7 7、增产改造技术、增产改造技术美国煤层美国煤层增产措施发展趋势增产措施发展趋势射射孔、孔、压压裂裂压裂压裂液的液的多样多样化及化及改进改进压压 裂、裂、洞穴洞穴完井完井压裂、裸眼压裂、裸眼洞穴，羽状洞穴，羽状井、注气置换井、注气置换7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层压裂形成的复杂裂缝煤层压裂形成的复杂裂缝7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂液对煤储层伤害情况对比压裂液对煤储层伤害情况对比7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术水力携沙压裂水力携沙压裂氮泡沫压裂氮泡沫压裂7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术注注N N2 2/CO/CO2 2提高煤层气采收率技术提高煤层气采收率技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂工艺技术压裂工艺技术分层压裂工艺技术分层压裂工艺技术多薄层限流压裂技术多薄层限流压裂技术射流分层压裂技术射流分层压裂技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术加拿大。多薄煤层。大排量氮加拿大。多薄煤层。大排量氮气（无支撑剂）连续油管压裂气（无支撑剂）连续油管压裂技术。效果良好。技术。效果良好。连续油管压裂技术连续油管压裂技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术 施工参数 施工排量：7m3/min 量比：中砂：粗砂2:1 加砂规模：每米射孔段加砂量9-11m3 前置液比例：携砂液的35% 平均砂比：15% 特点 工艺简单，安全 施工成本低 能满足大排量的要求(大于7m3/min)光套管压裂技术光套管压裂技术 7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术压裂层压裂层压裂层压裂层闸门 返 排 管线 丝堵 接泵车 压 力表 防喷器 闸门 水力锚水力锚压井阀压井阀滑套射流滑套射流器器射流器射流器接球器接球器单流阀单流阀压井阀压井阀高速流区粘滞区粘滞区静液区静液区喷嘴喷嘴 特点 不动管柱一次压两层 不用额外射孔作业 较少的压裂液可满足 压两层要求 满足4-5m3/min排量的 要求射流分层压裂技术射流分层压裂技术 7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术 特点特点 一次压两层一次压两层 保护煤层上部套管保护煤层上部套管 满足煤层压裂满足煤层压裂5-5-7m7m3 3/min/min 排量的要求排量的要求水力锚水力锚Y344Y344封隔器封隔器脱接喷砂器脱接喷砂器Y244Y244封隔器封隔器低强度套管低强度套管高强度套管高强度套管压裂层压裂层压裂层压裂层一趟管柱分压两层工艺技术一趟管柱分压两层工艺技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术 活性水压裂液活性水压裂液活性水压裂液特点活性水压裂液特点 分子量小：分子量小：200200400400 粘度低：粘度低：1.0mPa/s1.0mPa/s 残渣：无残渣：无 对煤层伤害：低对煤层伤害：低 摩阻高：清水摩阻高：清水100%100% 应用于常规煤层压裂应用于常规煤层压裂7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术特特 点点 分子量小：分子量小：300300400400 粘度较高：粘度较高：15.0mPa/s15.0mPa/s 残渣：较少残渣：较少 对煤层伤害：低对煤层伤害：低 摩阻低：约为清水的摩阻低：约为清水的30%30% 应用于井场较小、施工压力应用于井场较小、施工压力较较 高的煤层气井高的煤层气井清洁压裂液的扫描电镜照片清洁压裂液的扫描电镜照片清洁压裂液清洁压裂液+盐盐”体系的扫描电镜照片体系的扫描电镜照片低成本清洁压裂液低成本清洁压裂液7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术特特 点点 对煤层伤害低对煤层伤害低 使煤粉在压裂液中均匀分使煤粉在压裂液中均匀分 布，降低施工压力布，降低施工压力 在排液时，煤粉随着压裂液在排液时，煤粉随着压裂液 排出地层，避免堵塞裂缝通道排出地层，避免堵塞裂缝通道 应用于井径扩径较大、煤质疏应用于井径扩径较大、煤质疏 松的煤层松的煤层未添加煤粉分散剂已添加煤粉分散剂煤粉分散压裂液技术煤粉分散压裂液技术7 7、煤层气增产改造技术、煤层气增产改造技术煤层气勘探、开发与集输技术8 8、排采技术、排采技术 8 8、排采技术、排采技术单井和井网状态下泄压面积单井和井网状态下泄压面积 煤层气勘探、开发与集输技术排采地面设备与工艺流程示意图排采地面设备与工艺流程示意图8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术8 8、排采技术、排采技术单曲柄游梁式有杆抽排机单曲柄游梁式有杆抽排机煤层气勘探、开发与集输技术该泵使用变频系统，控该泵使用变频系统，控制电机供电，可以实现制电机供电，可以实现不停机无级调速，避免不停机无级调速，避免停机造成井下压力波动停机造成井下压力波动和煤粉沉降。