煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进研究
煤层气高效开发钻完井工艺技术探讨

煤层气高效开发钻完井工艺技术探讨对煤层气进行高效开发,需要结合地层特点,对钻完井工艺技术进行探讨,根据不同的煤层气,利用不同的工艺技术对煤层气进行高效开发。
在储层改造方面,主要以水力压裂改造为主,钻井类型以定向井井型为主;利用空气旋冲钻井工艺来实现煤层气的钻井工艺改造,通过对煤层气高效开发完井工艺技术分析,得出了相关的改进建议,能够提高煤层气的开发效率。
标签:煤层气;钻完井工艺;技术探讨对煤层气勘探阶段需要确保完全准确的地质资料,在进入开发以后的主要目标是提高产量,实现高效开发。
由于很多煤层气的单井产量偏低,而且钻井效率不高,因此需要针对地层特点,选择合适的钻完井工艺技术才有利于提高单井产量,实现煤层气的高效开发。
在选择钻完井技术工艺时,需要考虑的一个重要问题就是储层是否需要改造。
储层利用哪种方式进行改造取决于储层的特性,因此探讨煤层气的钻完井工艺技术,需要研究储层的特性和改造工艺中所出现的问题。
1储层改造工艺探讨1.1储层是否需要改造储层是否需要改造取决于储层中的渗透率,根据大量实践表明,渗透率在至最合适煤层气开采,适合储层改造的渗透率范围在至,如果渗透率小于就需要进行水利压裂改造,才能出现较好的产量。
因此需要根据储层的渗透率来决定储层是否需要改造。
1.2储层改造工艺煤层气储层进行改造的工艺主要有两种:第一种为水力压裂改造;第二种为空气动力造穴改造。
煤层气进行水力压裂改造与常规的油气田改造基本相同,空气动力造穴主要的原理是将高压气体注入井内,在瞬间释放压力的作用下时,煤层气储层产生裂缝,进而改善煤层气储层的渗透率。
空气动力造穴完井没有得到广泛推广的原因主要有以下几方面:第一,对于造穴的时间难以预测,就会造成成本难预测的情况。
第二,该技术对储层渗透率的改善效果不是特别明显;第三,需要特殊的钻井工具及设备。
第四,非常容易对环境造成污染。
第五,由于在进行造穴过程中瓦斯、氧气浓度和明火这三项的控制力不高,很有可能形成瓦斯爆炸的事故。
浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术

浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术1 前言煤层气是一种赋存在煤层中、以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,俗称瓦斯。
当煤层气的主要成分甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时,遇明火便会爆炸,因此,它一直被看作是煤矿开采过程中的危险气体。
但如果将其利用起来,则是一种优质能源和重要的化工原料。
煤层气钻井工艺与石油钻井工艺基本类似,都是在井眼钻成之后,全井下生产套管,固井,最终达到采气的目的。
煤层气钻井技术具有一定的难度,如何有效避免煤岩体的伤害,提高煤层气钻井的质量,是众多勘探人员面临的首要难题。
2 煤层气钻井中的关键技术问题2.1井斜控制井斜指的是实钻井眼对设计铅锤井眼的偏离。
井斜的不合理控制会带来键槽卡钻、起下钻遇阻、井壁坍塌;钻柱磨损套管;钻杆接头损坏;下套管困难,影响固井质量等众多不良后果,也就是说井斜对后续施工有极大的影响。
因此,钻井质量中的井斜有着极其严格的要求:当井深达到500m时,井斜控制在0到1.0度间为优质;1.0到2.5度为合格;2.5到3.0度为不合格;超过3.0度则为报废。
因此,井斜的控制是煤气层钻井施工的一个关键环节。
造成井斜控制不当的原因涉及多个方面的原因,例如:钻机的安装不当、钻具组合的不恰当、开钻钻进参数的不合理、松软地层中没有控制地尺不当或者单点测斜的滞后等。
2.2钻井液固相控制钻井液固相控制是指在保存适量有用固相的前提下,尽可能地清除无用固相,它是实现优化钻井的重要手段之一。
