提高煤层甲烷采收率的方法

                  发明领域

本发明涉及提高煤层甲烷采收率的方法。更具体地说， 本发明涉及在可用来从井眼采收的大部分原始甲烷地质储 量已经从煤层采收之一利用煤层的增产措施来提高煤层甲 烷采收率的方法。

                  发明背景

煤层中含有相当数量的天然气。该天然气主要由甲烷组 成。煤层中甲烷的采收率主要取决于气体通过煤层流到生产 井的速度。通过煤层的气体流速受很多因素的影响，这些因 素包括煤的基岩孔隙度、煤层的渗透性、煤层中存在的裂隙 体系的程度和煤层中的应力。

未激化的煤层有天然的裂隙体系，较小的且最普通的裂 隙体系称为“主解理”，或总称为“裂隙体系”。为了到达井眼， 甲烷必须从吸附的地方或煤基岩中解吸出来并扩散到裂隙 体系。甲烷沿着裂隙体系或煤层中存在的其它裂缝迁移到其 被采收的井眼。

一般地，煤层中的天然的裂隙体系不能提供可接受的甲 烷采收率。通常，必须激化煤层以提高煤层的甲烷采收率。一 般地，在配置联用生产井到气体收集系统之前完成该激化。

已经开发出了许多种激化煤层的方法。提高煤层的甲烷 生产率的方法的一个例子是用裸眼气蚀完成生产井眼。在该 方法中，把井眼钻到要激化的煤层之上的位置。井眼中下套 管，用常规的钻机把该套管灌水泥就位。然后，用改进的钻机 在煤层中钻一个“裸眼”间隙。裸眼间隙是煤层中没有套管设 备的一种间隙。

可以用多种方法完成裸眼间隙。一种方法是利用注入/ 排放循环在裸眼间隙中开一个空洞。在该方法中，把空气注 入到裸眼间隙中，然后通过表面阀快速释放。一旦打成了合 适的空洞，就从井眼移走改进的钻机，生产井就可投入使用。 如果需要的话，可以把有孔的金属衬管放到裸眼间隙中。如 果需要，要把煤层脱水，以改善煤层中甲烷解吸作用。

一般地，一旦煤层已脱水并且生产井维持足够的甲烷采 收率，除了进行日常的工作和预防性维护生产设备之外，就 不需要对生产井或煤层做什么。

在此处所用的，下面的术语有如下意思：

(a).“煤层”是一般含有50-100％(重量)有机物质的碳 质岩层；

(b).“主解理”或“裂隙体系”是煤层中的天然的裂缝体 系；

(c).“岩层破裂压力”和“破裂压力”意思是打开煤层并 通过煤层扩散压裂裂缝所需要的压力；

(d).“储层压力”意思是在关井期间接近井的煤层的压 力；

(e).“采收”意思是控制的气体的收集和/或分配，例如 在罐中贮存气体或通过管线分配气体。“采收”特别包括把气 体排放到大气中；

(f).“吸附”指的是一种方法，通过该方法用含有微孔的 含碳物质如煤把该气体容纳。该气体一般地以浓缩相或类液 相容纳在煤的微孔中，或者该气体可以化学键合到煤上；

(g).“原始甲烷地质储量”的意思是由煤层的含碳物质 吸附的可以通过钻入煤层的井眼排出的甲烷的量。该原始甲 烷地质储量是在开始从煤层中采收甲烷之前测定的；和

(h).“孔隙压裂”是通过迅速地改变在煤层中的含碳基 岩的微孔和大孔中存在的压力而在松软的地层如煤层中诱 发的剪切破裂。这样的破裂通常会伴随着增加煤层的渗透 性。

                  发明概述

出乎人们意料地发现，通过在大部分原始甲烷地质储量 采收后激化煤层，可以大大地增加煤层中甲烷的采收率。用 标准压力递减方法或用注入解吸流体如氮气、空气、二氧化 碳或烟道气到煤层中以解吸煤层中的甲烷，并使甲烷向着可 以采收甲烷的生产井的方向迁移的方法可以采收大部分的 甲烷。用注入解吸流体来增加煤层甲烷采收率的方法后面有 时称为“提高煤层甲烷采收方法”。在本发明的优选的实施方 案中，是在大部分可以得到的原始甲烷地质储量已从煤层移 到生产井眼之后，进行生产井眼周围的煤层的气蚀。

