影响叶轮气蚀的因素分析

影响叶轮气蚀的因素分析

根据流体动力学分析可知，泵是否发生气蚀取决于泵气蚀余量和装置气蚀余量的差值，泵气蚀余量小于装置气蚀余量是循环水泵叶轮发生气蚀的主要原因。从设备的检修角度看，循环水泵叶轮产生气蚀的主要原因有以下几方面：倒灌高度不够造成有效气蚀余量下降；空气进入泵内；密封间隙大造成间隙气蚀；长期偏离设计工况运行造成叶片内流速过快；泵超负荷运行；压力和流量分布不均，产生汽泡；运行方式不当等。以下根据各电厂的实际情况进行详细分析。

1、泵送系统的流量过大

实际运行中，泵循环水量大大超过设计值，由于大流量引起叶轮进口速度增加，从而引起泵进口至叶轮以及进口管路中的压力降增加(见图1)，超过气蚀界限，产生严重气蚀。

另外，每年夏季，由于气温高，热负荷大，循环水泵必须满负荷，甚至超负荷运行，从而造成泵的允许吸上扬程降低，导致循环水泵允许气蚀余量增大，从而引起泵叶轮的气蚀。2、倒灌高度不够

倒灌高度为吸人池最高液面标高与泵中心线标高的差值，随着液面降低，倒灌高度会减小。如果倒灌高度的减小超过界限，从而引起泵叶轮的气蚀。对于非标准设计的吸人池来说应该提高水泵的淹没深度。

3、水泵的运行方式

两台具有相同进口压力和出口压力的水泵，在适当管路布置(进口管几何相似)下并联运行时，根据相似定律，泵的必须气蚀余量与转速的平方成正比，此时不会发生气蚀。然而，若1台作为主泵连续运行，而另1台只有当流量要求增大时才开动，主泵可能会超时连续磨损。这种磨损会增大旋转间隙导致性能下降，产生潜伏气蚀。潜伏气蚀对泵的性能影响较小，但长期处于潜伏气蚀状态，会对叶片产生不良影响。此外，次泵长期运行在严重偏离设计范围时，叶轮吸入口的流速增加，叶片进口处的流量和压力分布很不均匀，并产生局部低压区，这个低压区低到一定程度时就有可能产生局部气蚀。

4、空气进入泵内造成叶轮气蚀

如果输送的介质中富含空气，在较低压力下较易挥发，会大大降低吸入口状态的真空度，气蚀现象同样发生，这是泵发生气蚀的主要原因。循环水中气体的来源主要有以下几个方面：①40~50℃的温水进人吸人池时容易产生一定量的气泡，这些气泡随池内漩涡进人叶轮，形成气囊，阻碍流道，或被高压液体挤破爆裂，然后又形成气泡。②循环水在冷却塔冷却的过程中，夹带了大量的过饱和空气；③吸水池中旋涡带入的空气；④轴封漏气，循环水泵两侧的轴封各设有水冲洗装置，以冷却填料和防止空气进入泵内。采用传统填料密封的循环水泵，填料对泵的磨损较大，随之间隙增大，密封效果变差，空气在大气压力作用下进入叶轮进口低压区，并随水进入高压区冲击叶轮造成机械剥蚀而产生气蚀。

某石化烯烃厂按上述方法找出了其3台循环水泵发生气蚀的原因，在设备上采取了下列改进措施：①叶轮及吸入管道刷涂环氧树脂；②壳体采用铸铁焊补技术；③吸入室加抽汽线；④循环水泵入口加破涡板；⑤采用CSM2000 密封填料对轴封进行改造，将原密封水接口改为填料充填接口,如图2所示。改造后,投入运行，效果良好。此外，含有氯离子且偏碱性弱腐蚀的水质，也会加速对叶轮气蚀的腐蚀。

提高水泵抗气蚀性能的措施

为防止循环水泵叶轮气蚀事故的发生，应结合设备实际情况，把各项防气蚀措施落实到现场运行规程和运行管理、检修管理、设备管理工作中。消除产生气蚀的环境，在操作确保吸水池水位高于限值。

1、在一定限度内增大叶轮进口直径

对无轮毂的叶轮，可增大叶轮进口有效面积，减小叶轮进口流速，提高泵的抗气蚀性能。但并非越大越好，同时过大还将使密封环处间隙面积增大，从而使泄漏损失增大，容积效率降低。保定热电厂32SA-19A型循环水泵运行中，原叶轮受气蚀冲刷现象非常严重，为决该问题，该厂根据壳体和轴面尺寸对叶轮进口颈部直径和轮毂直径进行必要的修正，修正时兼顾到提高泵的抗气蚀性能，以提高叶轮进口过流面积，实践证明该方法是成功的。苇湖梁发电厂的32SA19A型循环水泵改造中，也采用类似方式，只是叶轮采用了抗气蚀性能较好的1Cr18Ni9Ti不锈钢，密封环仍用铸铁材料HT200。

2、适当地增大叶片进口宽度

气蚀汽泡最初在叶片的进口边靠近前盖板处发生，然后逐渐沿轴向发展。加宽能增加叶片进口处的过流面积，降低轴面速度，等于给气蚀汽泡的发展过程增加了朝轴向发展的余地，从而延迟了汽泡朝出口的发展过程。即，增加可以延长气蚀潜伏期，从而延迟断裂工况的发生。

但是，过大的宽度将使叶轮轴面投影图的绘制发生困难，也将使叶轮流道的面积变化不规则，从而使水力损失增大，泵的效率降低。因此，单纯加宽来提高其气蚀性能，可能效果较差，实际应用上可同增加直径联合使用。此外，减小轮毂直径与增大宽度一样，也会增大液流的进口面积，从而改善抗气蚀性能。

