GB/T35053-2018
煤层气含量测定用密闭取心方法
Sealedcoringmethodfordeterminationofcoalbedmethanecontent
- 中国标准分类号（CCS）D20
- 国际标准分类号（ICS）73.040
- 实施日期2018-09-01
- 文件格式PDF
- 文本页数8页
- 文件大小460.71KB
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煤层气含量测定用密闭取心方法
国家标准 GB/T35053一2018 煤层气含量测定用密闭取心方法 Sealedcoringmethodfordeterminationofcoalbedmethanecontent 2018-05-14发布 2018-09-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/35053一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 方法提要 设备 密闭取心方法 质量评述 附录A资料性附录煤层密闭取心记录表
GB/35053一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由煤炭工业协会提出
本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口
本标准起草单位:中煤科工集团西安研究院有限公司
本标准主要起草人:张培河、孙四清、黑磊龙威成、陈志胜、景兴鹏、郑凯歌、股新胜、赵继展、 肖文钊
GB/35053一2018 煤层气含量测定用密闭取心方法 范围 本标准规定了煤层气含量测定用密闭取心方法的方法提要、设备、密闭取心方法、质量评述
本标准适用于煤与煤层气勘探开发中煤层气含量测定样品密闭采取,页岩气含量测定用取样可参 考使用
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T19559煤层气含量测定方法 GB/T28753煤层气含量测定加温解吸法 GB/T31537一2015煤层气(煤矿瓦斯)术语 术语和定义 GB/T31537一2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件
为了便于使用,以下重复列出了 GB/T315372015中的某些术语和定义
3.1 密闭取心sealingcoring 在钻孔内目标层段钻进过程中,为防止煤心气体逸散而采用取心器球阀关闭或其他密封方式进行 取心的方法
3.2 绳索取心wire-Ilinecoredrilling 利用带绳索的打捞器,以不提钻方式经钻杆内孔取出岩芯容纳管的钻进技术
[GB/T31537一2015,定义4.1.4] 3.3 煤层气含量coaledmethanecontemt 单位质量煤中所含甲烧和重姬的量
以标准温度和标准压力的气体体积表示
方法提要 钻遇目标层位后,提出井内所有钻具,将密闭取心器与钻杆连接并送人井内预定位置,钻进取心,取 心结束后.采用泵注钻井液加压驱动取心器球阀关闭或其他密封方式,将煤心密闭于取心器内筒,采用 绳索打捞或提钻方式提取取心器,进而获取煤层气含量测定用的煤心 设备 5.1密闭取心工具 密闭取心工具应包含取心器,取心器内简组件、密闭取心用钻头、绳索打捞头、转接头等,见图1
GB/T35053一2018 说明: -取心器" 取心器内筒组件 密闭取心用钻头; 绳索打捞头(以绳索取心为例) 转接头
图1密闭取心工具示意图 5.2密闭取心器 5.2.1密闭取心器包含取心器外筒、液压推动简、内筒、高压密闭元件、高压解吸阀门,饷承组、液压密 封头等及配件(封堵球、销钉等),见图2
说明 -取心器外筒; 液压推动筒; -内筒; -高压密闭元件; -高压解吸阀门: -轴承组" 液压密封头