人们认为，除去大部分原始甲烷地质储量将使煤层更容 易产生拉伸破裂和剪切破裂。在煤层中产生的附加的破裂会 增加煤层的渗透性，并增加煤层中甲烷的采收率。在已经以 高产率生产甲烷的生产井中进行的这方面的试验中，人们惊 奇的发现，可以再气蚀一开始用裸眼空穴方法完成的井眼， 并且发现再气蚀与予先气蚀相比甲烷的采收率可以增加三 倍。

             附图的简要说明

图1是应力与煤层断裂的关系的图示。

图2是应力与煤层断裂及二氧化碳对煤层断裂的影响 的关系的图示。

图3是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的井眼平均每 天总的气体采收率的图示。

图4是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的另一口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

图5是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的第三口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

图6是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的第四口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

图7是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的第五口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

图8是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的第六口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

图9是从钻入已用本发明再气蚀的煤层的第七口井眼 平均每天总的气体采收率的图示。

                实施方案描述

人们惊奇的发现，在从煤层中采收大部分原始甲烷地质 储量后，通过气蚀井眼周围的煤层可以大大地增加从与煤层 流体相关的生产井中甲烷采收率。优选的是，在气蚀之前有 2-70％的可以到井眼的原始甲烷地质储量应该从煤层解吸 并采收；更优选的是7-50％的原始甲烷地质储量；最优选是 15-30％的原始甲烷地质储量。另外还惊奇的发现，该方法可 以大大地增加从已用裸眼气蚀方法完成的且已经以每天生 产大于2.8万立方米的速度生产甲烷的生产井的甲烷采收 率。每天生产大于2.8万立方米甲烷的裸眼空穴完井是非常 好的井，而在过去它不被候选为另外激化的井。

虽然人们不知道为什么在气蚀井眼周围的煤层之前采 收大部分可以到井眼的原始甲烷地质储量可以如此引人注 目的增加甲烷采收率，但是，人们认为其至少部分是当甲烷 从基岩解吸时引起的基岩收缩的结果。人们认为，在本发明 的实践中，基岩收缩会促进煤层中孔隙压理解。因为煤层一 般是非常不均质的，在煤层中发生的收缩可能是很不均匀 的。不均匀的收缩可以加重煤层的断裂。在气蚀期间，这种 断裂可以增加煤层的渗透性，并可以促进煤层中产生剪切和 拉伸破裂。

另外，当从煤层中除去甲烷时，煤的物质性能如粘合强 度可能改变。人们认为，当甲烷从基岩中除去时煤的粘合强 度就降低。另外，其它的挥发物质如乙烷和丙烷，与水一起， 一般与甲烷一起从煤中除去。人们认为，从煤中除去这些化 合物也要降低煤的粘合强度，同样也使煤更易碎。煤的粘合 强度的这种降低，在井眼周围的煤层的气蚀期间，将易使在 煤层中产生拉伸和剪切断裂。如先前所讨论的，在煤层中产 生的拉伸和剪切断裂会增加甲烷从井上的采收率。

虽然本发明是允许有很多不同形式的实施方案，但是这 里详细讨论的是本发明的特殊的实施方案。然而，要知道，本 发明公开的内容要认为是本发明的原则的一个举例，并不是 要限制本发明到该特定的说明性的实施方案。

               从煤层中放出甲烷

煤层由含碳物质组成。含碳物质包括具有广泛大孔体系 和断裂体系的基岩，该断裂体系渗透该基岩，断裂体系称为 “主解理”。在一般的煤层中所含的大部分甲烷吸附在煤的微 孔中。要从煤层中排出甲烷，可以使用好几种方法。

用于从煤层中排出甲烷的一种方法是利用一次开采从 煤层中采收甲烷。在该方法中，煤层的储层压力降低，所以主 解理中的甲烷的分压降低。这就使得甲烷从甲烷吸附的地方 解吸并扩散到主解理中。在裂隙体系的情况下，甲烷就流到 其采收的生产井。随着甲烷从煤层中采收，储层压力随时不 断的降低。另外，随着甲烷从煤层中采收，甲烷采收率要随时 降低。

