第七章-煤层气井增产技术(压裂、洞穴完井等)课件.ppt

1、第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 煤层气储层特征煤层气储层特征第三章第三章 煤层气钻井技术与工程设计煤层气钻井技术与工程设计第四章第四章 煤层气工程管理与质量控制煤层气工程管理与质量控制第五章第五章 煤层气测井煤层气测井第六章第六章 煤层气钻井煤层气钻井第七章第七章 煤层气增产技术煤层气增产技术第八章第八章 煤层气排采控制理论与工艺技术煤层气排采控制理论与工艺技术第九章第九章 煤层气数值模拟煤层气数值模拟煤层气开发与开采煤层气开发与开采l煤层气裸眼完井技术煤层气裸眼完井技术l煤层气水力压裂技术煤层气水力压裂技术l注氮气注氮气/ /二氧化碳提高采收率技术二氧化碳提高采收率技术l注氮气多煤层连续

2、油管压裂技术注氮气多煤层连续油管压裂技术 洞穴完井洞穴完井是是2020世纪世纪8080年代发展起来的一种完井技术，其最早的形年代发展起来的一种完井技术，其最早的形式是裸眼完井。式是裸眼完井。 直到直到19771977年阿莫科公司用裸眼技术完成了卡恩年阿莫科公司用裸眼技术完成了卡恩(Cahn)1(Cahn)1号井并发现较强的气产量后，才有意识地对裸眼井段进行下号井并发现较强的气产量后，才有意识地对裸眼井段进行下套管扩眼。套管扩眼。之后，许多公司相继在圣之后，许多公司相继在圣胡胡安盆地北部煤层气采用这一技安盆地北部煤层气采用这一技术，人们开始认识到其潜在的优势。术，人们开始认识到其潜在的优势。19

3、861986年年Meridian Meridian 石油公司开始在圣胡安盆地使用类似的裸眼完井技石油公司开始在圣胡安盆地使用类似的裸眼完井技术，术， 使煤坍塌增大井下洞穴，才真正发展为裸眼洞穴法完井技术。使煤坍塌增大井下洞穴，才真正发展为裸眼洞穴法完井技术。现在美国有许多作业者已经用裸眼洞穴完井技术代替了对煤层进行水现在美国有许多作业者已经用裸眼洞穴完井技术代替了对煤层进行水力压裂处理。力压裂处理。 发展历程发展历程通过人工向井筒内高速注气、水或气水通过人工向井筒内高速注气、水或气水混合物，然后瞬间排放；或者在井中下混合物，然后瞬间排放；或者在井中下入喷咀射流冲刷煤层，在井底形成一个入喷咀射流

4、冲刷煤层，在井底形成一个比井径更大的空腔，即物理洞穴。在造比井径更大的空腔，即物理洞穴。在造洞穴过程中，洞穴过程中，洞穴周围产生了大量张剪洞穴周围产生了大量张剪性裂缝性裂缝，这些裂隙将原有裂隙系统连接这些裂隙将原有裂隙系统连接成网络，使洞穴周围渗透率增高，这种成网络，使洞穴周围渗透率增高，这种有效提高产量的完井和增产技术即为裸有效提高产量的完井和增产技术即为裸眼洞穴完井技术。眼洞穴完井技术。概念概念第一步：形成洞穴区第一步：形成洞穴区2、裸眼洞穴完井、裸眼洞穴完井造穴过程造穴过程第二步：形成塑形及张裂区第二步：形成塑形及张裂区造穴过程造穴过程第三步：形成挠性区第三步：形成挠性区造穴过程造穴过程

5、增产机理增产机理加速注入流体与快速加速注入流体与快速卸压使储层物性改善卸压使储层物性改善的过程中，在钻孔周的过程中，在钻孔周围形成围形成4 4个变动带：洞个变动带：洞穴、塑形带、张性破穴、塑形带、张性破坏带和最外部挠动带坏带和最外部挠动带 通过动力造穴工艺，在形成通过动力造穴工艺，在形成一定规模的洞穴的基础上，还一定规模的洞穴的基础上，还会在洞穴的外围形成一些放射会在洞穴的外围形成一些放射状人造裂缝及诱导裂隙，人工状人造裂缝及诱导裂隙，人工放射状裂缝切截天然裂隙，放射状裂缝切截天然裂隙，使使原始闭合的天然裂缝重新开启，原始闭合的天然裂缝重新开启，形成纵横交错的裂缝网络，使形成纵横交错的裂缝网络

