一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法
【专利摘要】本发明公开了一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，涉及煤层气开发布井方法【技术领域】，旨在提供一种产气量高、布井简便、控制简单的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，包括由生产井构成的井网，还包括由冷冻井构成的冷冻墙；所述冷冻墙设在高产水煤层气区块的构造高位，高于煤层气生产井。本发明在传统井网布置的基础上，在高产水煤层气区块的构造高位增加一道用于阻水的冷冻墙，避免含水层中的水对煤层气开采的影响。该布井方案可有效增加排水降压效率，提高该区块内煤层气生产井的气产量。此外，在降低高含水煤储层压力的同时，在生产井经济枯竭期可以将所述生产井转换为冷冻井继续阻水，提高其利用价值。
【专利说明】一种局产水煤层气区块的阻水产气布井方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤层气开发布井方法，特别是一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法。
【背景技术】
[0002]煤层气，亦称煤矿瓦斯，是与煤伴生、共生的气体资源，具体成分以CH4为主，存在形式以吸附态为主，少部分以游离态和溶解态形式存在，是一种潜在的清洁能源，蕴藏量极为丰富。我国埋深小于2000m煤层气地质资源量约为36.81万亿m3，与我国陆上常规天然气的资源量38万亿m3基本相当。煤层气井下抽采或者地面开发利用可以十分有效地缓解我国对能源的巨大需求，同时能够使煤矿瓦斯爆炸事故发生率显著降低，有效降低温室效应，环保安全。
[0003]对于产水量过高的区块，在进行生产时会因为含水层中的水迅速进行补给，煤储层压力难以下降到临界解吸压力以下，煤层气难以产出，产气量过于低下，导致这种区块纵使拥有丰富的煤层气资源量，也难以获得较高的产量。而传统的方法只能对顶板灰岩含水层进行阻隔，对于其他含水层无法进行阻隔。
[0004]申请号为201210387874.8的专利文件公开了一种顶板高含水煤储层的煤层气开发布井方法，包括由生产井构成的小井网，所述的小井网布局呈正方形、长方形、菱形、五点式或梅花状，在小井网中增加了抽取顶板灰岩水的抽水井；所述的抽水井设在煤层气生产小井网中，所述的抽水井钻进到煤层顶板灰岩含水层中。该布井方案可有效增加排水降压效率，提高抽水井周围几口煤层气生产井的气产量。抽水井可优先于周围煤层气生产井钻探施工，并进行抽水；在降低顶板高含水煤储层压力的同时，可以将采出水作为其它煤层气井的钻井、压裂施工的水源。该方法虽然解决了煤层气井产水量过大时，煤储层压力难以下降到临界解吸压力以下、煤层气中的大部分难以解吸产出的问题，但是，该布井方法在布井时抽水井的布设比较繁琐，实际施工起来很困难。而且，布设的抽水井数量较多，需要的抽水泵的数量也较多；不同的抽水井有不同的情况，相应的，不同的抽水泵也有不同的情况，控制起来十分复杂。
【发明内容】
[0005]为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是:提供一种产气量高、布井简便、控制简单的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法。
[0006]本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是:一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，包括由生产井构成的井网，还包括由冷冻井构成的冷冻墙；所述冷冻墙设在高产水煤层气区块的构造高位，高于煤层气生产井。
[0007]所述冷冻墙穿过含水层。
[0008]所述冷冻墙的底部位于煤层和含水层之下。
[0009]所述的煤层气生产井钻进到目标煤层进行生产，要钻进到目的煤层以下40m?60mo
[0010]在所述生产井经济枯竭期，将所述生产井转换为冷冻井继续阻水。