如早已讨论的，因为甲烷从煤层中排出，含碳基岩就收 缩。这种收缩会降低煤层中的应力，如果该收缩不均匀可以 引起煤层的破裂。另外，人们认为，由于煤层中的应力降低， 所以煤层的岩层破裂压力降低。岩层破裂压力的降低将使得 在较低的压力下拉伸断裂更容易通过煤层扩散。优选的是， 通过在煤层气蚀之前足量的降低岩层破裂压力至少20％来 降低岩层中的应力；更优选的是降低至少50％；最优先是降 低至少70％。

图1是一般的San Juan Basin型煤的断裂包封的图示。Y 坐标轴代表剪切应力，X坐标轴代表有效正常应力。有效应 力只不过是煤中存在的应力减去煤中存在的孔隙压力(Pp)。 煤层的粘合强度可以由较低范围的断裂包封横过Y坐标轴 的那一点确定。较低范围的断裂包封由线21和23作图描 述。在确定较低范围的断裂包封中由于不确定性，把线21和 23用于描述断裂包封。经受应力的位于或在较低范围的断 裂包封之上的煤易于断裂。另外，图1所示的是二个Mohr圆 环(Circle)25和27，其图示作用在煤层的碳质物质上的应 力。第一个圆形25表示在从煤层中采收甲烷之前作用在煤 层的碳质物质上的应力。第二个圆形27表示在储层压力已 降低3,578,379Pa后作用在煤层的碳质物质上的应力。

对于Mohr圆形，右垂足相当于有效的上覆岩层应力 Sv-Pp。Mohr圆形的左垂足相当于有效的最小水平应力S最小- Pp。由于甲烷从煤层中排出，所以岩层压力和孔隙压力都减 少。因此，因为上覆岩层应力不变，所以Mohr圆形27的右垂 足点29比Mohr圆形25的右垂足点31向右偏移。因为甲烷 从基岩中解吸，在碳质物质中就产生基岩收缩，使得最小水 平应力降低，并且对于大多数煤层因为甲烷从基岩中解吸， 由于收缩引起的有效最小水平应力的降低比由于孔隙压力 降低引起的有效最小水平应力的增加要多，所以认为，与 Mohr圆形25的左垂足点35比较，Mohr圆形27的左垂足点 33向左偏移。如从图1可看到的，因为甲烷解吸收孔隙压力 降低，所以代表作用在煤上的应力的Mohr圆形就移动，更 接近煤的断裂包封。这如图1所表示的，与Mohr圆形25比 较，Mohr圆形27移向断裂包封21。一旦Mohr圆形接触到或 与断裂包封相交，就可能发生断裂。即使Mohr圆形接近断 裂包封，但没有接触或与断裂包封相交，在气蚀过程中煤层 中产生的压力方面的迅速的附带的变化和这种变化产生的 应力就可能使煤层断裂。

可以从煤的压裂过程中封井所测得的井眼压力约计有 效最小水平应力。当产生的断裂变得越小时，该约计变得越 准确。因此，本专业的普通技术人员公知的小型压裂试验就 被认为是有效最小水平应力的准确的予测方法。

如上所讨论的，对于给定的煤，当所划的Mohr圆形接 触到或跨越断裂包封时，这就意味着条件是煤易于断裂的条 件。根据本发明，在大部分甲烷已从煤层中排出后，用气蚀方 法迅速改变压力并加重井眼周围煤层的断裂，从而使煤层发 生断裂。

人们认为，相对量的二氧化碳吸附到煤基岩上，就影响 本发明的实践中煤层所产生的断裂的量。认为，对于给定的 储层压力降低及由此的孔隙压力降低所产生的基岩收缩越 大，在本发明的实践中煤层中发生的断裂的机会就越多。含 有吸附到基岩上的二氧化碳的煤比不含二氧化碳的煤，在除 去气体的过程中会呈现更大的基岩收缩。

现在看图2，断裂包封的较低边由线37和38邻接。由 于确定断裂包封的较低边的不确定性所以绘出线37和38。 如早先所讨论的，把其放在断裂包封的较低范围或之上，经 受应力的煤是易于断裂的。Mohr圆形39图解描绘作用在含 有已知量的原始气体地质储量及已知初始压力的煤上的应 力。Mohr圆形40图解描绘的是从煤中已排出100％(体积) 的甲烷、压力降低到1,034,214Pa的煤中产生的应力。Mohr 圆形41图解描绘的是从含有90％(体积百分比)甲烷和 10％(体积百分比)二氧化碳的煤中排出物流、作用在煤上的 压力降低到1,034,214Pa的煤中产生的应力。从图2可以看 出，对于给定的孔隙压力降低，含有二氧化碳和甲烷的煤层 比经受类似孔隙压力降低的但不含吸附到基岩上的二氧化 碳的煤层更易于受孔隙压裂而断裂。因此，当选择井眼用本 发明气蚀时，优选的是选择正生产含有大于5％(体积)二氧 化碳，更优选大于9％(体积)二氧化碳，最优选大于10％(体 积)二氧化碳的物流的井。这种对于生产含有二氧化碳的流 出物的优选的井可以用作一次采收技术的生产井及用作使 用惰性气体如氮气来提高煤层甲烷采收技术的井。

