[发明专利]注氮增产煤层气的压力控制程序和方法

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1，其中所述的注氮初始阶段，其特征是煤层中的流体基本上是一相液体水，其中所述的注氮过渡阶段，其特征是煤层中的流体是水和气体二相流体，其中所述的注氮稳定阶段，其特征是煤层中的流体基本上是一相气体，是烃类气体、氮气等的混合气体。

3.根据权利要求1，其中所述的憋压，其特征是减小生产井排气量，甚至完全关闭生产井产气阀门，促使煤层气储层压力升高，使储层压力达到大于初始储层压力并且大于煤层静水压力。

4.根据权利要求1，其中所述的氮气百分含量异常井，其特征是生产井所产气体的氮气体积百分含量异常地高于其他井，或者氮气百分含量随时间的变化的速率异常地变大，或者井口压力异常地变大。

5.根据权利要求1，其中所述的低压振荡加压模式，其特征是，注氮压力随时间振荡变化，压力振荡变化的区间是，最小注氮压力充分地小于煤层气储层的初始压力并且充分地小于煤层静水压力，最大注氮压力大于煤层气储层的初始压力并且大于煤层静水压力，并充分地小于煤层破裂压力，交替地使用最小注氮压力、最大注氮压力，在使用最小注氮压力时，允许注氮速率小于预定注氮速率，使用低压振荡加压模式期间，保持生产井井口压力大于煤层气储层的初始压力并且大于煤层静水压力。

6.根据权利要求1，其中所述的高压振荡加压模式，其特征是，注氮压力随时间振荡变化，压力振荡变化的区间是，最小注氮压力大于煤层气储层的初始压力并且大于静水压力，最大注氮压力小于煤层顶板围岩和底板围岩的破裂压力，并确保不会压裂煤层顶板围岩和底板围岩，交替地使用最小注氮压力、最大注氮压力，在使用最小注氮压力时，允许注氮速率小于预定注氮速率。

7.根据权利要求1，其中所述的步骤(a)至(j)，其特征是，生产井的井口压力、产气量、氮气体积百分含量的变化作为煤层气储层对注氮井注氮压力、注氮速率的反响，反馈到注氮井，调整注氮压力、注氮速率。