[0011]本发明的有益效果是:本发明在传统井网布置的基础上，在高产水煤层气区块的构造高位增加一道用于阻隔含水层的冷冻墙，避免含水层中的水对煤层气开采的影响，这与其他的布井方法截然不同，传统的其他方法只能对顶板灰岩含水层进行阻隔，而本发明则可以对所有含水层均进行阻隔，大大提高了产气量。该布井方案可有效增加排水降压效率，提高该区块内煤层气生产井的气产量。此外，在降低高产水煤储层压力的同时，在生产井经济枯竭期可以将所述生产井转换为冷冻井继续阻水，提高其利用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]以下结合附图来具体说明本发明所述的一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法。
[0013]图1是本发明布井方式示意图；
[0014]图2是本发明布井方式剖面图；
[0015]图3是本发明有无冷冻井单井产气量的对比；
[0016]图4是本发明有无冷冻井总产气量的对比。
[0017]图中:1-生产井，2-冷冻井，3-含水层，4-煤层。
【具体实施方式】
[0018]如图1-2所示，一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，包括由生产井构成的井网，还包括由冷冻井构成的冷冻墙；所述冷冻墙设在高产水煤层气区块的构造高位，高于煤层气生产井。
[0019]生产井井网一般就是300到500米的间距，若要达到较好的效果，一般要根据区块采气井网面积适当增加冷冻墙宽度。
[0020]所述冷冻墙穿过含水层。
[0021]所述冷冻墙的底部位于煤层及含水层之下。冷冻墙深度要根据当地的煤层和含水层的深度来定，钻进到煤层及含水层之下。
[0022]所述的煤层气生产井钻进到目标煤层进行排水生产，一般需要钻进到目的煤层以下 40m ?60m。
[0023]在所述生产井经济枯竭期，将所述生产井转换为冷冻井继续阻水。
[0024]具体实例:
[0025]我国鄂尔多斯盆地东缘部分煤层气区块产水量较大，原因大致有以下三种:1、煤层埋藏深度浅，顶底板岩层富水性强；2、附近存在构造裂缝；3、压裂措施不当。以上三种原因都会导致储层与外部含水层发生直接沟通，在外部含水层含水量过大的情况下，在排采过程中，外部含水层中的水持续不断地排出，干扰了煤层气储层中的水的排出，导致井底流压下降困难，难以获得工业性煤层气。
[0026]对于这种区块，可采取在区块构造高位设置一道冷冻墙对于外部含水层的水进行封堵阻隔的方法，增加煤层气储层中水的排出，使井底流压下降到临界解吸压力附近，煤层气得以顺利产出，提高了该区块煤层气井的产量。[0027]以300mX300m的正方形井网为例，通过C0MET3软件模拟，若在300mX300m的正
方形井网构造高位增加一排冷冻井，煤层气生产井的生产效果明显改善，单井产量明显增大。增加抽水井后该区块煤层气生产井累计增产420.7万方，相较于无中心抽水井时增产7.0%。若煤层气销售价按1.2元/m3计算，可增加收入504.8万元，远高于冷冻的钻井成本约200万元。由此可见，本方案具有十分可观的经济效益。
[0028]应当理解的是，本发明的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【权利要求】
1.一种高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，包括由生产井构成的井网，其特征在于:还包括由冷冻井构成的冷冻墙；所述冷冻墙设在高产水煤层气区块的构造高位，高于煤层气生产井。
2.根据权利要求1所述的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，其特征在于:所述冷冻墙穿过含水层。
3.根据权利要求1所述的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，其特征在于:所述冷冻墙的底部位于煤层及含水层底部之下。
4.根据权利要求1所述的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，其特征在于:所述的煤层气生产井钻进到目标煤层进行生产。
5.根据权利要求5所述的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，其特征在于:所述的煤层气生产井钻进到目的煤层以下40m?60m。
6.根据权利要求1所述的高产水煤层气区块的阻水产气布井方法，其特征在于:在所述生产井经济枯竭期，将所述生产井转换为冷冻井继续阻水。
【文档编号】E21B43/30GK103628856SQ201310676164
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】许浩, 谢诗章, 张文忠, 刘一楠, 孟尚志, 刘勇, 刘天授, 吕玉民, 孟艳军 申请人:中国地质大学（北京）