一种煤层气井高效返排煤粉的方法与流程

本发明涉及煤层气排采技术领域，特别涉及一种煤层气井高效返排煤粉的方法。

背景技术：

煤层气井排采过程中，由于煤层地质条件、压裂施工及排采方式等各种因素造成煤层和井底附近的煤岩结构变化，导致煤层中自由煤粉和骨架脱落煤粉随流体运移至井筒和泵筒中并携至地面。煤层产出煤粉是煤层气井排采遇到的重要问题之一，已成为困扰煤层气商业开发的主要因素。煤粉堆积在井底不但会造成近井地带污染还容易造成煤粉卡泵和埋泵等问题，从而缩短了检泵周期，增加了煤层气井作业费用和生产成本。

以往，针对煤层气井煤粉堆积及卡泵问题，通常选择修井的方式解决，需要动用修井车等大型设备，将油管、泵等井下工具串逐一取出，工作量大、修井费用高，且存在不安全因素。修井导致排采中断，不能连续排采直接影响煤层气井产能，造成了资源的浪费。

本发明提出了一种煤层气井高效返排煤粉的方法。该方法具有操作简单、成本低、效率高等特点。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种利用化学净洗剂高效返排煤粉的方法，以解决煤层气井排采过程中由于煤粉积聚造成的泵效低、卡泵、产气效果差等问题。

本发明采用如下技术方案：

（1）根据煤层及煤粉性质，综合考虑化学净洗剂表面张力、粘度、融点、气泡质量、携砂能力、对地下水的污染情况等问题，配制出一种泡沫质量高、携煤粉能力强的化学试剂。

（2）简单安全的注入装置。将注入装置与气井环空连接在一起，使两者压力达到平衡后，让化学净洗剂靠重力作用流入油套环空中。

（3）注入装置及化学试剂准备完毕后，将抽油机停止运行，关闭油气环空出气阀门，利用三通使油套环空与注入罐体连接，将化学试剂注入罐体中，密闭罐体后打开油套阀门开始注入。

（4）化学试剂注入结束后，再注入同体积的清水，以保证残留在罐体及套管壁的试剂快速到达井底。

（5）根据产气量计算气体在环空中的流动速度，预测气流是否会将携带煤粉的泡沫吹入集输管线，对设备造成伤害。

（6）若气流不足以使泡沫吹入管线，则进行正常排采。若气流速度较大，需要将进气阀门关小，待排采一段时间泡沫消失后，再将进气阀门恢复到正常位置。

（7）煤层气井后期产水量不足以携带煤粉返出地面时，应对气井进行间歇式排采或回注水处理。

应用本发明的排采方法具有以下优点：

（1）通过向油套环空中注入化学净洗剂，清洗近井地带及泵吸入口附近的煤粉，利用化学试剂本身产生的泡沫将煤粉返排到地面，达到清洗煤粉、提高泵效的目的。方法简单易行，安全高效。

（2）煤层气井排采后期进行间歇式排采或回注水处理，可以使煤粉随产出水排出地面，避免造成卡泵等现象。

附图说明

图1为煤层气井及注入装置示意图；

图中：a-上连接管线；b-下连接管线；c-阀门；d-主入口；e-化学试剂注入装置。

具体实施方式

本发明是根据煤粉特性，配制泡沫质量高、携煤粉能力强的化学净洗剂；发明了一种简单安全的注入装置；制定了安全注入措施及注后排采管理办法。化学净洗剂注入时不需要外加高压泵，通过管线连接，使罐体压力与油套环空压力达到平衡后，靠自身重力流入油套环空中。并根据煤气井产气量大小判断泡沫是否会进入集输管线，进而决定进气阀门的开启程度。

结合附图，对本发明的具体实施步骤作进一步说明：

如图1所示，注入前，先将抽油机停机，压力表卸下，按下图所示将注入装置与煤层气井连接。

（1）注入装置及化学试剂准备完毕后，关闭油气环空出气阀门（c），利用三通使油套环空与注入罐体连接，将化学试剂由注入口（d）处注入罐体中。

（2）密闭罐体后打开油套阀门，使罐体压力与油套环空压力达到平衡，在重力作用下由下管线（b）注入到油套环空中，注入结束后，再注入同体积的清水，以保证残留在罐体及套管壁的试剂快速到达井底。注入完成后，将设备恢复到原有的连接方式。

（3）注入完成，首先根据产气量计算气体在环空中的流动速度，预测气流是否会将携带煤粉的泡沫吹入集输管线，对设备造成伤害。

（4）如果气流不足以使泡沫吹入管线，则进行正常排采。如果气流速度较大，需要将进气阀门关小，待排采一段时间泡沫消失后，再将进气阀门恢复到正常位置。

技术特征：

技术总结
本发明涉及煤层气排采技术领域，具体涉及一种利用化学净洗剂高效返排煤粉的方法，是根据煤粉特性，配制泡沫质量高、携煤粉能力强的化学净洗剂；发明了一种简单安全的注入装置；制定了安全注入措施及注后排采管理办法。化学净洗剂注入时不需要外加高压泵，通过管线连接，使罐体压力与油套环空压力达到平衡后，靠自身重力流入油套环空中。通过向油套环空中注入化学净洗剂，清洗近井地带及泵吸入口附近的煤粉，利用化学试剂本身产生的泡沫将煤粉返排到地面，达到清洗煤粉、提高泵效的目的。方法简单易行，安全高效。煤层气井排采后期进行间歇式排采或回注水处理，可以使煤粉随产出水排出地面，避免造成卡泵等现象。

技术研发人员：陈召英;郝春生;姚晋宝;王维;赵晋斌;李军军;季长江;常会珍;田庆玲;邵显华
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：2018.10.24
技术公布日：2019.01.22