一种煤层气井主产气层的判别方法与流程

本发明属于煤层气开发和排采技术领域，具体是一种煤层气井主产气层的判别方法。

背景技术：

在多层煤区域的煤层气开发中，为了提高煤层气开发效率，降低成本，很多煤层气井采用将多个目的层同时开发的方式进行煤层气开采。但该过程中往往不能清晰地判断出煤层气井产出的气体主要来源于哪个煤层，反而给煤层气排采带来了额外的麻烦，甚至有些煤层间会产生层间干扰，降低煤层气井的整体产气效果。因此，查明一个区域煤层气井的主产气层，对指导煤层气开发，提高产气效率意义重大。

技术实现要素：

本发明为了解决多煤层区域煤层气开发过程中，主产气层不明确给煤层气生产带来的问题，提供一种煤层气井主产气层的判别方法。

本发明采取以下技术方案：一种煤层气井主产气层的判别方法，包括以下步骤：

1）在油管底部连接杆式柱塞泵，泵底部连接尾管与丝堵。

2）在杆式柱塞泵的顶底部分别连接一个机械式封隔器，两个封隔器的间距大于被测试煤层的厚度。

3）将封隔器和柱塞泵下入，暂时关闭封隔器。

4）安装完成后运行排采设备，地层水由柱塞泵进入到油管中，并经由地面管路排出。

5）当井底液柱压力降低到煤层临界解吸压力后，煤层开始解吸，当井口压力表刚有压力显示时，打开封隔器工作，实现对煤层顶底部封隔的作用。

6）再次启动排采系统，气液混合体经油管排出井口并进入到气水分离器中，分离后的水进入到排水池中，分离后的气体经输气管进入集输站。

7）排采后，煤层气井产气量相对稳定，无较大幅度变化时，记录该时间段内煤层气井的总产气量和稳定后日产量。

8）通过地面增加油管的长度，将柱塞泵和封隔器调整到下一个目的煤层，循环煤层的排水作业，直至日产趋于稳定，再进行第三个煤层的封隔、测试，如此反复。

9）综合对比多个煤层的产气情况，判断出煤层气井的主产气层。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）判识方法简单，可操作性强。该煤层气井主产气层判识方法核心组成部分仅由两个封隔器和柱塞泵组成，井下工具少，连接结构简单，可减少工作过程中的故障率，提高系统的可操作性。

（2）主产层判识结果可靠。通过两个封隔器的作用可以有效地将目的煤层隔离开，避免临近煤层的干扰，使多个煤层的合层排采分割为独立的单层煤排采单元，保障主产气层判识的可靠性。

附图说明

图1为煤层气井主产气层判识方法连接示意图；

图中1-煤层，2-煤层，3-煤层，4-丝堵，5-尾管，6-封隔器，7-柱塞泵，8-套管，9-油套环空，10-油管，11-抽油杆，12-压力表，13-法兰盘，14-限压阀，15-气水分离器，16-电子流量计，17-输气管，18-电磁阀，19-排水池。

具体实施方式

图1为煤层气井主产气层判识方法连接示意图，将封隔器和柱塞泵下入到上部煤层1的位置。封隔器先行关闭，运行地面排采系统，井筒中的水井油管排出地面。当井口压力表有压力显示时，打开封隔器，将煤层1上下部分封隔，避免临近煤层对其产量带来影响。此时，产出的气液混合体，经油管进入到地面气水分离器，当分离出的液体当高度达到设定的位置时，电磁阀打开，水由排水管进入排水池中。分离出的气体，井输气管路进入到集输站，当煤层1在排采一定时间日产量稳定后，停止该层煤的排采测试，此时可通过电子流量计计量排采以来累积产气量和稳定后日产量。

一种煤层气井主产气层的判别方法，包括以下步骤：

1）在油管10底部连接杆式柱塞泵7，泵底部连接尾管5与丝堵4；

2）在杆式柱塞泵7的顶底部分别连接一个机械式封隔器6，两个封隔器6的间距大于被测试煤层的厚度；

3）将封隔器6和柱塞泵7下入，暂时关闭封隔器6；

4）安装完成后运行排采设备，地层水由柱塞泵7进入到油管10中，并经由地面管路排出；

5）当井底液柱压力降低到煤层1临界解吸压力后，煤层1开始解吸，当井口压力表12刚有压力显示时，打开封隔器6工作，实现对煤层1顶底部封隔的作用；

6）再次启动排采系统，气液混合体经油管排出井口并进入到气水分离器15中，分离后的水进入到排水池19中，分离后的气体经输气管17进入集输站；

7）排采后，煤层气井产气量相对稳定，无较大幅度变化时，记录该时间段内煤层气井的总产气量和稳定后日产量；

8）通过地面增加油管10的长度，将柱塞泵7和封隔器6调整到下一个目的煤层2，循环煤层1的排水作业，直至日产趋于稳定，再进行第三个煤层3的封隔、测试，如此反复；

9）综合对比多个煤层的产气情况，判断出煤层气井的主产气层。

技术特征：

技术总结
本发明属于煤层气开发和排采技术领域，具体是一种煤层气井主产气层的判别方法。包括以下步骤，将煤层气井现有的油管产水、环空产气的排采系统改为油管产气产水系统；在油管底部连接杆式柱塞泵，在泵的上下分别连接机械封隔器；依据多层煤的不同埋藏深度，由浅往深依次调整泵挂深度和封隔器具体的固定位置，通过打开封隔器，实现对目的层上下邻近煤层的有效封隔和单层排采；待目的层排采一定时间，气产量基本稳定后，关闭封隔器，调整泵挂深度到下一层目的煤层所对应的位置，待气产量稳定后，依次向下调整泵挂和封隔器的位置，实现对多层煤的逐一单层排采；依据每个目的煤层排采稳定后的平均产量，判断煤层气井的主产气层。

技术研发人员：季长江;郝春生;信凯;鲁博;贾晋生;常会珍;杨昌永;田庆玲;邵显华;陈召英;姚晋宝;于振锋;崔宇翔
受保护的技术使用者：山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司
技术研发日：2018.09.29
技术公布日：2019.01.11