[发明专利]地下自生CO2泡沫吞吐开采煤层气的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田开发工程领域，具体地，涉及一种地下自生CO₂泡沫吞吐开采煤层气的系统及方法。

背景技术

受煤体结构条件复杂以及普遍存在的煤层低压、特低渗和低饱和度等“三低”不利因素的制约，我国目前多数煤层气生产井低产甚至不产气，因此如何有效且大幅度提高煤层气井采收率是目前我国煤层气开发面临的主要问题。目前常用的煤层气增产技术主要有水力压裂技术、注热增产技术和注气驱替煤层气技术等，其中注气驱替煤层气技术被认为是一种具有发展前途的新举措。

通过检索，申请号200710168362.1(授权公告号为CN101173604B)的发明专利公开了一种水平井混合气体驱替煤层气的方法，该方法通过水平井工艺将混合气体注入含气煤层，提高煤层气井的产气量；申请号201310032766.3(授权公告号为CN103122759B)的发明专利公开了一种煤层气井多元热流体强化开采方法，该发明是将其它气井采出的煤层气压缩作为燃料与加压后的空气混合燃烧产生二氧化碳和氮气等高温高压混合气体，将混合掺入的处理后的采出地下水汽化产生以高温高压水蒸汽与二氧化碳、氮气混合气体为主的多元热流体，将产生的多元热流体注入地下煤层中吞吐以提高煤层气井采收率；申请号201310030969.9(授权公告号为CN103061730B)的发明专利公开了一种多元热流体泡沫驱替煤层气开采方法，该方法通过注入井向煤层中注入多元热流体并间歇注入起泡剂，在煤层中形成多元热流体泡沫段塞驱替煤层气；申请号201510195268.X(申请公布号为CN104790915A)的发明专利公开了一种煤层气的采收方法，该方法采用多分支U型井配合加热煤层气注入井道的方式提高采 气效率。

上述现有的方法较好地解决了注气驱替煤层气技术所需气源难于获取的问题，部分方法有效地将注气驱替和注热增产作用协同起来，但是上述方法在注入作业过程中，注入的气体主要在近井地带吸附聚集，近井煤层大量吸附注入气体后易发生基质膨胀效应，导致有效渗流孔隙吼道变小，降低了煤层渗透性能，使后续注入难以进行，这对于低渗透煤储层尤为严重。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供一种地下自生CO₂泡沫吞吐开采煤层气的系统及方法，该系统操作简便，方法易于实施，通过向地下煤层依次注入生气剂溶液体系、活性水体系和释气剂溶液体系段塞，在地下自发生成CO₂泡沫体系，吞吐生产过程中一方面可以显著提高地层流体携带煤粉、煤屑及其它磨蚀性颗粒的能力，有利于疏通近井渗流通道；另一方面可以获得注CO₂气体驱替开采煤层气的效果，从而有效提高煤层气井的产量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

地下自生CO₂泡沫吞吐开采煤层气的系统，包括：蓄水装置、撬装式污水处理装置、药剂混合装置、药剂贮罐、智能加药设备、撬装式注水装置；其中：撬装式污水处理装置的进水管线与蓄水装置相连接，撬装式污水处理装置对由蓄水装置引入的产出地层水进行过滤净化处理；撬装式污水处理装置的出水管线与药剂混合装置的进水口相连接，药剂混合装置的进水口设置进水控制阀门；药剂贮罐、智能加药设备、药剂混合装置的进药口通过供药管线依次相连接，药剂混合装置的进药口设置进药控制阀门，智能加药设备实现自动跟踪调节化学药剂速度、控制所加药剂用量；向药剂贮罐中添加待混合药剂，打开进水控制阀门、进药控制阀门，向药剂混合装置中注入经撬装式污水处理装置过滤净 化处理后的产出煤层水以及待混合药剂，由智能加药设备调节控制待混合药剂的用量，在药剂混合装置中混合生成地下自生CO₂泡沫相应的溶液体系；药剂混合装置的出液口、撬装式注水装置、油嘴接口通过管线依次连接，药剂混合装置的出液口设置出液控制阀门，通过撬装式注水装置由井口采气树、油管及泵挂工具向目的煤层注入地下自生CO₂泡沫相应的溶液体系。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

1、所采用的系统具有占地面积小、便于施工操作、便于搬迁运输等特点，对煤层气井采出污水处理后就地回注，有效地解决了煤层气井采出水处理问题。