煤层中剩余的原始甲烷地质储量的百分数与煤的等温 线及由于开始采收甲烷所产生的储层压力的变化有关。已经 发现，在按照本发明激化井之前，接近井的储层压力应该优 选减少到甲烷从煤层采收前存在的初始储层压力的20- 80％，更优选为初始储层压力的30-75％，最优选为初始储 层压力的36-59％。这种压力降低及关联的甲烷从煤层中的 采收，在井眼周围的煤层气蚀期间，会加速煤层的断裂。

如早先所讨论的，人们认为煤层的粘合强度可能由于煤 层中除去甲烷而降低。这种粘合强度的降低如果发生，就会 导致断裂包封移向Mohr圆形，因此，在发明的实验中使得 碳质物质更易于断裂。

可以用于测定煤的断裂包封的方法的讨论包括在H. H.Abass等人的“Experimental Observations of Hydraulic Fracture Propagation Through Coal Blocks”中，该文章在Society of Petroleum Engineers Eastern Regional Meeting，Columbus， Ohio(1990.10.31-11.2)中。

已经确定，当使用按本发明气蚀之前已经在每月的每天 生产大于0.28万标准立方米甲烷(MCMD)的井本发明是最 有效的，优选大于14.2MCMD，更优选大于2.8万标准立方 米甲烷/天，最优选大于56.6MCMD。

可以用于从煤层中解吸甲烷的另一种方法是利用注入 的解吸流体例如氮气，到固体碳质地下岩层中，来提高岩层 中甲烷的采收率。该方法公开在Puri等人的U.S.P.5,014, 785中。

在煤层中注入解吸流体会降低煤层的主解理中的甲烷 的分压，因此使得甲烷从煤层中解吸。解吸的甲烷会迁移到 可以把其采收的生产井。研究证明，基岩上吸收一个氮分子 就有约2-2.5个甲烷分子从其岩上解吸，因此，当氮替换煤 中的甲烷时煤基岩会收缩。人们认为，解吸流体含有将要膨 胀该基岩的组分，如果膨胀该基岩的组分的百分数不太大 时，仍将导致基岩全部收缩。

人们认为，由于类似于上面所列的由一次压力递减来采 收甲烷的种种原因，由注入氮气所产生的收缩将促进煤层的 断裂。因此认为，通过注入解吸流体来采收甲烷比通过一次 压力递减来采收甲烷更可能改变煤的物质性质。这可能是由 于在煤层中注入解吸流体引起的煤的干燥的结果。特别是认 为，煤的粘合强度要降低。在本发明的实验中，所产生的较低 的粘合强度会使得煤更易于断裂。

至于初级消耗，在气蚀井眼周围的煤层之前，大部分原 始甲烷地质储量应该被采收。优选的是2-70％的可以到井 眼的原始甲烷地质储量应该被解吸并从井眼周围的煤层移 出，更优选30-70％的原始甲烷地质储量，最优选30-50％。

由于比初级消耗能采收较大百分数的原始甲烷地质储 量，注入氮气有利，煤层激化使得采收率增加，所以已充分利 用这样的方法。

可以用于从煤层解吸甲烷的第三种方法是把解吸流体 注入到煤层中，解吸流体含有至少50％(体积)的二氧化碳。

人们认为，已经利用含有二氧化碳的流体使得提高了采 收率的煤层也可能有它们的改变的物质特性。特别是认为煤 的粘合强度可能明显降低。这种粘合强度的降低，如上面已 讨论的，在本发明的实践中将使得其很容易在煤层中产生拉 伸和剪切断裂。另外因为甲烷从基岩解吸而二氧化碳吸附到 基岩上，所以含有二氧化碳的流体往往使得含碳物质如煤膨 胀。这种膨胀可能是不均匀的，因此可能使得煤(层)破裂。