3、合理地确定叶片进口边的位置和形状

叶片进口边适当向吸入口方向延伸，并使之与轴线的倾角γ=30°~40°，叶片向前延伸，能增加叶片面积，使相同扬程下叶片单位面积上的载荷减小，并工作面和背面的压力趋于均匀；另外，叶片前伸，因进口边半径减小，可使圆周速度和相应的相对速度也减小。因此，有利于泵的抗气蚀性能增强。除此之外叶片延伸后，扬程曲线变得比较平缓，减轻驼峰，对电厂运行是有利的。

4、合理增大前盖板的转向半径

适当地减小前盖板的曲率，即增大半径可减弱转弯处离心力的影响，液流的转弯比较平滑，且使速度均匀，可以提高泵的抗气蚀性能，同时将对效率起良好的影响。

5、增大叶片进口安装角β1，或制成较大的冲角

叶片进口安放角β1，通常都大于液流角β，即在设计流量下，液体以正冲角(β1>β)进入叶片，取冲角i=3°~8°，对效率没有显著影响，却能提高泵的气蚀性能。但叶片进口安装角过大，将会导致泵效率和抗气蚀性能的降低。

6、叶片进口厚度

锉削叶片进口的压力面，削薄叶片进口边，并打圆角，使叶片进口厚度减薄，接近流线型，此时泵的抗气蚀性能更好。同时，每隔一个叶片缩短叶片的进口段，并强制叶轮进口处达到<90°的正预旋。长山热电厂对其48sh–22和24sh-19型循环水泵进行技术改造时，考虑到改进后要提高泵的效率和抗气蚀性能，便将原泵的叶轮的材质由铸铁改为25号钢，叶片也尽量做得薄了一些。

另外，采用诱导轮可使泵的气蚀比转数C提高到3500~4000，采用双吸泵或降低转速等方面的措施，则在相同C值下，可降低泵气蚀余量，以解决气蚀问题。

页岩气产量的影响因素

页岩气产量的影响因素：地质方面的观点（MonalisaMallickandManojAchalpurkar,Halliburton) 石油工程师学会版权所有 本文是为2014年11月10号到13号在阿联酋阿布扎比国际石油展览会上的介绍而准备的。 本文呈现一个经SPE程序委员会审查后的包含作者总结的信息（S）。论文的内容还没有被石油工程师学会审查和受到作者的修正。这种材料并不一定反映石油工程师官方或成员的任何立场。在美国，本文任何组成部分在社会上的电子复制、分发、或储存必须得到石油工程师学会的书面同意。允许复制的摘录不得超过300字。插图不得复制。摘要必须包含显著承认SPE版权的内容。 摘要 在原始页岩的基质和断层中聚集的气体的学术术语称为“页岩气”。在地质上，富含页岩气的构造适合于种植谷物,有机物丰度高（达到5%~25%），孔隙度高，但不渗透的沉积地层包含聚集在空隙，天然裂缝，和或吸附在黏土表面的天然气。决定页岩气的生产潜力的主要因素是孔隙度、渗透率、天然裂缝，它们的原始生烃能力，和依然呈现在构造中的气量。这些因素和构造的地质和地质化学有关。生烃潜力包括原始积累的有机物质的数量或有机碳的含量（TOC），原始有机物质的种类，热量的成熟度和生烃能力或气体产量，以及原始有机物质向烃类转化的程度。这些因素很大程度上取决于有机物质，沉积环境，埋深，当地的地热温度，变质程度等的有效性。生烃潜力更加依赖网络状天然裂缝，微空隙，吸附，等页岩气地层的防渗性要求极端的自然或人工压裂（断裂刺激）去满足商业社会所需的大量气体。水力压裂和水平钻井技术最近成功用于商业生产页岩气，这取决于地质力学性能，如矿物学和脆性/延伸性的形成。然而，选择钻孔和刺激的方法需要其他地质参数的资料，如层面的布局、地层天然裂缝孔隙度和强度、粘土含量、泥页岩吸水量，流体的水敏性、页岩毛细管，页岩的分形模式，泥页岩水化，气页岩裂缝导流能力、地质特征的形成与区域地质设置时间和空间变化的关系，以及储层参数在时间和空间上的变化。这些参数控制断裂传播方向，气体回收率、和钻井时的井壁稳定，并帮助确定压裂液的盐度和流体类型的选择。本文的目的是为了阐明页岩气的形成与地质作用有关，以助于合理的开采烃类技术的发展。 简介 在上个世纪，世界油气消费的增长，迫使石油和天然气行业开发更多类型的石油资源来满足这种日益增长的需求。然而，在过去十年，化石燃料的世界储备一直被认为是因为有限的新资源的发现，石油行业所需的条条框框。近年来，非传统资源，包括重油、致密砂岩、煤层气、油砂、天然气水合物，页岩油和页岩气等，已经成为平衡传统资源赤字的显著前景。在野外自然气勘探页岩气已经引起了相当的注意力，它展示了巨大的潜力，在世界范围内，随着近期的技术进步，采收率有了明显的提高。 所有非常规的，以及传统的资源基本上是地质系统。因此，地质地球化学评

天然气管道环境影响评价报告(优秀环评)

1概述 1.1项目背景 新沂市位于徐州、淮安、连云港、临沂、宿迁五市中心位置，区域位置优越，是苏鲁接壤地区新兴的交通枢纽，是徐连经济带重要的物资集散地和流通中心及商贸流通中心，是沿东陇海线产业带上的重要节点城市和工业城市。改革开放以来，新沂市的经济得到快速发展，城市人口和规模不断扩大。面积1586多平方公里，2006年末全市总人口达99.06万。 目前，新沂市城市能源结构以煤、电、液化石油气为主，清洁能源（天然气）所占比例很低。能源消费结构制约着经济高速增长及生态环境的改善，与城市可持续发展的要求不相适应。随着经济的持续发展、城市人口的不断增加以及工业化程度的不断深入，新沂市生态环境与传统的以燃煤为主的燃料结构之间的矛盾日益突出。为了提高城市居民的生活质量，减少环境污染，改善城市环境状况，实现可持续发展战略，新沂市急需建设管道天然气。 西气东输连云港支线天然气管道已于2006年到达新沂，并在249省道上为新沂市预留了DN150的高压预留口，为新沂市采用西气东输气源提供了便利条件。截至目前，新沂市部分主城区已敷设天然气中压管道。根据目前已敷设的管道，并结合新沂近年发展用户情况及道路建设情况，近期规划拟向主城区、经济技术开发区和无锡—新沂工业园开发区的部分用户供气。 根据新沂市天然气利用工程规划，管道在经市府路和大桥路向无锡—新沂工业园开发区布置时，需穿越沭河。 为开发新沂市城市天然气利用，受新沂城市中燃城市燃气发展有限公司的委托，河北省石油化工规划设计院承担了新沂市天然气工程（近期）