6、，使近井处渗透率大大提高，同时近井处渗透率大大提高，同时应力得到释放，煤的比表面积应力得到释放，煤的比表面积增加，便于煤中吸附气的解吸增加，便于煤中吸附气的解吸和扩散。和扩散。从而实现解堵和增产从而实现解堵和增产效果。效果。增产机理增产机理（1 1）实际洞穴）实际洞穴 就是在煤层重复性坍塌和煤屑的清除过就是在煤层重复性坍塌和煤屑的清除过程中形成的。程中形成的。这就增了煤层的裸露面积，同时也消除这就增了煤层的裸露面积，同时也消除了煤层在钻井过程中受到的伤害了煤层在钻井过程中受到的伤害（2 2）在井筒周围形成一定范围的破碎带）在井筒周围形成一定范围的破碎带（图（图2-3-82-3-8），使煤层内一

7、些处于封闭状），使煤层内一些处于封闭状态的原始微裂缝相互沟通，在面割理方态的原始微裂缝相互沟通，在面割理方向也增加了微裂缝的数量。向也增加了微裂缝的数量。（3 3）在破碎带周围形成挠动带。由于应在破碎带周围形成挠动带。由于应力释放作用会在剪切破碎带以外产生一力释放作用会在剪切破碎带以外产生一定的挠动效果，这种挠动效果相当于一定的挠动效果，这种挠动效果相当于一种压力波的冲击作用，从而在煤层形成种压力波的冲击作用，从而在煤层形成一个半径约一个半径约60m60m左右的渗透率升高区，即左右的渗透率升高区，即挠动带。挠动带。 近井地带的近井地带的空化区和塑性裂缝空化区和塑性裂缝 渗透率增强区（挠动带）的

8、平面示意图渗透率增强区（挠动带）的平面示意图 造穴完井工艺对煤层伤害小；造穴完井工艺对煤层伤害小； 洞穴完井的增产效果更加明显；洞穴完井的增产效果更加明显； 施工作业费用较低。施工作业费用较低。 事实上，煤层气洞穴完井开发技术仅仅在美国的圣胡安盆地取得了极事实上，煤层气洞穴完井开发技术仅仅在美国的圣胡安盆地取得了极大的成功，且主要集中在所谓的大的成功，且主要集中在所谓的“Fairway”区带（高渗富集区带）显示出区带（高渗富集区带）显示出极好的增产效果，因此该方式具有较大的局限性。极好的增产效果，因此该方式具有较大的局限性。 美国的实践表明，适宜洞穴完井的最主要的储层条件是美国的实践表明，适宜

9、洞穴完井的最主要的储层条件是，其，其次还要求次还要求、煤层、煤层、煤的、煤的等。之所以必须高等。之所以必须高渗高压，主要机理是：只有高渗高压才能注入雾化气体到煤层中，才能高渗高压，主要机理是：只有高渗高压才能注入雾化气体到煤层中，才能高效造穴和洞穴的外围的有效的放射状的人造裂缝。否则，要么无法形成增效造穴和洞穴的外围的有效的放射状的人造裂缝。否则，要么无法形成增产所必需的洞穴和放射状裂缝（如河北唐山煤矿因煤硬度较大而导致洞穴产所必需的洞穴和放射状裂缝（如河北唐山煤矿因煤硬度较大而导致洞穴完井失败），要么洞穴坍塌严重，无法保持洞穴的有效性（如河南荥巩煤完井失败），要么洞穴坍塌严重，无法保持洞穴的