因为用氮气提高采收率，当把含有二氧化碳的流体用于 采收甲烷时，优选的是在接照本发明激化井眼周围的煤层之 前，采收2-70％的可以到井眼的原始甲烷地质储量，更优选 30-70％的原始甲烷地质储量，最优选30-50％原始甲烷地质 储量。

因为二氧化碳使得煤的含碳基岩膨胀，所以在激化井眼 周围的煤层之前，优选的是解吸煤中的某些二氧化碳。通过 井眼来减小煤层中的压力的作法可能是有效的。认为该压力 减小的速度优选的应该是基本上等于井眼和井眼设备所允 许的最大的流速。应该注意的是，当井眼与把气体送到工业 销售联合配置时，用于进行本发明的井眼和井眼设备可以提 供高于所达到的流体流速。通过解吸井眼周围的煤层中的某 些二氧化碳，由二氧化碳引起的膨胀量可以减少。在本发明 的实践中认为这将有助于在煤层中产生断裂。另外，当二氧 化碳从基岩中解吸时，煤层中的碳质基岩要发生不均匀的收 缩。这种不均匀的收缩可能导致基岩的破裂，在激化井眼周 围的煤层的过程中，这将使得其更容易产生煤层的拉伸和剪 切断裂。

         井眼和井眼周围的煤层的气蚀

在本发明的一个方面中，相当大百分比的原始甲烷地质 储量已经采收后气蚀的井眼是初始完成的钻入生产甲烷的 煤层的相同井眼。“相同井眼”的意思即不是另钻的或在近处 再钻的井眼。由于使用相同井眼，所以本发明的经济效果大 大增加。还认为，在大多数情况下，由于使用相同井眼，可以 达到最高的甲烷采收率。

在本发明的另一方面中，有相当大百分比的原始甲烷地 质储量已从煤层采收后气蚀的井眼可以是在接近原来井眼 的地方另钻的井眼或可以是新钻的井。当原来的井眼不实用 时可以这么做。例如，如果与原始井眼相邻的岩层严重的被 所用的原来的完井技术所破坏时，优选的是要在煤层的区域 另钻新井眼或钻一个新井。即使用新井或另钻的井眼，认为 该井眼应该尽量接近原来的井眼，以便相当大百分数的原始 甲烷地质储量要从用新井采收的煤层区域采收。

可以用多种方法完成气蚀。例如，可以通过把气态流体 如空气、氮气、烟道气或二氧化碳以许多注入/泄出周期来引 入到煤层中，其往往要破坏煤层并且在泄出期间使得被释放 的含碳物质到井眼中，这样来进行气蚀。在泄出期间，煤层中 要发生另外的剪切断裂。这种断裂通常要引起邻近井眼的岩 层中的渗透性增加。认为这种渗透性增加在井眼的邻近是最 大的，越远离井眼其逐渐减少。在另一种气蚀井眼周围的煤 层的方法中，封闭井眼让井眼中的压力提高。一旦井眼压力 达到所需要的值时，就在最小限制的情况下使井眼泄气到地 表面。这种类型的泄气过程中产生的压差也将导致煤层中的 剪切断裂。本发明所用的一般的气蚀方法一般用注入/泄出 周期和封井。

在另一个可用于煤层气蚀的方法中，在第二流体引入煤 层之前，把可吸附到煤上的第一流体引入到煤层中让其吸附 到煤上。在大于煤层的岩层破裂压力的压力下把第二流体引 入煤层。第二流体引入煤层之后，解除煤层中的压力，以使煤 层中产生剪切断裂。这种方法可以用于由下套管技术完井和 裸眼完井技术完成的井眼区间周围的煤层的气蚀。

当用注入/泄出循环来气蚀井眼周围的煤层时，一般地 注入流体约2～3小时。因为流体注入，所以岩层中的压力迅 速增加，然后开始趋于平衡。人们认为，在注入过程中当达到 岩层破裂压力时就产生压力平衡。认为当在岩层破裂压力或 在大于该压力连续注入流体时，煤层中会产生拉伸破裂。认 为岩层中有有效最小水平应力时，岩层破裂压力将是约 689,476-1,378,951Pa以上。因此，当甲烷从煤层中解吸及 最小应力将降低时，岩层破裂压力将降低。由于每一气蚀周 期引起的煤层的破裂，可能进一步降低是小应力。因为气蚀 煤层需要很少的压缩，所以降低的岩层破裂压力可能是有利 的。这种降低压缩要求将降低有关气蚀井眼周围煤层的费 用。

