【正文】 ................ 122 甲醇防范措施 ................................................................ 122 丁二醇防范措施 ............................................................ 123 順酐 ............................................................................... 124 ................................................................................ 124 安全生產(chǎn)措施 ....................................................................124 安全生產(chǎn)責(zé)任 ................................................................ 124 生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定 ........................................ 125 安全操作 ....................................................................... 126 總述 ...................................................................................... 126 職業(yè)衛(wèi)生 .............................................................................. 126 衛(wèi)生管理 ....................................................................... 127 勞動(dòng)保護(hù)用品及衛(wèi)生安全管理 .................................... 127 第十章 工廠組織與勞動(dòng)定員 ................................................. 128 企業(yè)組織 ............................................................................ 128 ....................................................... 128 ....................................................... 129 勞動(dòng)定員 .......................................................................... 130 附錄一 主要設(shè)備選型一覽表 ................................................. 131 西北大學(xué) 化工競(jìng)賽 年產(chǎn) 1,4丁二醇項(xiàng)目 第一章 總論 項(xiàng)目概況 本項(xiàng)目為甲醇和順酐為原料制備 1,4 丁二醇工藝。 氣藏 Ⅰ 區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量 108m3，含氣面積為 ，初步確定采氣速度 %，平均單井產(chǎn)能 ，氣井綜合利用率%，則開(kāi)發(fā) Ⅰ 區(qū)需要 57 67 第 3章 氣 藏工程論證 口井，單井控制面積 ，三角形井網(wǎng)井距 。 1）單井控制儲(chǔ)量法 開(kāi)發(fā)井距的確定應(yīng)當(dāng)考慮單井的合理控制儲(chǔ)量，使高豐度區(qū)單井控制儲(chǔ)量不會(huì)過(guò)大，而低豐度區(qū)單井控制儲(chǔ)量應(yīng)大于經(jīng)濟(jì)極限儲(chǔ)量。超過(guò)此井網(wǎng)密度，則發(fā)生虧損。因此從滲透率差異上看，三角形井網(wǎng)較適合該區(qū)塊煤層氣的開(kāi)發(fā)。 64 第 3章 氣藏工程論證 而由于各項(xiàng)異性，地層不同方向上的井距之比與相同方向上的滲透率之比需滿足公式 。 式 式 2020年對(duì)沁南區(qū)塊 15的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)計(jì)算出該區(qū)塊水平最 大主應(yīng)力。面割理與水平最大主應(yīng)力方向一致，端割理與水平最小主應(yīng)力方向一致。又因?yàn)槊簩游镄圆睿瑵B透率低，排水采氣的開(kāi)發(fā)方式需要煤層快速整體降壓，且開(kāi)發(fā)處于初期階段， 所以選用規(guī)則的面積井網(wǎng)布井。適用于中小型油氣藏、構(gòu)造比較完整、滲透性和油氣層連通性都好的油藏。