10、有效性（如河南荥巩煤田因煤属于典型的构造煤而导致洞穴完井失败）。田因煤属于典型的构造煤而导致洞穴完井失败）。裸眼洞穴法完井对储层有严格的要求。裸眼洞穴法完井对储层有严格的要求。 适合采用该技术的储层渗透性要适合采用该技术的储层渗透性要好，好， 最好渗透率在最好渗透率在20md20md以上，煤级在高挥发分烟煤以上，煤级在高挥发分烟煤A A以上、埋深在以上、埋深在6006001000m 1000m 范围内，范围内， 储层压力储层压力在在1.21.2* *1010-2-2MPa/mMPa/m之上之上。在此条件下，采用裸眼。在此条件下，采用裸眼洞穴法完井时渗透率是最关键因素（煤层本身必须有发育完好的自

11、然裂隙洞穴法完井时渗透率是最关键因素（煤层本身必须有发育完好的自然裂隙系统）。在任何一个煤盆地中，必定存在高渗储层，在高渗储层发育区，系统）。在任何一个煤盆地中，必定存在高渗储层，在高渗储层发育区，必定存在渗透性较好的储层段。寻找这类储层是裸眼洞穴法完井的关键。必定存在渗透性较好的储层段。寻找这类储层是裸眼洞穴法完井的关键。钻孔结构钻孔结构裸眼洞穴法完井钻孔结构裸眼洞穴法完井钻孔结构 （1 1） 造穴后不下套管，造穴后不下套管， 适用于稳定性适用于稳定性较好的储层，较好的储层， 是目前普遍采用的钻孔结是目前普遍采用的钻孔结构。构。（2 2） 造穴后下入套管，造穴后下入套管， 可适用于稳定可适用

12、于稳定性较差的储层。性较差的储层。（3 3） 侧孔造穴，侧孔造穴， 在已有的钻孔中造斜，在已有的钻孔中造斜， 形成一个侧孔，形成一个侧孔， 在侧孔中完井，在侧孔中完井， 以降以降低钻探费用。低钻探费用。（4 4） 造穴失败，造穴失败， 改用水力压裂法完井。改用水力压裂法完井。完井效果评价完井效果评价煤层气井内不规则洞穴的声纳测井曲线煤层气井内不规则洞穴的声纳测井曲线裸眼洞穴法完井效果检裸眼洞穴法完井效果检验是通过试井或试生产验是通过试井或试生产实现的。通过完井前后实现的。通过完井前后试井或试生产获得的渗试井或试生产获得的渗透率和产出速率的比较透率和产出速率的比较，就可评价完井强化的，就可评价完

13、井强化的成功与否。另外，通过成功与否。另外，通过声波测井可确定洞穴的声波测井可确定洞穴的形状和大小形状和大小实际完井效果实际完井效果裸眼洞穴完井方法增产效果十分明显，如裸眼洞穴完井方法增产效果十分明显，如美国圣胡安盆地的美国圣胡安盆地的“FAIRWAYFAIRWAY层层”，采用洞，采用洞穴完井就取得了较好的结果，其产量比水穴完井就取得了较好的结果，其产量比水力压裂增加了力压裂增加了3-203-20倍。从圣胡安盆地已钻倍。从圣胡安盆地已钻的的40004000多口煤层气井来看，有三分之一是多口煤层气井来看，有三分之一是采用裸眼洞穴完井，这三分之一洞穴完井采用裸眼洞穴完井，这三分之一洞穴完井的井产气

14、量占整个盆地产量的的井产气量占整个盆地产量的76%76%。 19882000年圣胡安盆地和总美国煤层气产量对比图年圣胡安盆地和总美国煤层气产量对比图设备设备设备设备设备设备是一种煤层气开采过程中的增产措施，在煤层中通过泵注入大大超过是一种煤层气开采过程中的增产措施，在煤层中通过泵注入大大超过煤层吸收能力的高粘度流体，憋压，当超过岩层地应力及抗张强度时，煤层吸收能力的高粘度流体，憋压，当超过岩层地应力及抗张强度时，煤层形成裂缝，继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝延伸并填以支撑煤层形成裂缝，继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝延伸并填以支撑剂上，闭合后形成具有一定尺寸和导流能力的填砂裂缝，达到增产目剂上

