摘要：较为全面地介绍了煤层气注入/压降方法的基本原理、测试方法、测试设备、测试过程、测试数据分析以及注入压降测试的优缺点;分析了煤层气井在注入/压降设计、设备以及测试资料分析等方面存在的问题,提出了相应的改进及发展方向。

摘要：煤炭资源的清洁高效利用已成为“双碳”背景下科学研究的重要方向和新课题.在众多相关技术中,煤炭地下气化技术近年来得到快速发展并展现出巨大潜力.然而,由于室内实验和现场试验的实施成本非常高,气化机理认识和控制运行工艺优化方面的研究均受到很大限制.近年来,运行成本低、操作简单、实施周期短的数值模拟方法成为重要的研究工具,得到越来越多的关注.由于煤炭地下气化过程极其复杂,数值模拟方法在数学建模和数值求解方面均面临巨大挑战.对此,本文开展了以下工作:对煤炭地下气化过程进行了详细分析,阐明各个运行空间的物质和关键问题,厘清煤炭地下气化的本质;归纳出流体动力学问题、热力学问题、材料应力问题以及化学反应动力学问题等4类关键力学问题;详细介绍每个关键力学问题数值研究的最新成果和发展历程;介绍煤炭地下气化数值研究的工程应用,并指出其发展趋势.本文工作对推动煤炭地下气化数值方法的发展以及指导我国煤炭地下气化先导试验设计和现场实施有积极的理论意义.

摘要：煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,且岩石力学特性表现为杨氏模量较低,各向异性变化大,上下隔层应力差小等特点。前期大量采用大排量和大规模活性水压裂工艺,裂缝高度容易失控,煤层压裂形成缝网体积难度较大,压裂效果不理想。为了达到最大程度地释放储层煤层气,提高储层改造体积,采用有效的裂缝监测技术手段,研究了在不同地质条件下,定性或定量分析压裂裂缝形态与施工参数之间的关系,优化压裂施工参数和压裂设计。通过上述工艺方法,可实现对压裂裂缝的图形化表征,有助于判断煤层压裂的裂缝形态。研究结果表明:应力差系数是裂缝形态关键因素,应力差系数小于0.3的煤层,有利于煤层形成网状裂缝;应力差系数大于0.3的煤层,不易形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较小的条件下,采用小排量高黏度胍胶压裂液施工工艺,可以形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较大的条件下,可采用复合压裂液体系,前置液阶段应用低黏液体造网状裂缝,但低黏液体排量需要根据隔层应力差大小情况,确定压裂排量范围,防止压窜层,携砂液阶段采用高黏液体,提高裂缝导流能力,最终在煤层形成较为理想的网状裂缝。

摘要：煤炭地下气化可以实现煤炭资源的清洁开发利用,符合油气企业低碳发展战略和国家“双碳”目标。通过简述煤炭地下气化理论技术研究现状,认为煤炭地下气化理论体系基本建立,浅层煤炭地下气化技术相对成熟但未产业化,中—深层煤炭地下气化获得初步验证并已成为煤炭地下气化的发展趋势,但技术复杂、基础研究薄弱,面临气化过程稳定控制等关键挑战。2019年以来,中国石油天然气集团有限公司实施了重大科技专项,攻关800 m以深中—深层煤炭地下气化关键技术。从理论和技术两个角度,总结和介绍专项研究取得的重要进展和认识。在基础理论方面,基于实验技术攻关和系统的实验与模拟研究,深化了煤炭地下气化动力学、气化腔扩展机制、覆岩热形变机制等规律认识,为中—深层煤炭地下气化工程和工艺设计奠定了理论基础。在工艺技术方面,突破了包含气化资源评价与选址评价、气化炉完整性设计和控制、气化运行控制等关键核心技术,形成了气化炉建造装备体系、地下气化井下作业装备系统。提出了继续深化中—深层煤炭地下气化基础研究、同步稳妥推进矿场试验的建议,以提高技术成熟度和工艺稳定性,推进煤炭地下气化产业化发展。

摘要：采用仿真分析的方法,对节流器节嘴部分的结构进行优化设计并研究不同节嘴选型的节流作用。仿真分析发现,其节流作用为对高温高压天然气的开采过程进行降温和减压处理,在节嘴部分长度不变的前提下,天然气产出压力越小,节嘴直径选型结果越大,岩层温度越高,节嘴直径的最终选型结果越大。影响节流器节嘴直径选型结果的因素包括含天然气地层的天然气产出压力和岩层温度。

摘要：韩城煤层气田位于鄂尔多斯盆地东南缘,煤岩为瘦煤和贫煤,煤层渗透率低。压裂是改善煤层渗透性主要措施之一,而压裂前对煤层特征的了解,获取煤层参数对压裂方案设计尤为重要。在国内煤层气开发中韩城煤层气田首次将小型压裂测试应用到煤层气井获取煤层参数。通过对煤层气井韩1井小型压裂测试数据进行分析计算得到煤储层的平均地层压力、煤岩原生裂隙渗透率、以及在注入过程中裂缝延伸压力、裂缝延伸长度和裂缝延伸后渗透率等重要的地层参数,根据获取的地层参数指导韩1井压裂设计和施工,取得较好压裂效果及排采成效。建议推广应用煤层气井小型压裂测试和解释方法指导后期压裂,提高煤层气单井产量。