在煤气层钻井施工中,一开对钻井的液性可以不做要求,以确保钻井生产正常进行为基本原则。
但从二开起,必须采用清水钻进,在进入煤系地层之后,更是有一系列要求:粘度23-25s、密度 1.02-1.04g/cm3、pH值7.5-8、含沙量<0.5%。
在煤层钻进时,为了避免对煤层产生伤害,更是将钻井液密度严格控制在1.01~1.03g/cm3之间。
煤层气多分支水平井钻井技术研究

煤储层的吸附能力强、应力敏感性强、速敏性强以及水敏性、碱敏 性强等特点,决定了煤层容易受到伤害。 煤层胶结疏松,施工水平井容 易发生坍塌卡钻事故。 另一方面,由于分支井连接处之间距离较小,原 始地应力释放后,连接处处于力学最不稳定状态。 因此,煤层气多分支 水平井对钻井液具有比普通定向井更高的要求,在保持井壁稳定的前 提下,尤其要解决好润滑降低摩阻和储层保护两个难点。 2.3.1 钻井液与储层保护。 煤层作为煤层气的储集层与常规储层(砂 岩、碳酸盐岩)有很大差别。 煤层具有高吸附性、低渗透性,且易受压 缩、破碎。 这些特性决定了煤层受钻井过程的影响比常规储层大得多, 也就是说,在煤层气钻井过程中,煤层受到的伤害远大于常规储层,而 煤层气的煤层伤害直接影响到煤层气的解吸、扩散、运移及后期排采。 因此煤储层伤害是影响煤层气开发成功率的决定因素,尤其对中国许
随钻电阻率、自然伽马测井是煤层气多分支水平井在井眼轨迹与 地层穿越关系方面应用的关键技术。 井眼轨迹常会在煤层标志层界面 上下波动,由此引起的测井响应特征变化能够反映空间上的煤体结构 和岩性变 化;实时参数采集、解释、导向技术被誉为钻头的眼睛,能及 时分析研究钻头上、下倾钻进方向,防止或预告钻头钻出煤层顶底界 面;轨迹控制过程中通过增斜或降斜、改变钻进方位实时调整三维井 身轨迹变化,使钻头始终处在目标层沿最佳层位延伸钻进。 钻进过程 中即使煤层倾角变化不大,但若不能充分认识井斜角与地层倾角之间 的变化关系,井眼轨迹则有可能钻穿或钻过煤层。 因此,随钻测井评价 要结合煤层已有岩性特征、综合录井信息来分析研究沿三维井眼轨迹 地层参数响应规律。 2.2.2 电磁随钻测量技术(EMWD)
煤层气多分支水平井钻井工艺研究

2 .Ree r h Isi t f Per lu Exp oa in a d d v l p n— a g a g,Per C ia,L n f n 6 0 7,Ch n sa c n tt eo toe m u lr to n e eo me tL n f n to h n a g a g0 5 0 ia)
Ab t a t sr c :M ulibr n h horz nt lw eli w iln e hno o v l pe n r c n e r . Thene t c nolgy i l de de - l t— a c io a l s ane drlig tc l gyde e o d i e e ty a s w e h o nc u sun rba — a c iln e h l gy,op i u sg a o r e hn q l t n e drlig t c no o tm m de in nd c ntolt c i ueofwe lpa h,i e s c i e hniue b t e n horz nt lwe la d a e nt r e ton t c q ew e io a l n c v we l nd m a ng c vet c i n c ll y r l ,a ki a e hnquei oa a e .The t c c ls c fc to ft ulibr nc we li oa— d m e ha e hnia pe iia ins o hem t— a h l n c lbe t ne ( CBM )fed, il t i i e a n a e t c qu he prncpls ofm ki g c v e hni e, u e — l nc iln e hni e n nt s