[发明专利]地下自生CO2泡沫吞吐开采煤层气的系统及方法

摘要

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。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；蓄水装置、撬装式污水处理装置、药剂混合装置、撬装式注水装置、井口采气树的油嘴接口通过管线依次连接；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；该系统操作简便，方法易于实施，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，可有效提高煤层气解吸开采速率。

主权项

一种地下自生CO2泡沫吞吐开采煤层气的方法，采用地下自生CO2泡沫吞吐开采煤层气的系统，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；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，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，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；药剂混合装置的进水口设置进水控制阀门；药剂混合装置的进药口设置进药控制阀门，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据煤层气区块开发资料，选择措施井；S2：关闭第二油管阀门、第一套管阀门、第二套管阀门；向药剂贮罐中添加生气药剂；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，并通过智能加药设备控制药剂贮罐的生气药剂用量，在药剂混合装置中连续生成质量分数为5～35％的生气剂溶液体系；打开出液控制阀门和第一油管阀门，通过撬装式注水装置经由井口采气树、油管及泵挂工具向目的煤层中持续注入0.001～0.01PV的生气剂溶液体系；S3：向药剂贮罐中继续添加氟碳表面活性剂，通过智能加药设备控制药剂贮罐的氟碳表面活性剂用量，在药剂混合装置中连续生成质量分数为0.01％—0.1％的活性水体系，通过撬装式注水装置经由井口采气树、油管及泵挂工具向目的煤层中连续注入体积为V1的活性水体系，作为隔离液段塞：其中为煤层孔隙度；H为煤层厚度，米；r为隔离措施半径，取2～5m；S4：向药剂贮罐中继续添加释气药剂，通过智能加药设备控制药剂贮罐的释气药剂供药量，在药剂混合装置中生成质量分数为5～40％的释气剂溶液体系；通过撬装式注水装置经由井口采气树、油管及泵挂工具向目的煤层中连续注入0.001～0.01PV的释气剂溶液体系；S5：向药剂贮罐中继续添加质量分数比为2:1的氟碳表面活性剂和MPS稳泡剂，通过智能加药设备控制药剂贮罐的氟碳表面活性剂和MPS稳泡剂的供药量，在药剂混合装置中连续生成质量分数为0.01～0.1％的顶替液体系，通过撬装式注水装置经由井口采气树、油管及泵挂工具向目的煤层中连续注入体积为V2的顶替液体系：其中R为顶替深度，取5～10m；S6：停止向药剂贮罐中加药，依次关闭撬装式污水处理装置、智能加药设备和撬装式注水装置，关闭进水控制阀门、进药控制阀门、出液控制阀门、第一油管阀门，关井24～72小时，在此期间观察套压变化并记录，待套压趋于稳定后，打开第二油管阀门，调节油嘴节流阀返排，返排结束后转入排采生产；当套管压力表的示数增大到一定程度时，打开第二套管阀门、进口阀门，调节套管节流阀产气；井口采出液进入气水分离器中进行气液分离处理，分离后的液体经排水管线排放到蓄水装置中，分离出的气体经排气管线与来自高压输气管线的采出气一起进入集输装置进行外输；S7:当煤层气井连续排采1年以上，日产气量较此前15～30天内的平均日产气量骤降40～100％且采出液中煤粉浓度大于2.5％时，重新关井，开始上述步骤S2～S6的注入、关井和开井排采的循环过程；一口煤层气井可以根据实际情况循环吞吐开采多个周期。