活性水驅(qū)替開采煤層氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種活性水驅(qū)替開采低滲透煤層氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國煤田地質(zhì)比較復(fù)雜，煤層普遍存在低滲透率、低儲層壓力和低含氣飽和度的“三低”不利條件，且低滲透煤儲層占到69%。目前我國煤層氣開發(fā)面臨的主要問題就是如何有效且大幅度提高煤層氣井采收率。目前常用的煤層氣增產(chǎn)措施主要有水力壓裂、注氣增產(chǎn)、羽狀水平井、注熱和火燒煤層等技術(shù)。
[0003]通過檢索，文獻(xiàn)《注水法在煤層氣排采中的應(yīng)用》(遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009)提出一種應(yīng)用高壓注水法對煤層氣儲層進(jìn)行改造以打通煤層氣運(yùn)移通道的辦法；申請?zhí)?01010102299.3 (授權(quán)公開號為CN101775974B)的發(fā)明專利公開了一種對接井水力運(yùn)移卸壓開采煤層氣方法，該方法采用輻射實(shí)施煤層氣開采井半掏穴、井間對接、水力沖刷等措施來提高煤層卸壓范圍；申請?zhí)?01110183664.2(申請公開號為CN102383773A)的發(fā)明專利公開了一種物理方法區(qū)域卸壓開采煤層氣的方法，該方法可以通過在煤層氣開采井間實(shí)施水平井鉆進(jìn)、井間對接、高壓水沖孔、壓裂等措施以增大煤層卸壓空間、提高后期煤層氣井產(chǎn)量；申請?zhí)?01310421979.5 (申請公開號為CN103470236A)的發(fā)明專利公開了一種煤層氣井自動加熱回注水增產(chǎn)工藝，該工藝?yán)米詣蛹訜峄刈⒌貙赢a(chǎn)出水升高井筒液體溫度后，可有效地降低煤粉濃度并將煤粉排出，實(shí)現(xiàn)煤層氣井增產(chǎn)。
[0004]上述現(xiàn)有的方法提出的增產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及洞穴完井、水平井鉆井、遠(yuǎn)端井間對接(穿針)、自動加熱回注等多種復(fù)雜技術(shù)，施工難度大、成本高，與我國煤層氣“低成本、高效開發(fā)”的要求不相適應(yīng)，無法用于煤層氣大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本發(fā)明提供一種活性水驅(qū)替開采低滲透煤層氣的方法，通過注入井向煤儲層中連續(xù)注入活性水，一方面可以有效保持煤層壓力穩(wěn)定下降，有利于降低煤儲層強(qiáng)應(yīng)力敏感性的影響；另一方面可以改變煤巖的潤濕性并有效降低或改變氣液界面張力，有利于煤基質(zhì)微孔隙中氣體的釋放產(chǎn)出。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]活性水驅(qū)替開采低滲透煤層氣的方法，包括以下步驟:
[0008]S1:根據(jù)煤層氣區(qū)塊開發(fā)資料，選擇井網(wǎng)形式規(guī)整、排采時間3年以上、平均單井日產(chǎn)水量低于10m3、中心井未見氣或日產(chǎn)氣量低于經(jīng)濟(jì)日產(chǎn)氣量的井網(wǎng)單元作為措施井組，實(shí)施轉(zhuǎn)注驅(qū)替開采；
[0009]S2:在所述措施井組的中心井上換裝注水井口裝置，并將撬裝式注水裝置連接到注水井口裝置上；將與中心井相鄰的煤層氣采出井的排水管線連接到撬裝式污水處理裝置；所述撬裝式污水處理裝置通過注水管線與撬裝式注水裝置相連接；
[0010]S3:通過注水管線向撬裝式注水裝置注入經(jīng)撬裝式污水處理裝置處理后的清水，并向撬裝式注水裝置中持續(xù)添加氟碳表面活性劑，在撬裝式注水裝置中合成活性水體系；所合成的活性水體系中氟碳表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%?10% ；
[0011]S4:根據(jù)設(shè)計的措施井組的合理注采液量比及合理注入壓力參數(shù)，通過撬裝式注水裝置經(jīng)由中心井的中心油管向目標(biāo)煤層中連續(xù)注入所述活性水體系；與中心井相鄰的煤層氣采出井均連續(xù)排采生產(chǎn)；
[0012]S5:監(jiān)測并記錄與中心井相鄰的煤層氣采出井的井口采出液中活性水成分變化情況；將采出液經(jīng)排水管線集中到撬裝式污水處理裝置沉淀和過濾處理后，一部分經(jīng)注水管線返回撬裝式注水裝置進(jìn)行循環(huán)利用，另一部分排入蒸發(fā)池進(jìn)行蒸發(fā)處理；采出的煤層氣經(jīng)由采氣管線進(jìn)入增壓集氣站進(jìn)行氣液分離、增壓外輸處理；