和煤粉沉降。防抽空变频螺杆泵防抽空变频螺杆泵8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术根据煤层气排采特点，改进了油气井根据煤层气排采特点，改进了油气井使用的电潜泵，实现井下水、气和煤使用的电潜泵，实现井下水、气和煤粉多相的混合抽排。设计排量粉多相的混合抽排。设计排量5050方、方、含煤粉含煤粉30%30%（质量比），含气（质量比），含气40%40%（体（体积比）。积比）。井下混抽式电潜泵井下混抽式电潜泵8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术井下排采泵防气措施井下排采泵防气措施 将泵放置到煤层以下。排水泵以下将泵放置到煤层以下。排水泵以下安装沉降式气锚或者螺旋式气锚安装沉降式气锚或者螺旋式气锚防煤粉措施防煤粉措施 泵以下安装绕丝筛管、沉砂管、泵以下安装绕丝筛管、沉砂管、“小泵慢抽小泵慢抽”、“间歇式排采间歇式排采”时时使用防砂卡泵（实心柱塞泵）使用防砂卡泵（实心柱塞泵）防砂卡泵原理图防气、防煤粉排采技术防气、防煤粉排采技术8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气排采模拟实验设备煤层气排采模拟实验设备8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术WL2-020WL2-020排采自动化监测系统排采自动化监测系统8 8、排采技术、排采技术煤层气勘探、开发与集输技术9 9、地面集输技术、地面集输技术 l煤层气田集输工程是煤层气井采出气、水收集、处理、煤层气田集输工程是煤层气井采出气、水收集、处理、计量、加压的工艺过程。包括井口计量、加压的工艺过程。包括井口- -采气管线采气管线- -阀组阀组- -集集气管线气管线- -增压站，抽出水增压站，抽出水- -水池（处理厂）水池（处理厂）l相邻的煤层气田通过输气管线汇集外输，输气管线有相邻的煤层气田通过输气管线汇集外输，输气管线有首站、末站之分，管线起点的增压站也叫首站，管线首站、末站之分，管线起点的增压站也叫首站，管线末点的站也就是末站。末点的站也就是末站。 煤层气集输工程定义和范围煤层气集输工程定义和范围9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 在煤层气井井筒内底部是气水共存的，水在油管内被在煤层气井井筒内底部是气水共存的，水在油管内被抽出，气从环形空间产出；气水参数及处理，以沁南为例：抽出，气从环形空间产出；气水参数及处理，以沁南为例： 从沁水盆地南部煤层气井产出气体成份主要是从沁水盆地南部煤层气井产出气体成份主要是甲烷甲烷，一般在一般在90%90%以上，其余含少量以上，其余含少量COCO2 2、N N2 2等；等； 从沁水盆地南部煤层气井产出从沁水盆地南部煤层气井产出水水分析，偏碱性水，矿分析，偏碱性水，矿化度在化度在3000mg/l3000mg/l左右，符合国家外排水质标准，但氟化物左右，符合国家外排水质标准，但氟化物含量较高，不符合农田灌溉水质标准。含量较高，不符合农田灌溉水质标准。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气井产物煤层气井产物煤层气勘探、开发与集输技术 煤层气井产出的特征决定了煤层气的集输是多井、煤层气井产出的特征决定了煤层气的集输是多井、低产、低压的特点，井间压力干扰对产量的影响突出低产、低压的特点，井间压力干扰对产量的影响突出 在集输系统中，煤层气井流动压力低，必须要进行在集输系统中，煤层气井流动压力低，必须要进行增压输送，从而扩大集输半径，降低井间压力干扰。采增压输送，从而扩大集输半径，降低井间压力干扰。采取措施：取措施： 一设计中优化管网、站场布局，应加强井站组合、一设计中优化管网、站场布局，应加强井站组合、压力系统计算；压力系统计算； 二应加强煤层气行业专用设备材料的研制。二应加强煤层气行业专用设备材料的研制。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气田集输工程的特点煤层气田集输工程的特点煤层气勘探、开发与集输技术 采用成熟可靠的工艺，通过标准化设计、模块化建设、自动化管采用成熟可靠的工艺，通过标准化设计、模块化建设、自动化管理，实现低成本高效运营理，实现低成本高效运营9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 根据煤层气井产量低、井口压力低等特点，根据煤层气井产量低、井口压力低等特点，经过经过不断的工业试验和简化优化，目前形成了不断的工业试验和简化优化，目前形成了“低压多井低压多井串接、单井简易计量串接、单井简易计量、二二地地增压、集中处理增压、集中处理”等新的等新的集输工艺技术集输工艺技术，形成适合于煤层气的地面工程总体工，形成适合于煤层气的地面工程总体工艺流程。艺流程。