,主要取決于完井方式。不同的完井方式,井身結構也不相同。而完井方式的選擇,必須考慮煤層氣的儲層特性和地質條件變化。