图2密闭取心器构成示意图 5.2.2密闭取心器应与钻具配套,其尺寸应能满足钻井内作业方便的要求,取心器配件规格及数量应 满足密闭取心设计要求
5.2.3密闭取心器应能满足井底温度、压力、密闭性的要求,确保在钻井井底条件下不变形、不损坏、不 泄漏
5.3配套设备 密闭取心配套设备主要包括钻机、钻具、泥浆泵或高压系、绳索提心用绞车等各设备指标应满足常 闭取心的技术要求
当采用绳索打捞取心器内筒组件时,钻具通径应大于或等于取心器内简组件最大 外径6 mm
GB/35053一2018 密闭取心方法 6.1基本要求 6.1.1根据钻井工程设计和取心要求,制定密闭取心方案
6.1.2中硬至硬煤层的取心钻进钻压值[以千牛(kN)为单位]可参照钻头直径[以毫米mm)为单位] 的0.l4信一0,59俯选取
对于碎软煤层,应降纸钻压
条件允许的悄况下可根据测定区域实际地质情 况试验确定
6.1.3取心钻进转速宜为60r/min一80r/min,对于碎软煤层,应降低转速
条件允许的情况下可根据 测定区域实际地质情况试验确定
6.1.4密闭取心宜采用清水取心钻进及割心关闭,必需采用泥浆或其他介质钻井液时,泥浆或钻井液 密度不宜大于1.05g/em 6.1.5密闭取心施工全程应做好记录,详细记录各项工序时间取心器状况、取心钻进的钻压,转速、排 量和关闭等相关参数,以及各种异常情况
表A.1给出了煤层密闭取心的记录内容
6.2取心准备 6.2.1取心器内筒气密性检测 所有用于煤层气含量测定的取心器内筒,使用前均应进行气密性检测
气密性检测可通过向取心 器内筒内注人空气,空气压力不应低于煤储层压力,关闭后搁置30min,压降不大于10%为合格 6.2.2取心器内筒称量 所有用于煤层气含量测定的取心器内筒,使用前均应进行称量,并将称量结果标记于取心器内简显 著位置
6.2.3设备和仪器完好性检查 采样人员应提前到达现场,检查设备数量和完好性,安装调试仪器和设备,确保其正常使用
6.3取心作业 6.3.1取心器安装 6.3.1.1到达目标取心层段后停止钻进,提出井内钻具,安装密闭取心器
6.3.1.2取心钻头宜用细纱网包裹并箍紧,防止泥浆悬浮颗粒或井内残渣进人取心工具造成管路堵塞、 杂质混人
6.3.2下钻 6.3.2.1取心器上下钻台时应平稳吊升或下放,避免碰撞钻台,出人井口时用大钩提吊,坐于井口时应 使用安全卡瓦
6.3.2.2下钻操作应平稳
下钻遇阻应开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放,遇阻力过大时应起钻通井 或洗井,不应强行下钻
6.3.2.3下钻距井底3m5m处,开泵,充分循环钻井液,缓慢下放钻具至井底
6.3.3取心钻进 6.3.3.1将钻机钻压、转速、钻井液排量等参数调整至设计值
GB/T35053一2018 6.3.3.2对于碎软煤层,钻头接触井底后应及时送钻,以防止煤层被冲蚀
6.3.3.3取心钻进钻压应缓慢增加,不应一次到位
如遇憋钻、跳钻,可适当调整钻进参数予以消除
6.3.3.4 钻进中不应随意停钻或停泵,钻头不应提离井底,直到取心钻进结束
6.3.4煤心密闭 6.3.4.1取心钻进结束后,向钻杆内投人封堵球;封堵球自然下落过程中应适当转动钻具,投球3 min 后再开泵
6.3.4.2泵量及泵压应逐步升高,泵压应满足球阀关闭需要
6.3.5取心器提升 6.3.5.1取心器关闭后,应连续平稳起钻
6.3.5.2采用绳索取心时,当取心器升至距井口50m时,应降低上提速度
6.3.6取心后气密性检查 取心器拆卸后,应立即检查取心器内筒关闭性和气密性
确认取心器内简球阀关闭良好后,将取心 器内简密封端浸人清水中,观察5mim,检查有无气泡冒出 6.3.7称量 称量取心后取心器内筒质量,估算煤心样品质量
按GB/T19559或GB/T28753测定气含量时 样品质量应满足气含量测试要求
质量评述 7.1样品未能按时提心,或样品到达井口后未能及时取出取心器并连接解吸仪进行解吸测定,应在记 录中注明