的初步设计工作，初步设计工作于2005年8月完成。2008年1月，重庆市川东燃气工程设计研究院编制了《新沂市天然气利用工程沭河燃气管道定向钻穿越》施工图。 根据《中华人民共和国防洪法》的要求，建设跨河、穿河、穿堤、临河的桥梁、码头、道路、渡口、管道、缆线、取水、排水等工程设施，应当符合防洪标准、岸线规划、航运要求和其他技术要求，不得危害堤防安全，影响河势稳定、妨碍行洪畅通；其可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准前，其工程建设方案应当经有关水行政主管部门根据前述防洪要求审查同意；在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目，应当就洪水对建设项目可能产生的影响和建设项目对防洪可能产生的影响作出评价，编制洪水影响评价报告，提出防御措施。建设项目可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时，应当附具有关水行政主管部门审查批准的防洪评价报告。 2008年3月，受新沂中燃城市燃气发展有限公司委托，中水淮河工程有限责任公司承担了新沂天然气中压管道穿越沭河工程的防洪评价工作。 2008年4月，水利部淮河水利委员会委托沂沭泗管理局在徐州主持召开了《新沂市天然气中压管道穿越沭河工程防洪评价报告》专家评审会，会后根据审查意见（附后）进行了修改，形成本报告。 新沂天然气管道穿越沭河工程位置示意图见附图一。 1.2评价依据 1.2.1法律法规 1、《中华人民共和国水法》（2002年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第29次会议通过）； 2、《中华人民共和国防洪法》（1997年8月29日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十七次会议通过）； 3、《中华人民共和国河道管理条例》（1988年6月10日国务院令发布）。

煤层气利用技术简介通用版

安全管理编号：YTO-FS-PD501 煤层气利用技术简介通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

煤层气利用技术简介通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 煤层气简介 煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主，生成并储存在煤系地层中的非常规天然气。其成分与常规天然气基本相同(甲烷含量大于95%，发热量大于8100大卡)，完全可以与常规天然气混输、混用，井下抽放的煤层气不需提纯或浓缩就可直接作为发电厂的燃料，可大大降低发电成本。 煤层气是近20年来崛起的新型洁净能源，它在发电、工业和民用燃料及化工原料等方面有广泛的应用，对煤层气的合理利用可以缓解当前能源短缺的状况，改善能源结构，降低温室气体排放，提高煤矿生产的安全性并带动相关产业的发展。 煤层气利用技术 世界主要产煤国都十分重视开发煤层气，英国、德

页岩气资源分布_开发现状及展望

第12卷第2期2010年4月 资源与产业 RESOU RCES &I NDU STR IES V ol 12N o 2 Apr 2010 收稿日期:2009-11-20;修订日期:2010-03-08;责任编辑:车遥。 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2008ZX05000-014);长江学者和团队创新发展计划(I RT 0864)。 第一作者简介:安晓璇(1984 ),女,硕士生,主要从事碳酸盐岩储层评价研究。E m a i:l an2003xuan @yahoo co m cn 资源开发 页岩气资源分布、开发现状及展望 安晓璇1,黄文辉1,刘思宇1,江怀友2 (1 中国地质大学 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京100083; 2 中国石油经济技术研究院,北京 100011) 摘 要:目前页岩气资源勘探开发已成为世界焦点,研究表明世界页岩气的资源量为636 283 1012m 3。美国页岩气资源丰富,广泛分布于美国的南部、中部及东部。中国也拥有丰富的页岩气资源,据初步评价与美国页岩气资源量大体相当,但目前我国页岩气开发还处于初级阶段。美国是页岩气勘探开发技术最先进,开发最全面的国家,加拿大也有较长的页岩气开发历史。由于页岩气储层渗透率低,开采难度大,因此我们需要学习国外先进技术,开发一套适合我国页岩气储层的钻井开采工艺,同时需要国家的大力支持,推动我国页岩气产业的发展。 关键词:页岩气;页岩气资源量;开发现状;展望中图分类号: P618 13 文献标识码:A 文章编号:1673-2464(2010)02-0103-07 THE D ISTR IBUTI ON ,DEVELOP MENT AND EXPECTATION OF SHALE GAS RES OURCES AN X iao xuan 1 ,HUANG W en hui 1 ,LI U S i yu 1 ,JI A NG H ua i you 2 (1.T he Educa tionM i n istry K ey Laboratory of M arine Reservo i r E vo l ution and H ydro carbon A ccu mu l a tion M echan is m,Ch i na Universit y of G eosciences,B eijing 100083,China ; 2.Institute of Econo m ics and T echnology,C N PC,B eijing 100011,Ch i na) A bstrac t :The exp l o ra ti on o f shale gas resources becom es a focus of t he wor l d .T he natura l g as resources a re 636 283 1012m 3i n the wo rld Sha le gas resources are r i ch i n Ame rica ,m ost of t he m are distri buted i n southe rn ,cen tral and eastern parts T here also are p l enty o f shale gas resources i n Ch i na , nea rl y the same quantity as i n Ame rica In Am erica there is t he mo st advanced exp l o ration and expl o ita ti on techno l ogy ,and it i s t he on l y country wh ich has the h i ghest explo itati on m ethod Canada has a l ong h i story o f sha l e gas exp l o ration and expl o ita ti on Ch i na is still at the beg inn i ng for the s ha l e gas explo itati on The permeability of t he shale ro cks is nor m a lly very l ow,so it is difficu lt to be explo ited T herefore ,w e need to l ea rn the advanced foreign techno l ogy to deve l op a set o f exp l o itation m et hods t o dev elop our sha le gas reservo irs ,and w e need the suppo rt fro m t he gove rn m ent ,i ncreasing env iron m ental pro tecti on wh ile deve l op m ent K ey word s :sha l e gas ;sha l e gas resources ;exp l o itation m ethod ;explorati on expectation 1 页岩气概述 页岩气是指那些聚集在暗色泥页岩或高碳泥页 岩中,以吸附或游离状态为主要存在方式的天然 气 [1] 。在页岩气藏中,天然气不仅存在于泥页岩, 也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩地层中。