c in tc nd r baa edrli g t c qu s a d i er e to e hni e we edic s e qu r s u s d. Thede i he sgn t — o y a e h elpa h a l tuc ur r s rb d. Them e ha s ofm ulibr nc we li oa- d m e ha e fe d wa n— r nd m t od ofw l t nd we ls r t e we e de c i e c nim t— a h l n c lbe t n il s i t gr t d t e l p a s to he re n e ho orde i u t— an h we la v l pm e fc a - e e ha . e a e o d veo e ft o is a d m t ds f sgn ofm libr c l nd de e o nto o lb d m t ne Ke r y wo ds:c a— e a e lpm e ; ulibr nc rz nt lw el drli e hn o o lb d g s d veo nt m t— a h ho io a l; ilng t c olgy;un rba a c iln e h l gy; elpa h; de - l n e drli g t c no o w l t
煤层气参数井钻探技术的分析

- 102 -工 程 技 术实践检测,此种方式能够有效提升供电的稳定性,进而避免事故的进一步蔓延。
3.7 合理调整10 kV供电电网的运行方式和结构科学地调控变压器的运行模式,逐渐使用DYn11的连接组,由于在系统中引入了新型用电设备,这使电网内产生高次谐波,运用节能环保变压器,降低供电上的损耗。
在进行线路载流量设计时,要保留充足的余量,使用电增长时能够有效应对。
当原有的线路不能满足现有的负荷需求时,就需要加设并行线路。
线路运行电流也有一定的要求,其值应该保持在设计电流2/3左右,短路电流的值应该在16 kA 以内,上限值则不能超过20 kA。
新型设备的使用需要满足稳定性好、体型较小和护养方便等特点。
在实现电缆化的过程中,需要革新中性点运行模式。
以往的中性点都是直接接地的,现在需要经过电阻再接地,还有一种就是通过消弧线圈接地。
之所以如此,就是原有的接地方式已然满足不了继电保护装置的运行要求了。
3.8 配电网自动化系统的应用随着计算机和自动化技术的迅猛发展,电力系统自动化正在迎来一场革命。
在技术革新的推动下,变电站综合自动化系统内部加装了许多数字智能装置。
然后借助低周减载、故障录波、备自投等实现对变电站的自动调控。
然后远程设备会将相关参数传递给调度中心,后者将直接承担起对变电站的管控责任。
这种模式不仅提升了系统运行的稳定性,也带来了生产效率上的提升,进而减小了变电站的成本投入,同时还有助于电网科技水平的提高与管理能力的提升。
配网自动化系统(DA)是一个综合性系统,其是以计算机技术和自动化技术为基础,结合用户对用电的实际需求发展而来的。
其以各种智能装置的逻辑配合为基础,实现故障线段和系统的科学分割,将故障影响区域缩减到最小,将停电的时间降到最低,继而提升供电的可靠性。
与此同时,还可以借助后台配电管理系统(DMS)实现综合性配电调控。
当前社会的不断进步,带来了电能质量要求的不断提高,在这种情况下,要想有一个优良的供电质量,就只能借助合理的在线监测,同时辅以运行模式的调控、适时投退电容器等措施来实现。
煤层气多分支水平井钻井技术探究