15、，闭合后形成具有一定尺寸和导流能力的填砂裂缝，达到增产目的。的。 （ 1） 美 国 煤 层 气 井 压 裂 技 术 发 展 概 况 一 览 表压 裂 技 术1960197019801990炸 药 炸 洞高 压 水 力 压 裂大 排 量 高 压 水 力 压 裂液 氮 泡 沫 压 裂液 氮 泡 沫 加 砂 压 裂CO2加 砂 压 裂（ 根 据 Michael D. Zuber 提 供 的 资 料 整 理 ）（1 1）降低井底附近地层渗流阻力）降低井底附近地层渗流阻力; ; （2 2）改变了流动形态，由径向流）改变了流动形态，由径向流双线性流（煤层线性流双线性流（煤层线性流向裂缝，裂缝内流体线性流入

16、井筒）。向裂缝，裂缝内流体线性流入井筒）。（1 1）消除了井筒附近储层在钻井、固井、完井过程中造成）消除了井筒附近储层在钻井、固井、完井过程中造成的储层伤害的储层伤害; ; （2 2）裂隙系统更有效沟通）裂隙系统更有效沟通（3 3）加速脱水，增大气体解析速率，增加产量）加速脱水，增大气体解析速率，增加产量（4 4）更广泛分配井孔附近的压降）更广泛分配井孔附近的压降l同一井孔揭露多煤层，压裂时对距离较近的合并处理，同一井孔揭露多煤层，压裂时对距离较近的合并处理，较远的则分别处理，因此同一井孔要实施多次压裂。较远的则分别处理，因此同一井孔要实施多次压裂。l压裂后储层中的裂缝分布多种多样，如浅部煤层

17、中形压裂后储层中的裂缝分布多种多样，如浅部煤层中形成的水平缝，贯穿多煤层的单条垂直缝单一煤层中可成的水平缝，贯穿多煤层的单条垂直缝单一煤层中可延伸入围岩的复杂裂缝延伸入围岩的复杂裂缝l凝胶对储层的伤害较严重凝胶对储层的伤害较严重l处理压力异常高，伴随型裂缝出现。处理压力异常高，伴随型裂缝出现。造缝机理：造缝机理：裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应力及其裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式有密切分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式有密切关系。关系。压裂过程井底压力变化曲线压裂过程井底压力变化曲线a a致密岩石致密岩石 b b

18、微缝高渗岩石微缝高渗岩石破裂压力破裂压力延伸压力延伸压力地层压力地层压力交联交联冻胶冻胶(88.02%) (88.02%) 线性胶线性胶(57.18%) (57.18%) 活性水活性水(11.88%)(11.88%)射孔：射孔： 102枪枪102弹、弹、90螺旋布孔、射孔密度为螺旋布孔、射孔密度为16孔孔/m支撑剂支撑剂类型：类型： 石英砂（兰州石英砂或承德石英砂均可）石英砂（兰州石英砂或承德石英砂均可）粒径：粒径： 20/40目中砂目中砂 +16/20目粗砂（尾追）目粗砂（尾追） 加砂规模：加砂规模： 不低于不低于610m3/m煤煤 加砂强度（平均体积比）：加砂强度（平均体积比）： 活性水压

19、裂活性水压裂 砂比砂比15%； 胶液压裂胶液压裂 砂比砂比 25%。压裂施工排量压裂施工排量活性水：活性水：6.5 7.5 m3/min； 胶胶 液：液：4.5 5.5 m3/min。 考虑压后井口反排可能产生煤粉对支撑裂缝的充填。考虑压后井口反排可能产生煤粉对支撑裂缝的充填。该工程要求不得采用裂缝闭合技术，压后井口压力没有扩散该工程要求不得采用裂缝闭合技术，压后井口压力没有扩散到零之前，不能开井反吐和实探井筒砂面。井网所有井安装到零之前，不能开井反吐和实探井筒砂面。井网所有井安装完抽排设备后统一进行抽排。完抽排设备后统一进行抽排。诊断与监测内容：诊断与监测内容：判断裂缝类型（水平裂缝、垂直裂