页岩气基础知识

页岩气基础知识 ( 1) 页岩岩性多为沥青质或富含有机质的暗色、黑色泥页岩和高碳泥页岩类, 岩石组成 一般为30%~ 50%的粘土矿物、 15% ~ 25% 的粉砂质 ( 石英颗粒 ) 和4%~ 30%的有机质。页岩气的工业聚集需要丰富的气源物质基础 , 要求生烃有机质含量达到一定标准 , 那些”肥沃” 的黑色泥页岩通常是页岩气成藏的最好岩性, 它们的形成需要较快速的沉积条件和封闭性较好的还原环境。在页岩气藏中, 地层有机碳含量相对较高 , 一般大于 2%, 可以达到普通源岩有机碳含量的 10~ 20 倍。天然气的生成 可来源于生物作用、热成熟作用或两者的结合 , 因此镜质体反射率一般在 0. 4%以上。在陆相盆地中 , 湖沼相和三角洲相沉积产物一般是页岩气成藏的最好条件 ,但通常位于或接近于盆地的沉降沉积中心处 , 导致页岩气的分布有利 区主要集中于盆地中心处。从天然气的生成角度分析 , 生物气的产生需要厌氧环境 , 而热成因气的产 生也需要较高的温度条件 , 因此靠近盆地中心方向是页岩气成藏的有利区域。 ( 2) 页岩本身既是气源岩又是储集层 , 其总孔隙度一般小于 10%, 而含气的有效孔隙度一般不及总孔隙度的一半 , 渗透率则随裂缝的发育程度不同而有较大变化。页岩气虽然为地层普遍含气性特点 , 但目前具有工业勘探价值的页岩气藏或甜点主要依赖于页岩地层中具有一定规模的裂缝系统。根据有关 资料分析 , 页岩的含气量变化幅度较大 , 从0. 4m3/ t 到 10 m3/ t, 在美国的大约 30000 口钻井中 , 钻遇具有自然工业产能的裂缝性甜点的井数只有大约 10%, 表明裂缝系统是提高页岩气钻井工业产能的 重要影响因素。除了页岩地层中的自生裂缝系统以外 , 构造裂缝系统的规模性发育为页岩含气丰度的 提高提供了条件保证。因此 , 构造转折带、地应力相对集中带以及褶皱断裂发育带通常是页岩气富集 的重要场所。 页岩气的采收率变化较大 ( 5%~ 60%)钻井的产气量相对较低 , 但生产周期较长 , 在天然气产出的同时伴随有地层水的排出。美国页岩气井的单井总平均产气量约为 1000 m3/ d, 但页岩气产区的单井 产率一般介于 2800~ 33000 m3/ d 之间。 页岩气在中国具有良好的勘探前景 , 对页岩气 ( 泥页岩气 ) 的勘探研究也已经逐步展开 , 在四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、吐哈盆地、江汉盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等均有页岩气成藏的地质条件 , 局部有机碳含量在 30%以上 , 发现了典型页岩层中局部的 天然气富集。其中 , 暗色页岩发育的地区和层位是需要重点研究的领域和目标。在吐哈盆地 , 吐鲁番坳陷水西沟群地层广泛发育了暗色泥岩和炭质泥页岩 , 炭质泥岩累积平均厚度在 30 m 以上, 有机碳含量一般介于 6% ~ 30% ; 暗色泥页岩厚度更大 , 如八道湾组暗色泥页岩厚度一般大于 100 m, 盆地中北部达到 200m 以上, 西山窑组暗色泥页岩最大厚度大于 600 m, 有机质的成熟度目前大都处于 0. 4% ~ 1.

中国石油天然气集团公司建设项目环境保护管理办法

中国石油天然气集团公司建设项目环境保护管理办法

关于印发《中国石油天然气集团公司建设项目环境保护管理办法》的通 知 中油安〔〕7号 各企事业单位： 《中国石油天然气集团公司建设项目环境保护管理办法》已经集团公司常务会议审议经过，现印发给你们，请依照执行。 附件：中国石油天然气集团公司建设项目环境保护管理办法 中国石油天然气集团公司 二〇一一年一月七日 中国石油天然气集团公司建设项目 环境保护管理办法 第一章总则 第一条为加强和规范中国石油天然气集团公司（以下简称集团公司）建设项目环境保护管理，依据《中华人民共和国环境影响评价法》和《建设项目环境保护管理条例》，制定本办法。 3

第二条本办法适用于集团公司及其全资子公司、直属企事业单位（以下统称所属企业）建设项目的环境保护管理。 集团公司及所属企业的控（参）股子公司建设项目的环境保护管理，参照本办法执行。 第三条本办法所称建设项目包括国家审批项目和省级及以下审批项目。国家审批项目是指由国务院环境保护行政主管部门负责审批环境影响评价文件的建设项目，省级及以下审批项目是指由省级及以下环境保护行政主管部门负责审批环境影响评价文件的建设项目。 本办法所称建设项目环境保护管理包括立项环境影响评价、设计和施工建设环境保护、试生产环境保护和竣工环境保护等全过程管理。 第四条集团公司建设项目环境保护实行统一管理、分级负责体制。 第五条集团公司建设项目环境保护应当遵循“环保优先、统筹协调、综合决策”的原则，环境保护与项目建设应当同步规划、同步实施、同步监督，从源头防止污染和保护生态。 第二章管理机构和职责 第六条集团公司安全环保部是集团公司建设项目环境保护归口管理部门，主要履行以下职责： 4