如早已讨论的，一旦所需量的流体已经注入到岩层中， 就把井眼迅速放气以降低井眼周围煤层的压力。认为在该放 气过程中产生剪切破裂。为了使煤层中产生的剪切破裂最 大，要以基本上等于井眼和井眼控制设备所允许的最大的流 速这样的速度减压。如果需要，可以改进气蚀过程中所用的 井眼和井眼控制设备，以便增加在排气过程中可以得到的压 力降低的速度。一般地，要在少于1分钟内把井眼周围煤层 中的压力降低到接近储层压力。在这一段时间，井底的压力 要降到接近大气压力加上由井内的气柱引起的井内的流体 静压力。在放气的过程中一般地产生煤粉、水和甲烷。一般 地是连续放气，直以不再产生煤粉。在几分钟到几天内可以 连续产一煤粉。

持续约2小时的流动试验可阶段完成。在气蚀过程中， 甲烷的流速一般地随着气蚀的进行会连续提高。但是，在连 续的周围之间，该流速可能变高或变低。因为在连续的周围 之间可能发生的甲烷流速的变化，所以最好通过与至少3个 相邻周期的甲烷流速比较来确定稳定的甲烷流速。

一般地要连续气蚀，直到得到稳定的气蚀区。当得到稳 定的气蚀区时，在排气或清井的过程中应该不再产生煤粉， 或者随着连续的排气所产生的煤粉的量应该迅速降低。可以 使循环流体通过井眼来完成清井。如果需要，也可以在井中 旋转钻头来帮助清井。除了得到稳定的气蚀区外，在停止煤 层气蚀前最好也要稳定甲烷流速。如上所讨论的，应该通过 测定3个相继的气蚀周期的流速来确定稳定的甲烷流速。优 选的是，由3个相继流动试验得到的甲烷流速与由该3个相 继流动试验得到的最高速度至最低速度的差别应该不大于 5-10％，更优选不大于1-5％，最优选不大于2％。

在I.D.Palmer等人的SPE 24906“Openhole Cavity Completions in Coalbed Methane Wells in the San Juan Basin”中 较全面的介绍了可以用于气蚀井眼周围的煤层的井眼和井 眼控制设备的改进情况，该文献收在the 67th Annual Technical Conference and Exhibition of the Society of Petroleum Engineers，Washington，DC(1992，10.4-7)中。

一旦完成气蚀，就可以重新调整井，以便可以采收产生 的甲烷。一般地从井内采收的甲烷要送到管线中。

                   实施例1

该实施例表明，用本发明从井眼可以得到三倍多的甲烷 采收率。

参考图3，把井眼钻到新墨西哥的San Juan Basin收获 层煤(fruitland formation coals)。起始用裸眼空腔完井技术完 井。从井眼采收甲烷之前，近井的起始储层压力大约是11, 031,611Pa。在起始完井过程中，产水率大约是每天2000桶。 在井上可以完成的气蚀量限制高水产率。一旦完井，就对其 进行调整，以便用原生压力衰竭通过6.05cm直径的管子从 岩层中采收甲烷。通过原生压力衰竭可以从井中采用甲烷大 约3年。在三年的时间里，从井眼中采收大约10％的原始甲 烷地质储量。3年过后，就要封井并重新气蚀。在重新气蚀过 程中，水产生速度显著降低，这表明井眼周围的煤层已经有 效地脱水。在重新气蚀过程中，估计储层压力约是6,894, 757Pa。连续进行重新气蚀，直到得到稳定的气蚀区。一旦获 得稳定的气蚀区，就要重新调整井眼，以便通过原生压力衰 竭通过11.43cm直径的管子从岩层中采收甲烷。

图3是井的总气体采收率的图示。对于前面的几个月份 描述了平均每天总的气体采收率，而后是重新气蚀井眼。重 新气蚀前和后，从井眼所采收的气体含有约90％(体积)甲 烷和约10％(体积)二氧化碳。1月和2月表明，平均每天总 的气体采收率是大约12.7万标准立方米/天。大约在3月的 第17天封井，因此，对3月份所示的平均日气体采收率是减 少的。再调整井眼，以便在大约4月份的第15天送气到管线 中。

