本发明属于从井中开采油、气、水的技术领域，具体涉及一种构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法。
背景技术：
煤层瓦斯是一种洁净能源，但对煤矿生产而言更是一种灾害源。如何实现采煤之前瓦斯的预抽，达到资源开发利用和煤矿减灾的双重目的，最重要的是降低煤矿瓦斯含量，使瓦斯压力得到一定程度的释放，降低煤矿瓦斯突出的危险性，一直是人们关注的焦点。
我国煤层气资源量丰富，煤层气的大规模开发利用，可以极大地弥补我国能源供应的不足。储有煤层气的煤层大多具有低压、低渗、低饱和、高破坏的特性，目前井下瓦斯治理大多采取把地面水力压裂技术移植井下的技术构想。但此技术最可能出现的问题是由于钻孔无法全面覆盖试验区，可能造成压裂空白带导致煤与瓦斯突出的危险，并且影响产气量。
随着开采深度的增加、资源需求的日益强烈、国家一系列关于煤矿瓦斯灾害治理强制措施和煤层气开发利用鼓励政策的出台，特别是新的防突规定进一步强调了区域瓦斯治理的重要性，要求“不掘突出头、不采突出面”，现有技术已经难以满足新规定的要求。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，以克服现有技术可能造成压裂空白带导致煤与瓦斯突出的危险，并且影响产气量的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，包括：
第一步，排水，排出井筒内的液体，使井筒压力达到解吸压力；
第二步，憋压，降低液面的下降速度，扩大排水阶段影响范围内的解吸范围；
第三步，控压，在放气的过程中控制井底压力，避免压力激动造成的储层伤害；
第四步，稳产，控制井底压力，延长稳产期的时间；
第五步，衰减，主动递减产气量，以延长产气时间，避免衰减过快导致产气量迅速下降。
进一步的，所述第一步，排水阶段分为：
排水摸索阶段，液面降低的速度控制在5m/d以下，井底流压波动控制在0.05mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需30天；
排水稳定阶段，液面降低的速度控制在3-4m/d，井底流压波动控制在0.03-0.04mpa/d，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需60天；
临近解吸压力的排水阶段，液面降低的速度控制在2m/d以下，井底流压波动控制在0.02mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需10天。
进一步的，所述第五步，衰减阶段，所述主动递减产气量为：当某月的月末产气量较月初产气量降低超过100m3/d时，下月初主动调整产气量较上月末递减50m3/d。
进一步的，所述临近解吸压力的排水阶段，用于推迟煤层解吸时间，扩大解吸半径；
煤层气解吸后，套管出现套压，保持套管阀门关闭，观察液柱变化和井底流压，得出真实解吸压力。
进一步的，所述临近解吸压力的排水阶段，为满足液面要求而出水量大于临界解吸压力时的产水量的150％或小于临界解吸压力的产水量的50％时，要分析原因重新制定排采制度。
进一步的，所述第一步，在排水阶段过程中水质变黑、产生煤粉，则降低排采强度。
进一步的，所述第二步，憋压阶段分为：
持续憋压阶段，液面降低的速度控制在2m/d以下，降压控制在0.02mpa/d以下，记录产水及套压变化情况；
小幅放压憋压阶段，套压达到1.5mpa后，通过采取小幅多次放压的措施增加排水阶段影响范围，控制套压波动不超过5％，记录产水及套压变化情况。
进一步的，所述第三步，控压阶段中将产气波动控制在100m3/d以下，井底压力波动控制在0.02mpa/d以下，以控制液面降低速度，观察产气量。
进一步的，所述第四步，稳产阶段中将产气波动控制在50m3/d以下，井底流压波动控制在0.01mpa/d以下。
进一步的，所述第一步，在排水阶段过程中水质变黑、产生煤粉，则立即降低排采强度至：液面降低的速度小于2m/d，井底流压波动小于0.02mpa/d。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案至少具有如下有益效果：
1)单向递减控压排采技术，实现了松软低渗欠压煤储层的阶段性高产，是松软低渗欠压煤储层煤层气井排采技术的重大创新，处于国际领先水平，对类似储层类型煤层气成功抽采具有极为重要的指导和实践意义。
2)较好地降低了煤与瓦斯突出的风险，增加了排采的安全性，保证排采能够满足国家规定。
3)在排水阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
4)通过排水摸索阶段，对煤层的性能有初步了解，便于后续排采。