煤层气的开采与利用

煤层气的开采与利用 （包括不限于新旧技术的介绍与对比、国内外技术对比，目的是搞清楚煤层气作为一种自然资源是如何实现经济效益的）； 一.煤层气背景介绍 1.我国煤层气资源分布 我国大型煤矿区煤层气资源丰富,13个大型煤炭基地煤矿区埋藏深度1500m以浅,煤 ,煤 2. 12起,。3. 程等。 地质载体特殊性 煤层气的地质载体为煤层,煤炭本身就是能源开发的重要对象,这一自然属性更是有别于其他所有的化石能源矿产。煤层气与煤炭资源的同源同体的伴生性决定了这2种资源的开发必然有密不可分的内在关联。煤矿区煤炭资源的开采引起矿区岩层移

动的时空关系,影响着煤层气资源开发的钻井(孔)的布设、采气方法的选择和抽采效果等多个方面。 鉴于上述特殊性,煤层气勘探开发技术既有常规天然气勘探开发技术的来源、借鉴甚至直接移植,又有自己的独特性,还有与采煤技术交叉融合的耦合特性,是一个与常规天然气和煤炭开发技术既有联系又有区别的复杂技术系统。 1. 三(多) , 2. 创新, 3. 前提下，协同开采技术得以发展和进步。如解放层开采、井上下联合抽采、煤炭与煤层气共同开采等就是其典型实例。 4.煤层卸压增透技术

对于煤层渗透率低和含气饱和度低的矿区须探索应用煤层卸压增透技术,提高煤层气 抽采率。此类技术主要包括保护层开采卸压增透技术、深孔预裂爆破技术、深穿透 射孔技术、高能气体压裂技术和高压水力增透技术等。 三.近年来我国煤层气开采技术发展 1.勘探技术手段深化 （eg 2~3倍； 管、。）2. 活性 变排量控制缝高技术、前置液粉砂多级段塞降滤失技术、前置液阶段停泵测试技术、大粒径/高强度支撑剂尾追技术、压后合理放喷控制技术等。 针对多煤层地区,采用煤层和岩层组合分段压裂技术,可以有效提高单井产量和资源 利用效率。

煤层气开采技术

煤层气简介 1、定义 煤层气，是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。 煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。 煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。 2、煤层气与煤矿瓦斯的关系与差异 在煤炭工业界通常将涌入煤矿巷道内的煤层气称之为煤矿瓦斯（Gassy），其气体组分除煤层气组分外，还有煤矿巷道内气体的成分，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等空气组分以及一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO2）等采矿活动所产生的气体组分。

在煤层气概念引进初期，有些学者为便于业外人士了解煤层气，通常在煤层气一词后加注“俗称煤矿瓦斯”。 近年来，国内外有些学者为区分两者之间的概念差异，将通过煤矿井下抽放（Gas Drainage in-mine）、采动区（GOB）抽放或废弃矿井（Abandoned Mines）抽排等方式获得的煤层气称为Coal Mine ethane （缩写为CMM）。 2、存在形式 吸附于煤内表面；以游离态存在于煤的天然孔隙中；少量溶解在煤的地层水中。 3、用途 煤层气（煤矿瓦斯）作为一种非常规天然气，可作为瓦斯发电、居民生活和工业锅炉燃料。煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电

天然气环境影响评价

7、环境风险评价 (1)物料的危险性分析 天然气的理化性质和危险特性见表19。 表19 天然气特性一览表

(2)火灾爆炸危险 天然气属易燃、易爆体，如果在储存、输送过程发生跑、冒、滴、漏，卸气过程中如果静电接地不好或管线、接头等有渗漏，加气过程加气设备及管线出现故障或加气过程操作不当等引起泄漏；蒸发出来的天然气在一定的浓度范围内，能够与空气形成爆炸性混合物，遇明火、静电及高温或与氧化剂接触等易引起燃烧或爆炸；同时其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃，也会造成火灾爆炸事故。 (3)生产过程风险识别 根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009）中规定，天然气属于所列的构成重大危险源的危险化学品，规定临界量为50t。 该项目所用CNG通过CNG拖车运至加气站，车载气瓶水容积为18m3，项目设储气瓶组总水容积为6m3，则该项目储存CNG总水容积为24m3（储气瓶与CNG 拖车长管气瓶压力均为25MPa，天然气在1标准大气压、0℃时密度按0.7174kg/m3计算），天然气储量为4.3t。 辨识结果列于表20。 表20 重大风险源辨别 根据表20，该项目天然气存储量未超过临界量，属非重大危险源。该项目工艺过程风险因素识别见表21。 表21 工艺过程风险因素识别表

(4)事故易发部位及危险点辨识 加气岛(加气场地及加气机)： 加气岛为各种机动车辆加气的场所。由于汽车尾气带火星、加气过满溢出、加气机漏气、加气机防爆电气故障等原因，容易引发火灾爆炸事故。 站房(包括营业室、值班室等)： 如有天然气窜入站房，遇到明火，值班人员烧水、热饭和随意吸烟、乱扔烟头余烬等，会招致火灾或爆炸。 气罐及管道： 在加气站的各类事故中，气罐和管道发生的事故占很大比例。如地下管沟未填实，使天然气窜入，遇明火爆炸；气罐注气过量溢出；卸气时气外逸遇明火引爆；气罐、卸气接管等处接地不良，通气管遇雷击或静电闪火引燃引爆。 装卸气作业： 加气车不熄火，送气车静电没有消散，气罐车卸气连通软管导静电性能差；雷雨天往气罐卸气或往汽车车箱加气速度过快，加气操作失误；密闭卸气接口处漏气；对明火源管理不严等，都会导致火灾、爆炸或设备损坏或人身伤亡事故。 防雷装置： 加气站已经安装规定的防雷装置，避免雷雨天容易造成设备损坏，如果产生电火花，就容易引起火灾。 (5)环境风险防范措施 加气站属易燃易爆场所，如果在设计和安装存在缺陷，设备质量不过关，生