数 、控制 操 作措 施 和施 工之 上认 真 地进 行 分 析 进而 判 断。 7 小井 眼 的钻井 技术 。 、 计 的方 向前进 。 2 直 井裸 眼 的造穴 技术 。 、 煤 层 气 多 分 支 水 平 井 通 常 采 用 的 是 直井 , 排采 煤 层气 的生产 井 , 是 能够 确保 12 5. 米 、2 . 毫 米 的钻 头 进 行 钻 进 的 , 4毫 10 5 6 工 艺井 和直 井之 间的连 通 。工作 人 员要 在 直 用这 么小 的井 眼 和长 裸 眼钻 进 时 ,一 定 要解 井 的煤 层气 处造 穴 , 主要 过程 是 : 直井 完 决好 小钻 具 、小 螺杆 以及 小 钻头 使 用 的寿命 其 往 及对 井下 的工 作 情况 进行 井 眼 的清 洁 、 判断 、 加 压 、 制循 环 的压 力 、 控 处理 事故 等 方 面的 问 题。 当然 , 在实 际的施 工 中需要 应 用 的工艺 技 术有 很 多 , 设备 的配套 也 有一 些要 求 , 对 比如 钻 机要 装配 顶驱 、空气 欠平 衡钻 井 则要 安 装 井 控 的设 备 ,尤 其是 旋 转 的控 制头 及 液气 的 分 离器 等 。
R R 系统 , M S 主要 是 利用 旋 转 磁性 接 头 , 正 在 钻井 里 可 以产生 几 十米 之外 就 能够 探测 的一 个磁 场 信号 ,在 目标 井 里下 人 一个 有 线 的探 管, 以测 量 出磁场 的强度 及 方 向 , 通 过对 测 并 量 的数 据进 行分 析来 判 断钻 头 和洞 穴 间 的相 艺。 对 位置 ,在 连通 前 还要 对 轨迹 进行 有 效地 调 当一 口井 完 成之 后 ,通 常需 要进 行 排水 整 , 样才 能实 现连 通 。 这 降压 以使 煤层 气 解析 , 这样 才 可 以产气 。 层 煤 4 欠平 衡 的钻井 技术 。 、 气 的多分 支水 平 井 因为其 工 艺 的特 点 ,需 要 为 了达到 保护 产 层 、 快 速度 、 于携 带 加 利 专 门的排 采直 井来 排 水 和产气 ,而且 这 口直 煤 屑 的 目的 , 采用 欠平 衡 的钻 井 技术 , 是 要 就 井 一定 要水 平 井相 连通 才 可 以达 到 目的。 因 从 另 外 一 口井 里 把 气 体 注 入 到 水 平 井 的 中 此 ,煤层 气 的 多分 支水 平 井通 常 都要 先打 一 间 , 以实 现在 环空 的气 液 混合 , 降低 液 柱 的 并 个排 采 直井 ,然 后再 在适 和的 位置 打 一 口水 压力 ,这种 情 况 也只 有在 煤层 气 多分 支 的水 平 井 ( 称 为工 艺 井 )这 口水 平井 和 直 井 相 平 井 中才会 有 。 也 , 连通 , 之后 再钻 多分 支 的水平 井 。 5 、井 身 结 构 和井 眼轨 迹 优 化 的 设 计 技 二、 煤层 气 多分 支水 平井 钻井 技术 分 析 术 。 煤 层气 多分 支水 平 井是 多种 先 进 的钻 井 煤层 气 井通 常 比较浅 ,排采 直井 和 工艺 技术 综 合的 运用 , 主要 有 以下 几种 技术 : 井井 口问 的距 离 一定 要适 当 ,而 且还 要依 据
论煤层气井钻井工艺及优化研究

论煤层气井钻井工艺及优化研究发布时间:2021-11-03T08:07:00.432Z 来源:《科学与技术》2021年7月21期作者:朱晓忠[导读] 由于煤层的煤气资源已经逐渐受到社会的认可,朱晓忠内蒙古煤炭建设工程(集团)总公司,内蒙古呼和浩特 010010摘要:由于煤层的煤气资源已经逐渐受到社会的认可,已经逐步应用于生活、社会、企业等各个方面,在很大程度上已经取代了部分天然气资源,成为社会上依赖的资源,所以,对于煤气开采钻井越来越受到煤炭企业及社会的重视,由于煤气开采的范围、深度的不断扩大,其开采的难度也不断加大,因此,提高开采工艺确保开采钻井顺利进行成为企业研究的方向。
本文根据煤气层钻井存在的问题,使用针对性的、可靠的、安全的钻井保护工艺,在特定的地质条件下,使用特定工艺,有效地防止了污染物对煤层的渗透,做到了在钻井过程中对煤层的保护,避免了对煤层造成的破坏。
关键词:煤层气;钻井工艺;煤层煤层气体资源近年逐渐受到煤炭开采行业的重视,对于煤层气体资源的开发也逐步成为加大研究力度的主要方向,钻井设备是主要的气井钻井施工煤层气井开采使用的主要工具。