[0013]S6:當(dāng)所述與中心井相鄰的煤層氣采出井的采出液中均監(jiān)測到活性水成分后，中心井停止注入活性水體系，關(guān)井悶井，移走撬裝式注水裝置；與中心井相鄰的煤層氣采出井均繼續(xù)排采生產(chǎn)；
[0014]S7:中心井悶井1?30天，所述中心井換裝采氣井口裝置，進(jìn)行排采生產(chǎn)；
[0015]S8:當(dāng)所述措施井組的平均單井日產(chǎn)氣量遞減到經(jīng)濟(jì)日產(chǎn)氣量后，中心井以及與中心井相鄰的煤層氣采出井均停機(jī)、關(guān)井。
[0016]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下:
[0017]1、本發(fā)明所述的活性水體系注入煤層后，一方面有利于維持低滲透煤儲層壓力的穩(wěn)定下降，降低煤層強(qiáng)應(yīng)力敏感性的影響；另一方面通過改變煤巖的潤濕性并降低氣液界面張力，有利于煤基質(zhì)微孔隙中氣體的產(chǎn)出，提高煤層氣井產(chǎn)氣量和煤層氣采收率，可為煤層氣增產(chǎn)措施的實(shí)施提供指導(dǎo)；
[0018]2、本發(fā)明采用撬裝式污水處理裝置和撬裝式注水裝置，具有占地面積小、便于施工操作、便于搬迀運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，對煤層氣井采出水進(jìn)行處理后就地回注，既節(jié)省了工程投資，又有效地解決了煤層氣井采出水處理問題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約與環(huán)保雙效能。
【附圖說明】
[0019]圖1為規(guī)整的煤層氣矩形井網(wǎng)；
[0020]圖2為煤層氣矩形井網(wǎng)單元示意圖；
[0021]圖3為低滲透煤層氣矩形井網(wǎng)單元轉(zhuǎn)注驅(qū)替開采示意圖；
[0022]圖4為規(guī)整的煤層氣菱形井網(wǎng)；
[0023]圖5煤層氣菱形井網(wǎng)單元示意圖；
[0024]圖6低滲透煤層氣菱形井網(wǎng)單元轉(zhuǎn)注驅(qū)替開采示意圖；
[0025]圖中:1、矩形井網(wǎng)單元；2、菱形井網(wǎng)單元；3、單元中心井；4、煤層氣采出井；5、排水管線；6、撬裝式污水處理裝置；7、注水管線；8、撬裝式注水裝置；9、注水井口裝置；10、中心油管；11、目標(biāo)煤層；12、蒸發(fā)池；13、采氣管線；14、增壓集氣站。
【具體實(shí)施方式】
[0026]實(shí)施例一
[0027]如圖1、圖2、圖3所示，活性水驅(qū)替開采低滲透煤層氣的方法，包括以下步驟:
[0028]S1:根據(jù)煤層氣區(qū)塊開發(fā)資料，選擇井網(wǎng)形式較為規(guī)整、排采時間3年以上、平均單井日產(chǎn)水量低于10m3、中心煤層氣井未見氣或日產(chǎn)氣量低于經(jīng)濟(jì)日產(chǎn)氣量的矩形井網(wǎng)單元作為措施井組；
[0029]對于如圖1所示的煤層氣矩形井網(wǎng)，選取由單元中心井3和與單元中心井3相鄰的8 口煤層氣采出井組成的矩形井網(wǎng)單元1 (如圖2)，實(shí)施轉(zhuǎn)注驅(qū)替開采；
[0030]S2:在單元中心井3上換裝注水井口裝置9，并將撬裝式注水裝置8連接到注水井口裝置9上；將與單元中心井3相鄰的8 口煤層氣采出井的排水管線5連接到撬裝式污水處理裝置6 ;所述撬裝式污水處理裝置6通過注水管線7與撬裝式注水裝置8相連接；
[0031]S3:通過注水管線7向撬裝式注水裝置8注入經(jīng)撬裝式污水處理裝置6處理后的清水，并向撬裝式注水裝置8中持續(xù)添加氟碳表面活性劑，在撬裝式注水裝置8中合成活性水體系；所合成的活性水體系中氟碳表面活性劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%?10% ；
[0032]S4:根據(jù)設(shè)計的措施井組的合理注采液量比、合理注入壓力參數(shù)，通過撬裝式注水裝置8經(jīng)由所述單元中心井3的中心油管10向目標(biāo)煤層11中連續(xù)注入所述活性水體系；與單元中心井3相鄰的8 口煤層氣采出井連續(xù)排采生產(chǎn)，將煤層氣矩形井網(wǎng)單元1調(diào)整為反九點(diǎn)式面積注采井網(wǎng)單元；