20、缝、判断裂缝类型（水平裂缝、垂直裂缝、T形裂缝）形裂缝）判断裂缝的几何形态判断裂缝的几何形态判断裂缝延展方位、长度和高度判断裂缝延展方位、长度和高度判断支撑裂缝导流能力判断支撑裂缝导流能力判断压裂增产效果判断压裂增产效果诊断与监测方法：诊断与监测方法：压后通过煤矿井下揭露进行观察、描述和研究压后通过煤矿井下揭露进行观察、描述和研究测斜仪（方位）测斜仪（方位）电位法和破裂微震法（方位和长度）电位法和破裂微震法（方位和长度）示踪剂法和井温测井（高度）示踪剂法和井温测井（高度）压后试井（支撑裂缝导流能力）压后试井（支撑裂缝导流能力）生产数据分析（压裂增产效果）生产数据分析（压裂增产效果）诊断与监测方

21、法：诊断与监测方法：MNNUM = I2 rrBA技术关键：技术关键：正反向供电正反向供电 大功率激发大功率激发 提高信噪比提高信噪比不测电位不测电位 而测环切向电位梯度而测环切向电位梯度基于直流传导电法勘探理论) , 以压裂井套管为电极A, 以无穷远为另一电极B, 通过压裂井钢套管往地下进行大功率充电时, 在井的周围会形成一个很强的人工直流电场。以压裂井井口为中心在其周围布置几个环形测网, 充分利用压裂液与地层之间的电性差异性所产生的电位差, 采集高精度电场数据, 经精细处理和对比压裂前后的电位变化, 推断和解释压裂裂缝的方向和长度。电位差变化曲线电位差变化曲线观测系统平面示意观测系统平面示

22、意电位异常特征水平投影示意电位异常特征水平投影示意1011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231242012022032042052062072082092102112122132142152162172182192202212222232243013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233249239935779808098-2-1012345678101102103104105106107108109110

23、1111121131141151161171181191201211221231242012022032042052062072082092102112122132142152162172182192202212222232243013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233249239935779808098-2-10123456781011021031041051061071081091101111121131141151161171181191201211221231242012022032042

24、052062072082092102112122132142152162172182192202212222232243013023033043053063073083093103113123133143153163173183193203213223233249239.419357.497980.048098.39-2.50-1.50-0.500.501.502.503.50U(U(mv/m)mv/m)裂缝末端裂缝末端NE20U(U(mv/m)mv/m)SW20裂缝末端裂缝末端U U( (m mv v/ /m m) )NE15裂裂缝缝末末端端U(U(mv/m)mv/m)SW15裂缝末端裂缝末

25、端U U( (m mv v/ /m m) )NE15裂裂缝缝末末端端U U( (m mv v/ /m m) )SW30裂裂缝缝末末端端U U( (m mv v/ /m m) )NE10裂裂缝缝末末端端U U( (m mv v/ /m m) )SW30裂裂缝缝末末端端压 裂 井 声 波 破 裂 点 煤矿微震监测定位原理是: 震源发出的矿震波向四处传播，4 个微震监测台接收到矿震波后，经过计算求出震源的三维位置和时间信息:压裂产生裂缝压裂产生裂缝-微裂隙发出地震波，微裂隙发出地震波，极为微震极为微震微地震裂缝层析成像作用微地震裂缝层析成像作用监测井监测井监测井监测井监测井监测井N压裂井压裂井压裂井

26、压裂井N监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井监测井N压裂井压裂井N压裂井压裂井监测井监测井监测井监测井监测井监测井基本原理基本原理地 表地 表二 开 井 眼215.9mm139.7mm139.7mm139.7mm一 开 井 眼311.15mm表 套244.4mm15号 煤 层3号 煤 层生 产 套 管139.7mma. 第一条同位素咖玛曲线第一条同位素咖玛曲线b. 第二条同位素咖玛曲线第二条同位素咖玛曲线c. 第三条同位素咖玛曲线（第三条同位素咖玛曲线（5hr后）后）H(m)T()井温基线井温基线恢复井温曲线恢复井温曲线123井温测井确定压裂裂缝高度的基本原理非常