但是,因为煤层中的气井具有储层浅、含水比较丰富的特点,在气井开采作业过程中,由于煤层坚固性差,煤层非常容易发生裂缝、坍塌事故,因此进行气井钻井过程中,由于操作钻井设备不当或者钻井的力度过猛等原因,煤层将会出现大范围的塌陷以及污染物随井液通过地层裂缝渗透至地下等事故,最终会造成气层被大面积污染,如果煤气层遭到污染,其气井的价值将会大大降低,造成煤气资源的巨大损失,这对企业以及社会都十分不利。
所以,必须不断优化煤气井开采作业的生产工艺,制定出合理的钻井施工工艺流程,确保钻井开采作业能够顺利完成。
1 煤层气井钻井施工的工艺重要性煤层气井钻井施工的工艺,其主要价值为,煤层可燃气体已经逐渐成为城市能源的主力。
在进行不断扩大开采面积、范围、频率的同时,对其开采的技术要求与开采量需求也不断提高,但随着气井开采规模、范围的不断加大,其气井开采过程中出现的问题也逐步显现出来,如气井开采难度逐渐加大,气井开采的采出率逐渐降低,在气井开采的过程里,各种资源浪费现象非常严重,造成这些问题的原因主要为气井开采前,没有对煤层地质进行细致调查与研究,没有根据煤层地质情况制定出合理钻井施工工艺,从而导致开采过程中能源浪费非常严重,致使煤气的应用价值受到严重影响,最终无法缓解能源短缺的社会问题。
煤层气钻井工艺及完井技术研究

Mineral Technology384《华东科技》煤层气钻井工艺及完井技术研究陈悦亨(广东煤炭地质二0二勘探队,广东 广州 510800)摘要:对煤层气钻井工艺进行研究,总结影响煤层气钻井正常施工的因素,目的是通过对各项影响因素的分析,构建针对性的钻井工艺,确定完井技术方案,并通过合理工艺技术的选择,保证煤层气钻井的顺利进行,推动产业稳步及高效的发展。
关键词:煤层气;钻井工艺;完井技术随着我国煤矿产业的展,煤层气在能源结构中占据十分重要的位置。
2015年,国家能源局发布了《煤层气勘探开发行动计划》,这一计划中要求加快煤层气的勘探开发,并通过高效技术的运用,提高煤层气的采收率,以推动我国煤层气产业的可续发展。
但是,由于煤层气储存的特殊性,在实际的产业运行中,出现了煤层保护与钻井安全矛盾突出的问题,这些现象若不能及时处理,会影响煤层气钻井工艺的整体效果。
因此,在煤层气产业发展中,为了提高钻井效率,需要细化煤层气钻井工艺,并构建成熟的井技术,提高我国煤层气开发的率,为行业的发展提供技术支持。
1 煤层气钻井技术特点 结合煤层气钻井工艺形式,其技术特点如下:第一,煤层气的目标层为煤层,煤既是生气层又是储气层。
第二,煤层的孔隙和割理都很发育,煤储层普遍压力低,地层破碎,易发生井漏。
第三,煤层气钻井的井壁稳定性差,容易发生井下复杂事故。
第四,改进钻井工艺,减少钻井液的微粒和胶体颗粒对煤层气运移通道的充填和堵塞,可以在一定程度上会增加资源开采量[1]。
2 工程概况 2.1 项目概况 山西地区煤层气钻井工程项目是煤层气地面抽采井钻井工程,煤层气井设计为L 型水平井。
在煤层气的开发过程中,L 型水平井与直井、定向井等开发方式相比,其优越性主要体现在:通过增加煤层段井眼长度,扩大了煤层泄露面积,可有效沟通煤层裂隙和割理,从而增加单井产气量,经济效益显著。
因此,蓝焰煤层气公司决定在郑庄区块推广水平井, ZH-L40-1井布置在郑庄矿3#煤层中,目的是为了解决3#煤层瓦斯突出问题。
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煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进
研究
摘要:近年来,随着中国煤层气开采的发展,新储层日益复杂,老煤层气田发展的困难也越来越大。
进一步提高老煤层气田发展效益,合理发展边际油地面积和提高油气采收率,是中国石油工业的共同目标。
近年来,在中国新发现的低渗透储量已占据全国新探明储量的50%以上。
应增强中国低渗透新探明储量的发展优势,大大提高单孔生产率。
实现低渗透率煤层的合理开发利用,实现国民经济的基本能源需求,是发展中国深煤层气产业的一个迫切任务。
