一般的煤层气井在排采前都经过压裂改造,因此,排采管理应从压裂后放喷排液开始。若对煤层气井实施泡沫或活性水压裂,压裂后可立即排采;若进行冻胶压裂则不应急于放喷,一般应待压裂液破胶后再进行排采。但压后关井时间不能太长,太长不利于增产。
(1)保持高导流能力的人工裂缝
若压裂后井口压力未扩散完,可先装油嘴或针形阀控制放喷,油嘴大小根据产量和井口压力、煤层情况而定,保证在井口不出大量煤粉和压裂砂前提下,排液量一般控制在2~4m3/h。待井口压力降为零后,溢流量不大的情况下,下入已选择好的泵。此时,地面流程及地面排采设备应提前安装好。
排采初期,关闭套管阀门,油管以适当泵送能力排出水,同时要监测环空液面,适时调整排采设备的工作制度,使液面最好每天下降20~40m,这一阶段时间尽可能长一些,其目的是保持压裂后形成稳定的高导流能力的裂缝。如果套管出现高真空,应暂时打开套管阀门,使压力趋于平衡。在这一阶段,随着排水,首先表现出一部分游离气和溶解气产出,过一段时间后,环空液面降低,井底附近储层压力降低到解吸压力,吸附气开始解吸。当储层压力接近解吸压力时要特别注意,这时易产生一个突变,一般表现为气产量突然增大,套压增大,有时气会将环空水带出,造成环空液面突然下降,比较疏松的煤层极易出大量的煤粉,可能造成填砂裂缝的堵塞。对于较软的煤层,可能由于储层孔隙压力突然降低,造成割理关闭,从而影响煤层渗透性。当接近解吸压力时,适当放慢降液速度,控制套压,并使储层压力仍然缓慢下降。
(2)合理地控制井底流压
在排采初期,由于液面降低,有效应力增加,导致割理间隙减小,孔隙度降低,渗透率减小。当吸附气开始解吸后,煤层割理收缩,孔渗性增加,继续降低流压,有利于弥补应力作用造成的割理闭合。在这一阶段主要通过控制环空液面来控制井底流压。图6-7是晋试1井开发项目中某井的井底流压与气产量关系曲线。
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图6-7 JS-X井流压与气产量关系曲线
当套压升至1MPa左右,可用套管针形阀或较小油嘴控制开始产气。由于继续排水,液面缓慢下降,同时逐步加大油嘴使套压降低,减小套压利于储层中更多的水进入井筒并疏干井筒附近的水,目的是在环空液面降低到泵的吸入口后,地面压力长期保持在正常工作的范围(0.05~0.1MPa)。现场实践证实,加大油嘴直径,套压下降,产气量上升;反之,减小油嘴直径,套压上升,产气量下降。一般油嘴直径为3~7mm,套压不低于0.05MPa。
(3)稳定生产
储层特性将决定气、水产量和生产时间。进入稳产状态后,环空液面应低于生产层,而且井口压力应接近大气压。随着排采的进行,压力的下降,在近井地带形成一个很小的低含水饱和区,有助于解吸气体流入井筒。此时,生产制度平稳,不要频繁更换油嘴改变生产压差。尽管在开始排采的前几周,产气量较低,达不到设计产量,但从长远的观点看,有助于保证今后生产的正常进行,减少故障发生。在晋试1井开发项目中,获得较高的产气量及后期较少的检泵,与排采井的科学管理有关。图6-8为该项目中某井排采气水产量关系曲线。
图6-8 JS-X井排采气水产量关系
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