从图3可以看出，在8月平均每天总的气体采收率是约 49.55万标准立方米/天。

                  实施例2

参考图4，井眼钻开新墨西哥的San Juan Basin收获煤 层。用下套管技术初始完井。到大气中的初始气体流速试验 是不满意的，其仅生产小于1％的原始甲烷地质储量。所以 决定另钻新井，在该井投入使用前在岩层内人造裸眼气蚀 区。该新井也另钻到新墨西哥的San Juan Basin的收获煤层， 该另钻的井用裸眼空腔完井技术完井。接近新井的初始储层 压力大约是7,928,970Pa。在初始空腔完井过程中，从井眼 移走完井钻机，而没有测定是否获得稳定气蚀区。

一旦另钻的井完成，就进行调整，以便通过原生压力衰 竭，通过6.05cm直径的管线从岩层中采收甲烷。通过原生 压力衰竭由井中采收甲烷大约2年。在这2年当中，大约由 井中采收12％的原始甲烷地质储量。这二年之后，封井并再 气蚀。在再气蚀过程中，估计储层压力大约是4,798,751Pa。 连续进行再气蚀，直到获得稳定的气蚀区。一旦获得稳定的 气蚀区，就再调整井眼，以便通过原生压力衰竭通过8.9cm 直径的管子从岩层中采收甲烷。

图4是井的总气体采收率的图示。前几个公历月描述的 是平均每天总的气体采收率，后面是井眼的重新气蚀。重新 气蚀之前和之后，从井眼中采收的气体含有大约91.5％(体 积)的甲烷和大约9.5％(体积)的二氧化碳。对于1月和2 月所示，平均每天总体气体采收率大约是5.7万标准立方米 /天。大约在3月的第28天封井，因此，如3月所示的，平均 每天的总气体采收率降低。在大约4月的第25天再调整井 眼，以便送气到管线。

由图4可以看出，在8月平均每天总的气体采收率大约 是11.3万立方米/天。

                  实施例3

参考图5，井钻到新墨西哥的San Juan BAsin的收获煤 层。用裸眼空腔技术初始完井。从井中采收甲烷之前，近井 的初始储层压力大约是7,170,547Pa。在初始空腔完井过程 中，从井眼移走完井钻机，而没有测定是否获得稳定气蚀。

一旦完井，就调整井，以便通过原生压力衰竭通过 6.05cm直径的管子从煤层中采收甲烷。通过原生压力衰竭 从井中采收甲烷大约2年。在这2年当中，大约从井中采收 大约2％的原始甲烷地质储量。2年之后，封井并再气蚀。在 再气蚀过程中，估计储层压力大约是5,240,015Pa。连续进 行再气蚀，直至获得稳定的气蚀区。一旦获得稳定的气蚀区， 就再调整井眼，以便用7.32cm直径的管子通过原生压力衰 竭从岩层中采收甲烷。

图5是井的总气体采收率的图示。对前几个公历月描述 的是平均日总气体采收率，接着是井眼再气蚀。在再气蚀前 和后，从井眼中采收的气体含有约91％(体积)的甲烷和约 9％(体积)的二氧化碳。就1和2月所示，平均每天总气体采 收率是约1.42-1.7万立方米/天。约在3月的第23天封井， 因此，对3月所示的平均日总气体采收率降低。在约4月的 第29天重新调整井眼以便送气到管线。

由图5可以看出，在10月，平均日总气体采收率大约是 3.4万立方米/天。

                  实施例4

参考图6，井眼钻到新墨西哥的San Juan Basin的收获 煤层。用裸井空腔技术初始完井。一旦完井，就调整它，以便 通过原生压力衰竭从岩层采收甲烷。在从井中采收了大约 4％的原始甲烷地质储量后封井并再气蚀。连续进行再气蚀， 直至得到稳定气蚀区。一旦获得稳定气区，就再调整井眼以 便通过原生压力衰竭从井中采收甲烷。

图6是井的总气体采收率的图示。对前几个公历月描述 的是平均日总气体采收率，而后重新气蚀井眼。气蚀之前后， 从井中采收的气体含有大约91.4％(体积)的甲烷和8.6％ (体积)的二氧化碳。对所示的1-3月，平均月总气体采收率 大约是7.93万标准立方米/天。大约在4月的第8天封井， 因此对4月所示的平均日总气体采收率降低。大约在5月的 第11天再调整井眼以便送气到管线。