页岩气产量幂律指数递减分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2013年10月第35卷第5期 Journal of Southwest Petroleum University（Science&Technology Edition） V ol.35No.5Oct.2013 DOI：10.3863/j.issn.1674–5086.2013.05.025 文章编号：1674–5086（2013）05–0172–05 中图分类号：TE328 文献标识码：A 页岩气产量幂律指数递减分析* 段永刚1，曹廷宽1，王容2，魏明强1 1.西南石油大学石油工程学院，四川成都610500； 2.中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院，四川成都610041 摘要：页岩气藏属于特低孔、特低渗的非常规天然气藏，且存在吸附–解吸及扩散等特征，采用常规产量递减方法分析页岩气井存在较大误差。针对Arps产量递减方法无法利用气井早期生产数据进行产量预测的不足，引入幂律指数递减分析方法，基于所建立的数学模型绘制不同递减指数下的幂律指数递减典型图版，分析了递减指数对产量递减的影响，并对四川盆地某页岩气井生产数据进行了分析，对比发现幂律指数递减与Topaze预测结果十分吻合，而双曲递减会导致储量估算过高。研究表明：页岩气井早期产量表现出幂律指数递减特征，利用幂律指数递减分析方法可对气井产量、可采储量及递减率进行快速预测；页岩气井单井产量低，但生产周期极长，单井可采储量较大。 关键词：页岩气；递减率；幂律指数递减；产量预测；可采储量 Analysis on Shale Gas Production with the Power Law Exponential Decline Method Duan Yonggang1,Cao Tingkuan1,Wang Rong2,Wei Mingqiang1 1.School of Petroleum Engineering，Southwest Petroleum University，Chengdu，Sichuan610500，China 2.Research Institute of Exploration and Development，Southwest Oil and Gasfield，PetroChina，Chengdu，Sichuan610041，China Abstract：Shale gas reservoir is a kind of unconventional gas reservoir characteristic by extra-low porosity and extremely low permeability，as well as adsorption–desorption and diffusion，etc.There is a large error when analyzing a shale gas well with conventional production decline methods.Consequently，given that Arps production decline method can’t use the early production data for prediction，the power law exponential decline method was presented，the power law exponential decline type curves with different decline exponent were drawn based on the mathematical model，and the influence of decline exponent on production decline law was analyzed.In addition，the production data of a shale gas well in Sichuan Basin was analyzed to show that the results of power law exponential decline method and Topaze software were almost the same，while hyperbolic decline method would get extremely high reserves.The results suggest that the early production data of shale gas well displays the feature of power law exponential decline.The power law exponential decline method can be used to forecast the shale gas production，recoverable resources and decline rate fast.The rate of shale gas well is low，however，it has a large recoverable reserve for a long life time. Key words：shale gas；decline rate；power law exponential decline；production prediction；recoverable reserve 网络出版地址：http：//https://www.sodocs.net/doc/f97524020.html,/kcms/detail/51.1718.TE.20130927.1321.010.html 段永刚，曹廷宽，王容，等．页岩气产量幂律指数递减分析[J]．西南石油大学学报：自然科学版，2013，35（5）：172–176． Duan Yonggang,Cao Tingkuan,Wang Rong,et al．Analysis on Shale Gas Production with the Power Law Exponential Decline Method[J]．Journal of Southwest Petroleum University：Science&Technology Edition，2013，35（5）：172–176． *收稿日期：2012–10–29网络出版时间：2013–09–27 基金项目：国家科技重大专项（2008ZX05022）。

页岩气多段压裂水平井产能影响因素研究

页岩气多段压裂水平井产能影响因素研究 摘要：页岩气藏流动机理复杂，影响气井产能的因素较多，搞清影响页岩气井 产能的主要因素，是科学高效开发这类气田的关键。本文针对涪陵海相龙马溪组 页岩气藏的地质条件，采用气藏数值模拟方法，系统地研究了多段压裂水平井产 能影响因素，明确了各因素对产能的影响规律，确定了页岩气有效开发的一些重 要界限。采用多元回归的方法对各个影响因素进行了排序，明确了各个影响因素 的主次关系。研究表明，页岩气井初始产量大小主要裂缝渗透率影响，其次为人 工压裂裂缝条数和导流能力，参数越好，初始产量越大;页岩气井的递减和采出程 度主要影响因素为储层含气量，其次为体积压裂改造裂缝间距、主裂缝条数和半长、基质渗透率，参数越好，递减越慢，采出程度越高;基质渗透率越低，体积压 裂改造效果越明显;基质渗透率10－4md是开发布井的甜点，对体积压裂缝间距 要求较低;当基质渗透率低于10－5md时，体积压裂缝间距需达到10m才能达到 有效动用;当基质渗透率小于10－6mD时，基质渗透率是产能主控因素，当基质 渗透率大于10－6mD时，裂缝渗透率是产能主控因素;对于涪陵龙马溪页岩气藏，1000m长水平井，主裂缝条数25～30条时相对较优，25mD．m左右为最佳导流 能力;生产5年以上，吸附气的贡献才逐渐体现出来，30年末吸附气占总累产气 的11%。 关键词：页岩气；多段压裂水平井；因素 引言 我国页岩气富集地质条件优越，预计资源量达100×1012m3，约为常规天然气量的两倍。其中，四川、吐哈、塔里木等盆地页岩十分发育，层厚、埋深及有机 碳含量等均具备页岩气的成藏条件，勘探潜力巨大。在借鉴美国页岩气成功开发 的经验之后，结合我国实际条件开发页岩气，已成为目前能源研究的热点和突破口。页岩气藏的孔渗结构与常规气藏存在显著不同，其孔渗结构具有超致密，特 低孔，特低渗的特征。裂缝发育有助于游离相天然气的富集和自然产能的提高， 因此裂缝发育程度是页岩气运移聚集、经济开采的主要控制因素之一。当页岩发 育的裂隙达到一定数量和规模时,即成为勘探的有利目标。目前，仅有少数天然裂 缝十分发育的页岩气井可直接投入生产,其余90%以上的页岩气井需要采取压裂等 增产措施沟通其天然裂缝,提高井筒附近储层导流能力。长水平井多段压裂技术作 为目前页岩气开发的关键技术，决定着页岩气藏能否成功高效的开发。因此，选 择合适的数值模型，分析影响多段压裂产能的因素，具有十分重要的意义。 1页岩气藏模型的建立 页岩气藏是“自生自储”式气藏。在页岩中，天然气的赋存状态多种多样。除 极少量的溶解状态天然气以外，大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面，或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。吸附状天然气的赋存与有机质含量密 切有关，它与游离状天然气含量之间呈彼此消长关系，其中吸附状态天然气的含 量变化于20%~85%。因此从赋存状态观察，页岩气介于煤层吸附气（吸附气含量 在85%以上）和常规圈闭气（吸附气含量通常忽略为零）之间。由于页岩储层以 自由气和吸附气储气方式为主，基质渗透率过小，渗透阻力过大，因此流体的渗 流通道主要是裂缝网络系统。微地震监测结果及产量统计研究显示：压裂后形成 的裂缝所波及的面积越大，则改造效果越好。页岩气井生产阶段产量的递减主要 发生在投产初期的1.0~1.5a，其递减率为60%~70%，生产后期逐渐进入稳产阶段，