5)得出真实解吸压力有助于后续的排采制度的制定。
6)根据实际排采情况制定排采制度，更适用于煤层的实际情况。
7)排水过程水质颜色变黑、出现煤粉，煤粉过多容易造成卡泵，出现停排事故，造成对储层的伤害，影响产气效果，监控水质和煤粉能够较大程度减少这种情况发生。
8)在憋压阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
9)在控压阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
10)在稳产阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
11)煤粉过多容易造成卡泵，出现停排事故，造成对储层的伤害，影响产气效果，监控水质和煤粉能够较大程度减少这种情况发生。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
排采包括“排水、憋压、控压、稳产、衰减”等五个阶段，密切关注地层出水点、解吸点、放气点和稳产点等四个控制节点，形成了“五段四点”的排采控制技术，对每个阶段的产水量及液面降低速度进行控制，同时在排水降压及产气初期，采用单向递减式的排采工作制度，严格控制井底流压，尽量保证远端水排出。各排采阶段的工作制度及控制要点如下：排采包括“排水、憋压、控压、稳产、衰减”等五个阶段，第一步，排水阶段，排出井筒内的液体，使井筒压力达到解吸压力。第一步，排水阶段，产生煤粉时立即降低排采强度至：液面降低的速度小于2m/d，井底流压波动小于0.02mpa/d。
排水阶段分为排水摸索阶段、排水稳定阶段和临近解吸压力的排水阶段，排水摸索阶段时，液面降低的速度控制在5m/d以下，井底流压波动控制在0.05mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需30天。在排水摸索阶段连续监测液面下降速度和地层流压下降速度，通过逐步调整排采强度了解煤层的供液能力，了解供液能力一方面可以判断储层含水性和渗透率高低，另一方面为选择排采设备提供依据。
排水稳定阶段时，液面降低的速度控制在3-4m/d，井底流压波动控制在0.03-0.04mpa/d，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需60天。临近解吸压力的排水阶段时，液面降低的速度控制在2m/d以下，井底流压波动控制在0.02mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需10天。
临近解吸压力的排水阶段，用于推迟煤层解吸时间，扩大解吸半径，为满足液面要求而出水量大于临界解吸压力时的产水量的150％或小于临界解吸压力的产水量的50％时，要分析原因重新制定排采制度。煤层气解吸后，套管出现套压，保持套管阀门关闭，观察液柱变化和井底流压，井底流压是井下压力计显示的压力，据此与煤层中深的位置求出煤层真实解吸压力。
第二步，憋压阶段，降低液面的下降速度，扩大排水阶段影响范围内的解吸范围；憋压阶段分为持续憋压阶段和小幅放压憋压阶段。持续憋压阶段时，液面降低的速度控制在2m/d以下，降压控制在0.02mpa/d以下，记录产水及套压变化情况。小幅放压憋压阶段：套压达到1.5mpa后，通过采取小幅多次放压的措施增加排水阶段影响范围，控制套压波动不超过5％，记录产水及套压变化情况。
第三步，控压阶段，在放气的过程中控制井底压力，避免压力激动造成的储层伤害。控压阶段中将产气波动控制在100m3/d以下，井底压力波动控制在0.02mpa/d以下，以控制液面降低速度，观察产气量。
第四步，稳产阶段，控制井底压力，延长稳产期的时间；稳产阶段中将产气波动控制在50m3/d以下，井底流压波动控制在0.01mpa/d以下。
第五步，衰减阶段，主动递减产气量延长产气时间，避免衰减过快导致造成产气量迅速下降，具体的，主动递减产气量为：当某月的月末产气量较月初产气量降低超过100m3/d时，下月初主动调整产气量较上月末递减50m3/d。
综上，本发明构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，相比现有技术具有以下技术效果：
1)单向递减控压排采技术，实现了松软低渗欠压煤储层的阶段性高产，是松软低渗欠压煤储层煤层气井排采技术的重大创新，处于国际领先水平，对类似储层类型煤层气成功抽采具有极为重要的指导和实践意义。
2)较好的降低了煤与瓦斯突出的风险，增加了排采的安全性，保证排采能够满足国家规定。
3)在排水阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
4)通过排水摸索阶段，对煤层的性能有初步了解，便于后续排采。
