[发明专利]一种用于煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法

说明书

本发明公开了一种用于煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法，依次通过1)选取满足填埋作业的煤层气生产井，2)向煤层气生产井内以间歇注入方式泵送全部液态CO₂，和3)当目标量的液态二氧化碳完全注入完成后，关井扩压至少1月实现该二氧化碳填埋方法针对煤层气特殊的储集环境特点、赋存方式、产气特点，提出通过一口或多口井在地面向煤层气层位注入液态二氧化碳，利用煤岩大量发育的面、端割理系统(或天然裂缝)，实现通过注入二氧化碳来驱替煤层气而提高煤层气井产量，实现二氧化碳有效填埋的目的。

技术领域

本发明涉及煤层气开发技术领域，特别涉及一种用于煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法。

背景技术

煤层中含有大量的微孔隙，具有比表面积大、孔裂隙表面存在不饱和能的特点，与非极性气体分子之间产生的范德华力，可有效吸附气体分子。利用煤基质表面对二氧化碳吸附能力强于甲烷的竞争吸附机理，煤层中注入二氧化碳可实现有效埋藏，并置换甲烷提高煤层气产量。

二氧化碳是地球上最大的温室气体，在煤层注入二氧化碳，可实现二氧化碳的有效埋藏，并利用二氧化碳驱替煤层气，提高煤层气的产量及采收率，该技术的规模化推广应用可产生巨大的经济效益和环境效益。将减排温室气体效益在国际碳排放市场上实现，是对此类项目成本的很好的补偿，不仅可以缓解能源与经济发展的矛盾，还能产生巨大的经济收益。而且，二氧化碳驱煤层气技术的规模化推广应用，还会对煤层气开发产业、社会就业率、国家GDP、碳排放权交易市场等国家宏观经济产生重要影响。

因此，针对在煤层中有效埋藏二氧化碳、注入二氧化碳有效置换甲烷提高煤层气抽采率实际需求，同时考虑二氧化碳驱煤层气过程中孔渗性变化规律及主控因素，研究一种实现煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过注入二氧化碳来驱替煤层气而提高煤层气井产量的用于煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种用于煤层气藏增产的二氧化碳填埋方法，步骤如下：

S1、选取煤层参数满足：煤岩在104Mpa下测得的杨氏模量为0.6～4.39、泊松比为0.22～0.39、煤层厚度＞4m、煤层深度＜1200m、渗透率>0.1mD、煤层破裂压力>16MPa、与相邻井间距＜1000m的煤层气生产井作为液态CO₂注入；

S2、安装地面注入系统和CO₂注入管柱串，使液态CO₂以间歇注入方式泵送至井下煤气层处并连续作业至完成目标量液态二氧化碳的注入；其中，采用泵送 8h停止泵送16h的方式间歇注入，液态CO₂泵送速度为1～2t/h，井口压力控制为低于煤层破裂压力；

S3、当目标量的液态二氧化碳完全注入完成后，关井扩压至少1个月。

进一步地，在步骤S2中，地面注入系统包括依次连接储罐、CO₂增压泵、 CO₂注入泵和CO₂气化器，以及柴油发电机，柴油发电机分别与储罐、CO₂增压泵、CO₂注入泵和CO₂气化器相连接；CO₂注入管柱串包括自上而下依次连接的油管、打孔筛管、内装有储存式电子压力计的井下压力计托筒和井下直读式电子压力计；油管通过管路与CO₂气化器的出液端连接。

进一步地，所述油管的长度满足井下直读式电子压力计刚好位于煤气层上方且邻近煤气层的位置处。

进一步地，打孔筛管采用与油管等径、长度为2m，且其上均匀布设有50个筛孔的筛管，其中，每个筛孔的孔径为8mm。