9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气地面集输系统方案煤层气地面集输系统方案 煤层气勘探、开发与集输技术 低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线低压煤层气由气井套管采出，通过井场计量后与其它单井采气管线串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至串接，汇集到采气干管进入集气站；在集气站经过分离、增压至1.6MPa1.6MPa1.6MPa1.6MPa计量外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气计量外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气计量外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气计量外输进入集气支干线，最终进入中央处理厂增压脱水后外输至输气管道。管道。管道。管道。煤层气集输总体工艺流程 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（1 1 1 1）多井串接工艺）多井串接工艺）多井串接工艺）多井串接工艺 根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井根据山西沁水煤层气井压力和产量等地质方案，确压力和产量等地质方案，确压力和产量等地质方案，确压力和产量等地质方案，确定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间定采用井间串接工艺，井间串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把串接工艺指通过采气管线把相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气相邻的几口气井串接到采气干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后干管，在采气干管中汇合后集中进站。集中进站。集中进站。集中进站。集气站集气站集气站集气站煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术 多井串接多井串接多井串接多井串接适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气适应低压、低产气田开发。该方式通过把相邻的几口气井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数井相互串接，汇合后通过采气干管进站，大大提高了集气站的辖井数量，简化了采气管网，降低了工程投资。量，简化了采气管网，降低了工程投资。量，简化了采气管网，降低了工程投资。量，简化了采气管网，降低了工程投资。单井单井单井单井集气站集气站集气站集气站外输外输外输外输集气干线集气干线集气干线集气干线集气支线集气支线集气支线集气支线中央处理厂中央处理厂中央处理厂中央处理厂多井串接进站示意图多井串接进站示意图多井串接进站示意图多井串接进站示意图煤层气集输工程工艺技术特点煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（2 2 2 2）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺 由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层由于各单井采用了多井串接工艺，数口气井的煤层气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井气进集气站前已汇合，故计量必须设置在井口。由于井口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要口气体为未分离的带液煤层气，井场无人值守、且需要将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易将气井的流量、压力和温度等参数上传，推荐采用简易旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。旋进流量计进行单井带液计量。煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（2 2 2 2）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺）单井湿气计量工艺井场工艺流程井场工艺流程煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术占地面积为占地面积为占地面积为占地面积为25m25m25m25m 20m20m20m20m，约，约，约，约0.750.750.750.75亩亩亩亩井场平面渲染图井场平面渲染图煤层气勘探、开发与集输技术3 3 3 3 集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂集气站和中央处理厂“2 2 2 2地地地地2 2 2 2级级级级” 增压工艺增压工艺增压工艺增压工艺 煤层气井口压力为煤层气井口压力为煤层气井口压力为煤层气井口压力为0.20.20.20.20.5MPa0.5MPa0.5MPa0.5MPa，无法满足外输要，无法满足外输要，无法满足外输要，无法满足外输要求，必须增压。