5)得出真实解吸压力有助于后续的排采制度的制定。
6)根据实际排采情况制定排采制度，更适用于煤层的实际情况。
7)排水过程水质颜色变黑、出现煤粉，煤粉过多容易造成卡泵，出现停排事故，造成对储层的伤害，影响产气效果，监控水质和煤粉能够较大程度减少这种情况发生。
8)在憋压阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
9)在控压阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
10)在稳产阶段给出通用的排采制度，便于操作人员实施。
11)煤粉过多容易造成卡泵，出现停排事故，造成对储层的伤害，影响产气效果，监控水质和煤粉能够较大程度减少这种情况发生。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。
1.构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：包括：
第一步，排水，排出井筒内的液体，使井筒压力达到解吸压力；
第二步，憋压，降低液面的下降速度，扩大排水阶段影响范围内的解吸范围；
第三步，控压，在放气的过程中控制井底压力，避免压力激动造成的储层伤害；
第四步，稳产，控制井底压力，延长稳产期的时间；
第五步，衰减，主动递减产气量，以延长产气时间，避免衰减过快导致产气量迅速下降。
2.根据权利要求1所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：
所述第一步，排水阶段分为：
排水摸索阶段，液面降低的速度控制在5m/d以下，井底流压波动控制在0.05mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需30天；
排水稳定阶段，液面降低的速度控制在3-4m/d，井底流压波动控制在0.03-0.04mpa/d，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需60天；
临近解吸压力的排水阶段，液面降低的速度控制在2m/d以下，井底流压波动控制在0.02mpa/d以下，每隔两个小时记录一次参数变化，此阶段需10天。
3.根据权利要求2所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第五步，衰减阶段，所述主动递减产气量为：当某月的月末产气量较月初产气量降低超过100m3/d时，下月初主动调整产气量较上月末递减50m3/d。
4.根据权利要求2所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述临近解吸压力的排水阶段，用于推迟煤层解吸时间，扩大解吸半径；
煤层气解吸后，套管出现套压，保持套管阀门关闭，观察液柱变化和井底流压，得出真实解吸压力。
5.根据权利要求2所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述临近解吸压力的排水阶段，为满足液面要求而出水量大于临界解吸压力时的产水量的150％或小于临界解吸压力的产水量的50％时，要分析原因重新制定排采制度。
6.根据权利要求1所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第一步，在排水阶段过程中水质变黑、产生煤粉，则降低排采强度。
7.根据权利要求1所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第二步，憋压阶段分为：
持续憋压阶段，液面降低的速度控制在2m/d以下，降压控制在0.02mpa/d以下，记录产水及套压变化情况；
小幅放压憋压阶段，套压达到1.5mpa后，通过采取小幅多次放压的措施增加排水阶段影响范围，控制套压波动不超过5％，记录产水及套压变化情况。
8.根据权利要求1所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第三步，控压阶段中将产气波动控制在100m3/d以下，井底压力波动控制在0.02mpa/d以下，以控制液面降低速度，观察产气量。
9.根据权利要求1所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第四步，稳产阶段中将产气波动控制在50m3/d以下，井底流压波动控制在0.01mpa/d以下。
10.根据权利要求6所述的构造煤矿区煤层气地面抽采单向递减控压排采方法，其特征在于：所述第一步，在排水阶段过程中水质变黑、产生煤粉，则立即降低排采强度至：液面降低的速度小于2m/d，井底流压波动小于0.02mpa/d。
技术总结