[发明专利]注氮增产煤层气的压力控制程序和方法

摘要

一种注氮增产煤层气的压力控制程序和方法。该方法将煤层气储层对注氮井注氮压力、注氮速率的反响——生产井的井口压力、产气量、氮气体积百分含量的变化——反馈到注氮井，调整注氮压力、注氮速率；对高渗透率煤层气储层，必要时憋压，甚至转换使用低压振荡加压模式；对低渗透率煤层气储层，必要时转换使用高压振荡加压模式。本发明提供的注氮增产煤层气的压力控制程序和方法适用于任意煤层，只要煤层有足够大的含气量。本发明的技术方法保证被注入的氮气进入煤层内部，扫过注氮井与生产井之间的全部煤层，使氮气进入煤层微孔隙，促使吸附态煤层气解吸，并驱排解吸后的自由态煤层气至生产井，达到增产煤层气之目的。

主权项

一种从一口或多口与煤层连通的注氮井向煤层注入氮气，促进烃类气体解吸，从多口与煤层连通的生产井采集产出的烃类气体以及烃类气体与氮气的混合气体，增解增产煤层气时，使用的压力控制程序和方法，其特征是：(a)在注氮初始阶段、过渡阶段、稳定阶段，根据需要，使用不同的注氮压力；(b)根据煤层气储层渗透率，使用不同的注氮压力；(c)监测生产井井口压力、氮气百分含量、排气量；(d)对高渗透率煤层气储层，在初始阶段和过渡阶段，必要时憋压，使注氮压力大于初始储层压力并且大于煤层静水压力；(e)对高渗透率煤层气储层，在出现氮气百分含量异常井时，在保持注氮速率的前提下，选择性减小氮气百分含量异常井排气量，或者降低注氮压力，或者同时减小氮气百分含量异常井排气量并降低注氮压力；(f)对高渗透率煤层气储层，在出现氮气百分含量异常井时，在降低注氮压力至小于初始储层压力并且小于静水压力后，如果氮气百分含量异常井数量继续增加或氮气百分含量随时间的变化的速率继续异常地变大，转换使用低压振荡加压模式；(g)对低渗透率煤层气储层，在保持预定注氮速率和注氮压力大于初始储层压力并且大于煤层静水压力但远小于煤层气储层顶板围岩和底板围岩破裂压力的前提下，使用尽可能小的注氮压力；(h)对低渗透率煤层气储层，在初始阶段和过渡阶段，在注氮压力大于煤层破裂压力并且远小于煤层气储层顶板围岩和底板围岩破裂压力但是注氮速率仍然小于预定注氮速率的情况下，转换使用高压振荡加压模式；(h)对低渗透率煤层气储层，在出现氮气百分含量异常井时，降低注氮压力，或者选择性减小氮气百分含量异常井排气量，或者同时降低注氮压力并减小氮气百分含量异常井排气量；(i)对低渗透率煤层气储层，在出现氮气百分含量异常井时，在降低注氮压力至小于煤层破裂压力则注氮速率小于预定注氮速率，升高注氮压力到远小于煤层顶板围岩和底板围岩破裂压力则氮气百分含量异常井数量增加或氮气百分含量随时间的变化的速率继续异常地变大的情况下，转换使用高压振荡加压模式；(j)在注氮增解增产整个生产期内，按照图3的逻辑判断流程，根据注氮井的注氮压力、注氮速率、生产井的井口压力、产气量、氮气体积百分含量的变化，做出判断，根据判断调整注氮压力、生产井排气量。