煤层气产出过程

第五章煤层气产出过程 煤层气井的排采过程与常规天然气井显然不同，通常具有一个产气高峰期。这种差异，起源于煤层气主要以吸附状态赋存。 第一节主要内容： 在煤层气开采初期一般要进行“脱水”处理，即所谓的“排水降压”过程，目的是诱导煤层气的解吸、扩散、渗流作用由高势能方向往低势能方向连续进行。 一、煤层气流动机理 煤层气产出包括三个相互联系的过程，即解吸、扩散与渗流。 地下水的采出使煤层气压力降低。当煤层压力降低到一定程度时，煤中被吸附的气体开始从微孔隙表面分离，即解吸。解析气浓度在解吸面附近较高，在裂隙空间中较低。因此，煤层气会在浓度梯度的驱动下，通过孔隙—微裂隙系统向裂隙空间扩散。在煤层中，可能有三种扩散机理：以分子之间相互作用为主的体积扩散，以分子—表面相互作用为主的Knudsen扩散，基质表面的吸附气层表面扩散。 按照煤层中发生的物理过程，煤层气产出相继经历了三个阶段： 第一阶段，水的单相流。在此阶段，煤层裂隙空间被水所充满，为地下水单相流动阶段。 第二阶段，非饱和单相流。这一阶段，裂隙中为地下水的非饱和单相流阶段，虽然出现气—水两项阶段，单只有水相才能够连续流动。 第三阶段，气—水两相流。随着储层压力下降和水饱和度降低，水的相对渗透率不断下降，气的相对渗透率逐渐升高。最终，在煤层裂隙系统中形成了气—水两相达西流，煤层气连续产出。 上述三个阶段在时间和空间上都是一个连续的过程。随着排采时间的延长，第三阶段从井筒沿径向逐渐向周围的煤层中推进，形成一个足以使煤层气连续产出的降压漏斗。 二、煤层气开采过程 原始地层条件下，煤层及其围岩中地下水一般较多，储层压力大致等同于水

昭通黄金坝YS108区块页岩气产能主控因素分析

第14卷第3期 新疆石油天然气Vol.14No.32018年9月Xinjiang Oil &Gas Sept.2018文章编号：1673—2677（2018）03—058-05 昭通黄金坝YS108区块页岩气产能 主控因素分析 汤志，镇国钧，陈兴炳，刘晔，游婷 （中国石油浙江油田分公司规划计划处，杭州310000） 摘要：昭通黄金坝YS108区块页岩气水平井测试产量平均19.9×104m 3/d ，针对测试产量高低参差不齐的问题（4.4~37.3×104m 3/d ），综合分析页岩储层地质、工程参数两方面关键技术指标，重点从储层物性、Ⅰ类储层钻遇率、压裂改造效果等方面开展水平井实施效果评价，优化设计预实施水平井压裂施工参数。在保障提高I 类储层钻遇率前提下，提高压裂液量、加砂量、施工压力等参数是提高单井产量的主要技术方向。 关键词：页岩气；水平井；测试产量；主控因素；黄金坝YS108区块 中图分类号：TE371文献标识码：A 收稿日期：2018-05-20 基金项目：国家科技重大专项（2016ZX05062）；国家重点基础研究发展计划（973计划，2014F-4702）。 作者简介：汤志（1978-），高级工程师，主要从事页岩气评价研究与规划计划管理工作。颠黔北昭通黄金坝YS108区块是首批页岩气 国家级示范区之一，也是浙江油田公司实现上产 稳产百万吨油气田的重要组成部分，区块2009年 开始在滇黔北探区开展页岩气地质综合评价研 究，同年开始昭通页岩气产业化示范区建设，开展 了页岩气钻井及压裂先导性试验；2012年昭通页 岩气产业化示范区获批国家级页岩气示范区，并开 展了页岩气水平井组压裂及工厂化作业试验；2014 年编制了黄金坝页岩气5亿方/年开发方案，指导了 页岩气规模效益开发，2015年底建成了5亿方/年年 生产能力；2016年编制了黄金坝5亿方/年页岩气稳 产开发方案，方案共部署开发井116口，稳产时间 14年，评价期30年预测产气量110.1亿方。 截止2018年2月底，区块共完钻方案井74 口，投产57口井，开井55口，日产气237.94×104m 3， 累计产气13.11×108m 3，已经连续两年实现5×108m 3 的稳产。虽然黄金坝YS108区块页岩气水平井平 均测试产量19.9×104m 3/d，但是页岩气井测试产 量分布范围在4.4~37.3×104m 3/d，水平井测试产量与预计单井最终可采储量（EUR ）间呈正相关关系（图1）。进一步分析页岩气水平井产量影响因素，探索提高页岩气井产量的技术方法，是提高水平井EUR， 实现页岩气效益开发的技术关键。图1页岩气水平井测试产量与EUR 关系图地质因素和工程因素是非常规储层开发评价的关键技术指标［1-3］（图2）。水平井钻遇储层品质 58