7.2煤心质量未达到6.3.7要求时,该样品作为参考样品
7.3如取心器未关闭或不满足6.3.6要求,该样品为废样
GB/35053一2018 附 录 A 资料性附录 煤层密闭取心记录表 表A.1给出了煤层密闭取心的记录内容
表A.1煤层密闭取心记录表 井号 采样地点 煤层名称 井类别 采样深度/m 样品编号 取心器型号 取心简编号 储层温度/ 采样日期 采样 记录人 备注 工作阶段 记录内容 开始下钻时间(h;min) 下至井底时间(h;min 循环钻井液时间(h;min) 取心钻进 取心钻进时间(h:min 取心停钻时间(hnin) 钻压/AkN 转速(r/mim) 投球时间(h;min) 开系时间(h;min) 初始泵压/MPa 取心关闭 系量/L/s 剪断梨压/MP 停裂时间( h:min 提心方式 提心 提心开始时间(h;min) 到达井口时间h;min 关闭性检查 气密性检查 空筒质量/g 采样检查 满筒质量/g 是否含水 预估样品质量/g
密闭取心法在煤层气含量测定中的应用
煤层气是一种重要的可再生能源，在煤炭开采过程中被广泛地应用。而煤层气的含量测定是评价煤层气资源储量和开发利用的重要参数之一，其中密闭取心法是一种常用的煤层气含量测定方法。
一、密闭取心法原理
密闭取心法是通过在煤层中取得一定长度的样品柱，将其置于密闭容器中进行恒温恒压下的吸附膨胀实验，从而计算出样品中的煤层气含量。该方法主要分为两步：取心和密闭实验。
1. 取心
取心是指在煤层中按一定间距和深度取得一定长度的样品柱。在取心过程中，需要严格控制取心位置、深度和长度等参数，以保证样品的代表性和可比性。
2. 密闭实验
密闭实验是将取得的样品柱置于密闭容器中进行恒温恒压下的吸附膨胀实验。实验过程中，需要测量样品的体积和质量，并记录实验室内外的温度、压力等参数。
二、GB/T35053-2018标准要求
GB/T35053-2018《煤层气含量测定用密闭取心方法》是我国对煤层气含量测定所制定的标准之一。该标准规定了密闭取心法的实验方法、样品取心位置和长度、实验条件、数据处理等方面的要求。
1. 实验方法
标准规定采用恒温恒压下的吸附膨胀实验来测定样品中的煤层气含量。实验室应具备符合要求的实验设备和仪器，并遵循标准规定的实验步骤进行实验。
2. 样品取心位置和长度
标准规定在煤层储层中应按一定间距和深度取得代表性的样品柱，并保证样品柱长度不小于50mm。同时，要求对每个煤层储层至少取三个样品柱。
3. 实验条件
标准规定实验室内外的温度差不超过2℃，大气压力变化不超过1kPa。在进行实验前，需要对仪器进行校正和检验，确保实验数据的准确性。
4. 数据处理
标准规定在实验结束后，需要对所获得的体积、质量和温度、压力等数据进行计算和处理，从而得出样品中的煤层气含量和采气率等参数。同时，在处理数据时需要注意单位换算和误差控制等问题。
三、密闭取心法的优缺点
密闭取心法是一种常用的煤层气含量测定方法，具有以下优点：
- 样品代表性好：密闭取心法在取心过程中严格控制了位置、深度和长度等参数，从而保证了样品的代表性和可比性。
- 实验精度高：密闭取心法采用恒温恒压下的吸附膨胀实验，可以有效地排除实验误差，提高实验精度。
- 适用范围广：密闭取心法适用于各种类型的煤层气储层，并且对于低和中等孔隙度储层的煤层气含量测定效果更佳。
但是，密闭取心法也存在以下缺点：
- 操作复杂：密闭取心法需要严格控制实验条件，操作相对复杂，需要专业技能和经验。
- 时间成本较高：密闭取心法的实验时间较长，通常需要数小时到数天不等。
- 样品损失：密闭取心法在实验过程中需要加热样品，容易导致样品质量的损失。
四、总结
密闭取心法是一种常用的煤层气含量测定方法，在GB/T35053-2018标准中有详细的规定和要求。该方法具有样品代表性好、实验精度高和适用范围广等优点，但同时也存在操作复杂、时间成本较高和样品损失等缺点。因此，在选择煤层气含量测定方法时需要根据实际情况综合考虑各种因素。