27、简单, 是利用压裂所注入的液体或压后人为注入的液体所造成的低温异常, 根据井温测井确定压裂裂缝高度。18911226088 zhang_ho_ Enhanced Coalbed Methane (ECBM) Recovery Green House Gas (GHG) SequestrationCH4CO2CoalbedCH4CH4CH4 to SalesN2 CoalFlue GasCO2N2InjectionGreen Power PlantSeparation利用利用CO2在煤层中吸附性强于甲烷的特性，在煤层中吸附性强于甲烷的特性，向煤层中注入向煤层中注入CO2，置换出其中的甲烷，从，置

28、换出其中的甲烷，从而提高煤层气产量而提高煤层气产量三种用途：三种用途：l 置换增加产出量置换增加产出量l 减少减少CO2CO2排放量排放量l 细菌参与下，细菌参与下，CO2CO2生成新的甲烷生成新的甲烷Pressure (MPa)Adsorbed Gas Content0由于多元气体的竞争吸附，由于多元气体的竞争吸附， CO2吸附量远远大吸附量远远大CH4不同学者在文献中探讨了煤对不同比例的CH4+CO2、CH4+N2 以及CH4+CO2+N2 等多组分气体的吸附特征，发现在CH4+CO2吸附解吸的过程中,游离相的CH4 浓度在不断增加,而游离相CO2 浓度则在不断下降。这充分证明,在多组分气

29、体吸附的过程,CO2 在煤表面的吸附具有竞争优势。注入工程流程平面布置注入工程流程平面布置项目经济和技术可行研究项目经济和技术可行研究v两大经济因素两大经济因素COCO2 2成本、税收优惠政策和天然气价格，成本、税收优惠政策和天然气价格，影响影响COCO2 2埋藏的经济性。埋藏的经济性。国外国外CO2-ECBM研究现状研究现状国外国外CO2-ECBM研究现状研究现状v多组分吸附特性、煤收缩特性以及多组分吸附特性、煤收缩特性以及CO2CO2注入井的注入井的渗透率历史拟合研究。渗透率历史拟合研究。国外国外CO2-ECBM研究现状研究现状在圣胡安盆地的在圣胡安盆地的 AllisonAllison单元

30、，由伯灵顿资源公司进行作业的单元，由伯灵顿资源公司进行作业的COCO2 2- -ECBMECBM试验，是此类项目中估摸最大、历时最长的当今世界上第一个也试验，是此类项目中估摸最大、历时最长的当今世界上第一个也是唯一的一个多井多年是唯一的一个多井多年COCO2 2提高甲烷采收率实验的地区。提高甲烷采收率实验的地区。渗透率先减少后增加，也就是渗透率先减少后增加，也就是说会有一定的恢复说会有一定的恢复在圣胡安盆地的在圣胡安盆地的 AllisonAllison单元单元COCO2 2-ECBM-ECBM试验项目，试验项目，包括包括4 4口注入井，口注入井，1616口生口生产井，产井，6 6年的注入历史，

31、年的注入历史，共注入了共注入了370,000370,000吨吨COCO2 2。在圣胡安盆地的在圣胡安盆地的 TiffanyTiffany单元单元N N2 2ECBMECBM试验项目，位于科罗拉多与新试验项目，位于科罗拉多与新墨西哥接壤的墨西哥接壤的LaplataLaplata县，县，N N2 2注入试验区有注入试验区有3434个个CBMCBM生产井和生产井和1212个个N N2 2注注入井。入井。TiffanyTiffany单元另一个单元另一个N N2 2-ECBM-ECBM试验基地试验基地渗透率变化渗透率变化采收率等值线采收率等值线n位于加拿大位于加拿大Alberta省省Fenn Big V