井網(wǎng)初選 排狀井網(wǎng)是指所有井都以直線井排的形式步署到油氣藏含油氣面積之上。 雖然多分支水平井采收率較高，但鉆井工藝復(fù)雜、技術(shù)條件不成熟、投資高、風(fēng)險(xiǎn)大。 圖 雙分支水平井 59 第 3章 氣藏工程論證 圖 雙分支水平井和直井產(chǎn)能對(duì)比 從雙分支水平井和直井產(chǎn)能對(duì)比情況來(lái)看，雙分支水平井明顯優(yōu)于直井。 表 數(shù)值模擬結(jié)果 58 第 3章 氣藏工程論證 圖 水平段長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)能的影響 從水平段長(zhǎng)度對(duì)產(chǎn)能的影響來(lái)看，水平段長(zhǎng)度對(duì)百米 15 年累產(chǎn)影 響較大。 表 煤層氣不同井型的適應(yīng)條件 [3] 雙分支水平井水平段長(zhǎng)度的優(yōu)選 雙分支水平井水平段的長(zhǎng)度對(duì)井控儲(chǔ)量、水平井產(chǎn)能、開(kāi)發(fā)效果以及經(jīng)濟(jì)效益等都有很大影響，是水平井設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵之一。但是區(qū)塊內(nèi)煤層上部和底部都有含水層，補(bǔ)給區(qū)在地表露頭，表明煤層水源補(bǔ)給充足，不易導(dǎo)致地層能量虧空。另外，目前在國(guó)內(nèi)該技術(shù)不成熟，依靠國(guó)外技術(shù)，生產(chǎn)成本高，而且 CO2氣源和運(yùn)輸、封存問(wèn)題尚未得到好解決。驅(qū)替過(guò)程中注入氣體與CH4 發(fā)生吸附置換，則可將煤基質(zhì)中吸附態(tài)的 CH4 轉(zhuǎn)化為游離態(tài)CH4，在注入氣體驅(qū)動(dòng)作用下，這些游 離態(tài) CH4 流動(dòng)至生產(chǎn)井，最后被采出。 向煤層中注氣，在一定程度上能夠提高煤儲(chǔ)層能量，由于氣體壓縮膨脹做功，能夠提高煤層的壓力傳導(dǎo)系數(shù)，使得遠(yuǎn)處的煤層能量能快速?gòu)浹a(bǔ)負(fù)壓區(qū)的虧空，提高氣井產(chǎn)能。 當(dāng)煤層氣井開(kāi)始排采后，井筒中液面下降，井筒與煤儲(chǔ)層之間形成壓力差，地下水從壓力高的地方流向壓力低的地方，地下水就源源不斷地流向井筒中，使得煤儲(chǔ)層中的壓力不斷下降，并逐漸向遠(yuǎn)方擴(kuò)展，最終在以井筒為中心的煤儲(chǔ)層段形成一個(gè)地下水頭壓降漏斗，隨著抽水的延續(xù)該壓降漏斗不斷擴(kuò)大和加深。 根據(jù)生產(chǎn)試驗(yàn)井排采數(shù)據(jù)，合層開(kāi)采條件下的單井高峰產(chǎn)氣量和單井平穩(wěn)產(chǎn)氣量均高于分層開(kāi)采條件下。 54 第 3章 氣藏工程論證 從煤層巖石力學(xué)特征來(lái)看， 3煤層頂?shù)装鍘r性以泥巖為主， 15煤層頂板以灰?guī)r為主，底板以泥巖為主，根據(jù)煤層及頂、底板巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果表，知道其厚度均為 ，滿足合采要求。 根據(jù)開(kāi)發(fā)層系劃分原則，結(jié)合煤層實(shí)際情況，得出以下結(jié)論： 根據(jù)地質(zhì)資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果， 3和 15煤儲(chǔ)層孔隙度均在 %左右，滲透率相近，地應(yīng)力梯度相同，壓力系數(shù)基本相同，含氣量近似相等。 [）根據(jù)煤層氣田儲(chǔ)層性質(zhì)、儲(chǔ)量豐度、開(kāi)發(fā)工 藝技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)效益等因素，確定是否需要?jiǎng)澐珠_(kāi)發(fā)層系，一套開(kāi)發(fā)層系可以是單層煤、煤層組、多煤層組合。［ ]從平面分布來(lái)看， Ⅰ 區(qū)單井產(chǎn)能高于 Ⅱ 區(qū)；從層間來(lái)看，合層生產(chǎn)時(shí)單井產(chǎn)能明顯高于單層生產(chǎn)，且合層生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)水量最小。 表 3煤層單井合理產(chǎn)量預(yù)測(cè) 圖 3煤層單井日產(chǎn)氣量預(yù)測(cè) 50 第 2章 產(chǎn)能評(píng)價(jià) 圖 3煤層單井累計(jì)產(chǎn)氣量預(yù)測(cè) 15煤層合理單井產(chǎn)量 從 15煤層合理產(chǎn)量預(yù)測(cè)情況來(lái)看，隨著日產(chǎn)氣量的提高，穩(wěn)產(chǎn)年限減少，采出程度略微增加。從圖 ，合層生產(chǎn)時(shí)， Ⅰ 區(qū)單井產(chǎn)能為 ， Ⅱ 區(qū)單井產(chǎn)能為 ， Ⅰ 區(qū)單井產(chǎn)能高于 Ⅱ 區(qū)，說(shuō)明了 Ⅰ 區(qū)儲(chǔ)層 物性比 Ⅱ 區(qū)好，所以在配產(chǎn)時(shí) Ⅰ 區(qū)單井產(chǎn)量可以高于 Ⅱ 區(qū)。 [）結(jié)合采氣速度、采出程度和市場(chǎng)需求，確定單層生產(chǎn)時(shí) 3層單井日產(chǎn)氣量為 m3/d 左右， 15層單井日產(chǎn)氣量為。公 46 第 2章 產(chǎn)能評(píng)價(jià) 式為： qsi?式中 qsi——產(chǎn)氣指數(shù)，無(wú)量綱量； ρ——煤密度， t/m3； C——煤層含氣量， m3/t； H——煤 層厚度， m； k——滲透率， mD； Pcd——臨界解吸壓力， MPa。 45 第 2章 產(chǎn)能評(píng)價(jià) 表 各井的最大產(chǎn)水量和平穩(wěn)產(chǎn)水量 圖 不同生產(chǎn)層位產(chǎn)水量對(duì)比圖 影響煤層氣井產(chǎn)能的因素相對(duì)復(fù)雜，資源條件、鉆井工程及排采作業(yè)制度共同作用最終決定生產(chǎn)井產(chǎn)能。 圖 單井產(chǎn)能分布示意圖 表 各個(gè)區(qū)塊合層生產(chǎn)排采情況 同樣地統(tǒng)計(jì)各生產(chǎn)試驗(yàn)井的產(chǎn)水情況，各井最大產(chǎn)水量為～ m3/d，平均值為 m3/d；平穩(wěn)產(chǎn)水量 ～ ，平均值為 m3/d。 煤密度 煤的密度分為真煤密度和視煤密度，本次儲(chǔ)量計(jì)算采用視煤密度。根據(jù)確定的含氣量下限，扣除斷層附近含氣量低于下限的區(qū)域。 表 儲(chǔ)量起算單井產(chǎn)量下限標(biāo)準(zhǔn) 從排采井排采情況來(lái)看， W2 井的峰值產(chǎn)量為 500m3/d，未達(dá)到儲(chǔ)量起算標(biāo)準(zhǔn)。 該區(qū)已進(jìn)行試氣獲得工業(yè)氣流，在縱向上 3煤層和 15煤層相隔 80 多米，是兩個(gè)獨(dú)立的煤層，故將 3煤層和 15煤層作為兩個(gè)計(jì)算單元。［ ]該區(qū)塊目前有完鉆井 16 口，其中有 10 口井進(jìn)行了排采，地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度較高，宜采用體積法計(jì)算氣藏地質(zhì)儲(chǔ)量。鉆孔資料顯示，產(chǎn)出水水質(zhì)類型以 NaHCO3為主，礦化度一般在 1200mg/L。研究表明這類煤的滲透能力最好，特別是內(nèi)生裂嗽最為發(fā)育的中變質(zhì)階段煤。如碎屑巖儲(chǔ)層、碳酸鹽儲(chǔ)層、發(fā)育次生裂嗽的其它巖性儲(chǔ)層、火山巖儲(chǔ)層等。 3煤層滲透率為 ～ ，屬滲透性中等的儲(chǔ)集層。 1）煤儲(chǔ)層分級(jí) 對(duì)于煤層氣儲(chǔ)集層．若用常規(guī)油氣儲(chǔ)集層的分級(jí)原則進(jìn)行評(píng)價(jià)，多歸為滲透性微弱或非滲透性儲(chǔ)集層．因煤儲(chǔ)集層的滲透率多在10 mD以下， 其中相當(dāng)一部 24 第 1章 煤層氣地質(zhì) 分在 lmD以下，但這并不意味著大部分煤層氣賦存于不可開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)層中。煤儲(chǔ)層的解吸特性可用解吸量和解吸速率予以衡量，解吸總量由階段解吸量組成，解吸速率則采用吸附時(shí)間定量表示。 15煤層由于埋深大于 3煤層，測(cè)定的煤層滲透率略低于 3煤層，在 ～ 103μm 2之間。 儲(chǔ)層滲透性 煤儲(chǔ)層埋藏深度與煤儲(chǔ)層滲透性成負(fù)相關(guān)關(guān)系，一般情況下，隨著煤層深度的增加，煤儲(chǔ)層滲透性逐漸降低。如果某一孔徑段的孔隙由于某種因素影響而極不發(fā)育， 成為流體滲流的瓶頸，使煤層氣難以產(chǎn)出， 這種現(xiàn)象便是滲透率對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的敏感性。[)微孔為煤的吸附容積，過(guò)渡孔為氣體毛細(xì)凝結(jié)及擴(kuò)散的空間，中孔為氣體緩慢層流滲透區(qū)域，而大孔為強(qiáng)烈層流滲透區(qū)域。 區(qū)塊內(nèi)發(fā)育了 f1和 f2 兩條較大的褶皺。 斷裂的影響與斷裂的性質(zhì)和規(guī)模有關(guān)，壓性斷層斷面密閉，應(yīng)力集中，增大煤層氣壓力的同時(shí)，煤層氣難以透過(guò)斷面運(yùn)移逸散，利于煤層氣的保存；張性斷層斷面開(kāi)放，密閉性差，應(yīng)力釋放，加速了煤層氣 解吸逸散，不利于保存，而在遠(yuǎn)離斷面兩側(cè)存在兩條構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)高壓區(qū)，含氣量相對(duì)較高。煤系地層中有兩個(gè)主要含水層，分別為山西組 3煤層頂部的砂巖裂隙含水層和太原組 15煤層頂部的 K2 灰?guī)r裂隙巖溶含水層，這兩個(gè)含水層的含水性較弱，補(bǔ)給區(qū)在地表露頭， 位于區(qū)塊西南部。由于裂隙發(fā)育程度不同，封蓋能力差