求，必须增压。求，必须增压。求，必须增压。 考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用考虑井口压力低，单井产量低等因素，推荐采用集气站和处理厂集气站和处理厂集气站和处理厂集气站和处理厂“2 2 2 2地地地地2 2 2 2级级级级”增压工艺。增压工艺。增压工艺。增压工艺。煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术集气站工艺流程示意图集气站工艺流程示意图进站区进站区 分离器分离器压缩机压缩机计量外输计量外输煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术集气站渲染图集气站渲染图9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气集输工程工艺技术特点 煤层气勘探、开发与集输技术进站区三维模块示意图进站区三维模块示意图进站区三维模块示意图进站区三维模块示意图进站区现场照片进站区现场照片进站区现场照片进站区现场照片模块设计模块设计9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术分离器三维模块示意图分离器三维模块示意图分离器三维模块示意图分离器三维模块示意图分离器现场照片分离器现场照片分离器现场照片分离器现场照片9 9、地面集输技术、地面集输技术模块设计模块设计煤层气勘探、开发与集输技术闪蒸分液罐三维模块示意图闪蒸分液罐三维模块示意图闪蒸分液罐三维模块示意图闪蒸分液罐三维模块示意图闪蒸分液罐现场照片闪蒸分液罐现场照片闪蒸分液罐现场照片闪蒸分液罐现场照片9 9、地面集输技术、地面集输技术模块设计模块设计煤层气勘探、开发与集输技术阻阻阻阻火火火火器器器器区区区区三三三三维维维维模模模模型型型型示示示示意意意意图图图图阻阻阻阻火火火火器器器器平平平平台台台台现现现现场场场场照照照照片片片片9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术干线来干线来干线来干线来气气气气清管接收清管接收清管接收清管接收过滤分离过滤分离过滤分离过滤分离增压装置增压装置增压装置增压装置脱水装置脱水装置脱水装置脱水装置外输计量外输计量外输计量外输计量清管外输清管外输清管外输清管外输干线计量干线计量干线计量干线计量中央处理厂工艺流程中央处理厂工艺流程中央处理厂工艺流程中央处理厂工艺流程煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术中央处理厂渲染图中央处理厂渲染图煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术（4 4）防腐）防腐 采气管线和集气支线外防腐层采用聚乙烯胶粘带加强级结构；采气管线和集气支线外防腐层采用聚乙烯胶粘带加强级结构；457457和和406.4406.4干线，外防腐层采用三层干线，外防腐层采用三层PEPE结构。结构。（5 5）通信工程）通信工程 充分利用地方移动充分利用地方移动GPRSGPRS无线网络传输和通信光缆线路，实现生产无线网络传输和通信光缆线路，实现生产指挥及产能监控的自动化。指挥及产能监控的自动化。（6 6）自控系统）自控系统 设立气田设立气田SCADASCADA系统一套，对全区块内的集气站、井场等所有生产系统一套，对全区块内的集气站、井场等所有生产运行情况进行集中监视控制和运营管理。运行情况进行集中监视控制和运营管理。煤层气集输工程工艺技术特点 9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术“低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、低压集气、单井简易计量、多井单管串接、二次增压、集中处理集中处理集中处理集中处理” 煤层气开发地面集输工艺技术简单适用、煤层气开发地面集输工艺技术简单适用、煤层气开发地面集输工艺技术简单适用、煤层气开发地面集输工艺技术简单适用、安全可靠，适应性强，使平均单井地面建设投资比预期安全可靠，适应性强，使平均单井地面建设投资比预期安全可靠，适应性强，使平均单井地面建设投资比预期安全可靠，适应性强，使平均单井地面建设投资比预期的投资大大降低，为有效开发煤层气气田提供了一种经的投资大大降低，为有效开发煤层气气田提供了一种经的投资大大降低，为有效开发煤层气气田提供了一种经的投资大大降低，为有效开发煤层气气田提供了一种经济可靠适用的工艺模式，为煤层气工业化开发奠定了良济可靠适用的工艺模式，为煤层气工业化开发奠定了良济可靠适用的工艺模式，为煤层气工业化开发奠定了良济可靠适用的工艺模式，为煤层气工业化开发奠定了良好的基础好的基础好的基础好的基础9 9、地面集输技术、地面集输技术煤层气勘探、开发与集输技术谢谢！谢谢！