32、alley的单井的单井注入试验注入试验 （ARC技术领导，技术领导， 100% N2, 100% CO2, 50%/50%，13%/87% CO2/N2，两口单井，井两口单井，井距距350米）米）n位于加拿大位于加拿大Alberta省的省的多井注入试验多井注入试验 (Suncor 公司组织实施）公司组织实施）v 欧洲联盟欧洲联盟20012001年开始年开始RECOPOLRECOPOL项目，它是欧洲第项目，它是欧洲第一个在煤层中埋藏二氧化碳和提高煤层气采收率一个在煤层中埋藏二氧化碳和提高煤层气采收率的先导性试验示范项目。的先导性试验示范项目。v 试验地点：波兰试验地点：波兰v 20032003年

33、完成一口注入井的钻井，年完成一口注入井的钻井，20032003年年9 9月开始月开始注入，持续到注入，持续到20042004年底结束。年底结束。v 目前，进行注入后的运移和埋藏监测研究。目前，进行注入后的运移和埋藏监测研究。欧洲联盟欧洲联盟RECOPOLRECOPOL项目项目CO2 地质埋藏试验地质埋藏试验n2004年年-2005年，北海道。年，北海道。n煤层埋深煤层埋深890m，厚度，厚度5.6m，含气量含气量26.86ml/g。n经济贸易工业部组织，通用经济贸易工业部组织，通用环境技术公司实施，开展实环境技术公司实施，开展实验室研究、先导性试验、野验室研究、先导性试验、野外监测、外监测、C

34、O2捕获和经济评捕获和经济评价。价。n进行模拟计算和评价进行模拟计算和评价连续油管（Coiled Tubing，简称CT），又称为挠性油管。与常规作业方式相比，连续油管作业因具有节约成本、简单省时、安全可靠等优点，在国外广泛应用于油气田钻井、开窗侧钻、完井、修井、测井、增产措施等作业。两种：（1）是利用连续油管带跨式封隔器实施逐层压裂，通过跨式封隔器对压裂层段的上下卡层，利用连续油管传输液体和支撑剂进行压裂，重复解封和座封封隔器并逐层上提连续油管，再利用定位装置精确定位待压裂储层，从而实现逐层压裂。第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术（2）是连续油管带喷射装置的逐层射流压

35、裂工艺，该工艺利用连续油管携带一套带喷嘴的喷射工具入井，通过喷嘴射流产生高速流体穿透套管、岩石，并在地层中形成孔洞，随后的高速流体（包括前置液和携砂液）直接作用于孔洞底部，以高于地层破裂压力的连续泵注在地层中造出裂缝，并通过有效控制环空压力，在水平和纵向上实施逐点压裂第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术l ：连续油管带封隔器下入待压层段的最底层，利用人工井底探测与连续油管自带计数器准确定位，正循环替换油管内压井液为压裂液基液，启封封隔器（封隔所有上层射孔段），CT压裂第一层。l ：封隔器解封、上提CT 至第二待压层

36、（准确定位）、开套管闸门，正循环携砂液（含计算填砂量），待砂沉降后可循环基液压实填砂段。l ：关套管闸门，正循环启封封隔器、CT压裂第二层。第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术l ：循环第二和第三步骤，直至压裂完所有待压层段。l ：起出CT，卸下封隔器，装上冲砂工具，下CT。l ：冲砂、排液、测试、生产。第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术（1）连续油管的使用使得该工艺区别于常规油管压裂作业，可在不压井条件下实施逐层压裂，选井选层条件较好时还有望实施4层以上的逐层压裂。（2）封隔器采用国内自主研究的、可多次反复使用的液压式或膨胀式封隔器，免受国外对封隔器引进的种种限制，且自主研制的封隔器成本相对更低。（3）利用填砂作业暂堵已压裂层段，既经济又具一定的可操作性。（4）能有针对性地对各单层实施压裂优化设计与施工，提升作业效果。（5）逐层压裂配合连续油管后期排液与生产，大大节约了试油周期和成本。优点优点第四节第四节 多煤层连续油管压裂技术多煤层连续油管压裂技术应用应用