由图6可以看出，在11月，平均日总气体采收率大约是 16.99万标准立方米/天。

                  实施例5

参考图7，井钻到新墨西哥的San Juan Basin的收获煤 层。用裸眼空腔完井技术初始完井。一旦完井，就调整它，以 便通过原生压力衰竭从岩层中采收甲烷。从井中已采收大约 19％原始甲烷地质储量后封井并再气蚀。连续进行再气蚀， 直至得到稳定气蚀区。一旦得到稳定气蚀区，就再调整井眼， 以便通过原生压力衰竭从岩层中采收甲烷。

图7是井的总气体采收率的图示。对前面的公历月表示 平均日总气体采收率，后面是井眼的再气蚀。再气蚀之前后， 从井眼中采收的气体含有大约90.4％(体积)的甲烷和大约 9.6％(体积)的二氧化碳。对所示的1月和2月，平均日总气 体采收率大约是7.08万标准立方米/天。大约在3月的第 24天封井，因此，对3月所示的平均日总气体采收率降低。 大约在4月的第11天重新调整井，以便送气到管线。

从图7可以看出，在10月，平均日总气体采收率大约是 10.19标准立方米/天。

                  实施例6

参考图8，井眼钻到新墨西哥的San Juan Basin的收获 煤层。用裸眼空腔完井技术初始完井。一旦完井，就调整它， 以便通过原生压力衰竭从岩层中采收甲烷。从井中已经采 收大约5％的原始甲烷地质储量之后封井并重新气蚀。连续 进行重新气蚀，直至得到稳定气蚀区。一旦得到稳定气蚀区， 就重新调整井眼，以便通过原生压力衰竭从岩层采收甲烷。

图8是井的总气体采收率的图示。对前几个公历月显示 平均日总气体采收率，后面是井的重新气蚀。重新气蚀之前 后，从井中采收的气体大约含有91.7％(体积)的甲烷和大 约8.3％(体积)的二氧化碳。对所示的1-3月，平均日总气 体采收率大约是11.6万标准立方米/天。大约在4月的第 12天封井，因此，在4月所述的平均日总气体采收率降低。 大约在第5月的第12天重新调整井眼以便送气到管线。

从图8可以看出，在8月，平均日总气体采收率大约是 33.98万标准立方米/天。

                  实施例7

参考图9，井眼钻到新墨西哥的San Juan Basin的收获 煤层，用裸眼空腔完井技术初始完井。一旦完井，就调整它， 以便通过原生压力衰竭从岩层中采收甲烷。从井眼已经采收 大约30％原始甲烷地质储量之后关井并重新气蚀。连续进 行气蚀，直到得到稳定气蚀区。一旦达到稳定气蚀区，就重新 调整井眼，以便通过原生压力衰竭从岩层采收甲烷。

图9是井的总气体采收率的图示。对先前的几个公历月 表示平均日总气体采收率，后面是井的重新气蚀。重新气蚀 之前后，从井中采收的气体大约含有87.7％(体积)的甲烷 和12.3(体积)的二氧化碳。对所示的1月和2月，平均日总 气体采收率大约是17.56万标准立方米/天。大约在3月的 第12天封井，因此，3月所示的平均日总气体采收率降低。 大约在4月的第8天重新调节井眼，以便送气到管线。

从图9可以看出，在6月，平均日总气体采收率大约是 33.98万标准立方米/天。

从上面所描述的，可以观察到，本领域的熟练技术人员 很显然可以进行许多改变，替换和改进。因此，本描述仅仅是 作为解释性的说明，并向本领域的熟练的技术人员指教实施 本发明的方法。对在本申请文件中所介绍的那些内容可以进 行许多改变，许多物料可被取代。例如，认为可以利用该申请 中所介绍的那些条件，参数和技术来增加从其它固体碳质地 下岩层如antrium页岩、碳质页岩和盆页岩中的甲烷采收率。 另外，认为在断裂激化固体碳质地下岩层如煤层之前，通过 本申请所讨论的确定的条件和参数可以提高其它增产措施 如断裂激化的有效性。

因此，应该认识到，可以进行的各种改进，可供选择的方 法、变化等都没有离开在权利要求书中所定义的本发明的精 神和范围。当然，所有这些改进都应包括在所附的权利要求 书的范围中。