天然气生态环境影响评价

8．生态环境影响评价 8.1 生态环境现状调查与评价 8.1.1 土地利用现状调查 8.1.1.1 技术方法与手段 评价区土地利用现状调查图例系统按照全国土地利用分类系统标准，采用2003年中国科学院遥感中心接收的美国陆地卫星TM影像数据；参考有关资料，通过采用GPS定位，建立地面解译标志和线路调查等方法，按1：60000精度解译遥感影像，编绘土地利用现状图，在REDGIS信息系统软件支持下，进行数据采集、编辑、分析、编绘成图。在此基础上，分析评价区土地利用现状。 5.1.1.2 结果分析 （1）一般评价区（管道沿线两侧10km）：该区域为平原，面积为4522.3km2，主要是农田，面积为3470.8km2，占总面积的76.8%；有4个县城和160多个居民点；非农用地占比重相对较大，主要是城镇和交通用地，面积约为664.4km2，占总面积的14.7%；区域内树木零散分布，成片林地较少。 从总体来看，评价区土地利用结构较合理，利用率较高。 （2）重点评价区（管道沿线两侧500m）：该区域土地利用结构比较单一，主要为农田，农作物多是以小麦、玉米为主的粮食作物。 一般评价区土地利用见表8.1-1，图8.1-1。 重点评价区土地利用现状见表5.1-2，图5.1-2。 表8.1-1 一般评价区土地利用现状情况 表8.1-2 重点评价区土地利用现状情况

8.1.2 植被现状调查与评价 评价区的植被属暖温带落叶阔叶林带，以华北植物区系为主。管道沿线所经过的区域均位于山东省的中北部，是山东省生物多样性较为贫乏的地区，植被特征为鲁北滨海平原栽培植被和鲁西北平原栽培植被，多属生态幅度较大的种类，区内现有维管植物289种。 由于经历了人类漫长的经济活动，原始植被发生了很大变化，自然植被很少，现有植被类型多为栽培植被，以农作物为主。本区缺林少树，林木覆盖率极低，基本上没有片林。本区散生的树木常见的多为落叶阔叶树种，多分布于村落周围和田间地头。常见树种有：旱柳、榆、槐、臭椿、白蜡树、桑、白蜡树、加拿大杨。农田植被是该区的主体植被，主要粮食作物为小麦、玉米、大豆、小杂粮等。经济作物有棉花、花生、芝麻、油菜、烟叶、麻类、大蒜、芦笋、牡丹、玫瑰、药材、瓜菜等。林果类主要有桃、杏、苹果、梨、枣、山楂、葡萄的等。属国家重点保护的植物有单叶蔓荆、紫花补血草、野大都、白刺等。 5.1.3 动物资源 管道沿线生物多样性较为贫乏，以田园动物较多，尤以鼠、兔等啮齿类最为常见。管道沿线各类野生动物1500多种，属国家重点保护的兽类有5种；淡水鱼类108种，属国家重点保护的有3种；鸟类260种，属国家一级保护的有7种，二级重点保护的有33种，省级重点保护的有40种。应重点保护的稀有种有小天鹅、赤腹鹰、鹊鹞等31种。 5.1.4 土壤类型 由于受地形、地貌、成土母质、气候、植被等因素的影响，评价区内主要有

煤层气开采模式探讨

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 煤层气开采模式探讨 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-2143-96 煤层气开采模式探讨 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 20xx年国家煤矿安全监察局制定了“先抽后采，以风定产，监测监控”的煤矿瓦斯防治方针，强化了瓦斯抽采在治理瓦斯灾害中的地位。但目前的井下瓦斯抽采远远不能满足瓦斯治理的要求，“地面钻采”煤层瓦斯日益提上日程。如何将“地面钻采+井下抽采”有机结合，则是摆在我们面前的难题。本文在分析了两种开采模式差异基础上，利用“系统工程事故树分析法+多层模糊数学综合评价法”，最后提出了不同类型矿井的煤层气开采模式。 1 两种开采模式的异同 1.1 开采机理的差异 (1)井下煤层气抽采机理。所谓井下煤层气抽采就是借助煤炭开采工作面和巷道，通过煤矿井下抽采、采动区抽采、废弃矿井抽采等方法来开采煤层气资源。

井下煤层气抽采机理是：当煤层采动以后，破坏了原岩石力学平衡，造成了煤层的卸压，由于瓦斯气体90%以上以物理吸附状态存在于煤层中，为了继续保持平衡，煤层中的瓦斯涌出，通过人工改造使其成为密闭系统，从而持续维持卸压区域．这样，煤层瓦斯将源源不断被抽出。由此可见：使井下煤层气得以抽采的2个基本条件是：在小范围内有足够的煤层气资源及使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。 (2)地面钻采煤层气机理。地面钻采煤层气就是利用垂直井或定向井技术来开采原始储层中的煤层气资源。地面钻采煤层气的机理是：当储层压力降低到临界解吸压力以下时，甲烷气体从煤基质微孔隙内表面解吸出来；由于瓦斯浓度差异而发生扩散到煤的裂隙系统，最后以达西流形式流到井筒。解吸是煤层气进行地面钻采的前提，降压是解吸的前提。由此可见：地面钻采煤层气能否发生的根本在于煤层气是否能降压解吸。 1.2 实施方法的不同