本文对煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进进行分析,以供参考。
关键词:煤层气;水平井;钻井工艺;研究
引言
水平井钻井技术是煤层气高效抽采的关键技术之一。
中国的煤层气钻井技术主要借鉴引用油气开发钻井工艺,随着当前钻井技术的不断发展,水平井钻井技术体系已取得长足进步,尤其是在井眼轨道、井身结构、井眼轨迹和井眼稳定性影响因素探究等方面,技术工艺和参数优化水平有了很大的提升。
但对于煤层气开发,上述技术改进大部分基于工程技术研究方面,很少有基于煤层气开发原理的技术研究,因此有必要基于煤层气水平井井型设计,研究综合各类煤层气水平井井型的优点和缺点,针对性提出配套钻井工艺参数优化方法,提高煤层气水平井抽采效率。
1水平井分段压裂工艺研究
1.1水力喷射分段压裂工艺
水力喷射分段压裂是一种集射孔、水力压裂、封隔于一体的新型增产技术。
该工艺通过特殊套管爆破和岩石成孔等手段产生高速流体。
工作面流体压力大于
破裂压力,形成单向主裂纹。
实际施工中会泵送少量的橡胶液,若确定载体溶液
与喷嘴之间的距离,则孔数会迅速增加。
在注塑成型、密封圈关闭几分钟后,根
据密封圈的设计性能或最大密封圈压力下的最大允许泵速,从密封圈中去除橡胶。
此时应根据设计排砂量和磨管内砂浓度对混合砂进行破碎。
第一次研磨后,调整
钻具,使喷嘴对准下一次挤压和喷射研磨的位置,然后进行分级研磨。
根据需要,在不同裂缝尺寸的水平井中,可通过单根管线进行水力浇筑,并可以精确控制水
平井的水力裂缝位置。
该技术被广泛应用,可用于水平井完井和钻井,建筑安全
性高,施工时间短。
由于钻孔时间短,储层损坏率低,无需机械封隔。
这是一项
现代水平井找平技术,国内外已有数百口砂酸处理井成功应用。
1.2环空封隔器分段压裂技术
环空封隔器分段压裂是将封隔器置于设计位置,用管道密封环空封隔器,然
后在支撑环中压碎。
解锁时,按下压力管路,断开连接,打开冲洗通道阀门,冲
洗完毕后取出被压碎的管柱。
再重复这些步骤加深研磨程度。
该技术施工过程中
使用的钻具较少,遇沙塞事故时,与选用双重密封、机械桥塞+封隔器的分段压
裂相比,处理难度系数比较低。
施工过程中,摩擦力低,设计档次高,设计难度低。
该技术应用于吉林油田的施工中,通过这项技术,水平井产量稳定在周围直
井产量的3.5倍。
2排采工艺优化
2.1井下泵组的优化
为了适应较大狗腿度的井眼,缩短了泵筒(芯)的长度,提高井眼的适应性。
主要是将泵组在原有的基础上进行缩短,尺寸缩短能更好的应对大斜度井况,狗
腿度变化大的井起下工具更通畅;同时减轻了重量,特别是泵芯重量减轻后,更
容易实现起泵芯操作。
为了解决排采过程中泵芯卡,无法更换泵芯检泵的问题,
通过优化改进泵组结构,减少检泵频率。
主要是优化泵芯和中心管插头的结构,
提高起泵芯成功率:改造泵芯和中心管插头的结构,在泵芯本体的外侧设置“凸”起的台阶,在中心管插头的内侧设置“凸”起的台阶。
泵芯遇卡时,上提中心管,带动泵芯一起向上移动,实现泵芯解卡。
2.2管柱结构优化
电潜螺杆泵在排采运转时,杆柱旋转,受偏心距和扭矩作用,抽油杆与油管
内壁的接触、摩擦,越靠近转子,偏心距作用越明显,偏磨越严重,导致油管磨穿。
因此,一般在井斜较大的定向井或水平井,一般推荐使用无杆排采设备。
为
试验螺杆泵在马必东区块L型水平井的应用,进行管柱结构优化使用万向导向装
置和双保护接箍,可以大大延长检泵周期。
2.3螺杆泵补水系统
螺杆泵排采设备在工作过程中,流套压控控制不好或者动动液面控制不当容
易造成烧泵,另外当井筒水质变差时还容易引起卡泵的问题,为此通过优化给井
筒内补水理念,一方面避免烧泵,另一方面改善井筒内水质环境,提高泵组的运
行效率。
补水系统主要由地面水箱及补水系统,当水箱液面下降到设定位置时,
补水系统直接自动给水箱补满水;井下主要有水管和注入头组成,水管和注入头
下入深度根据下泵深度确定,在下泵时连着油管一起入井。
3井型设计改进
3.1 L型水平井
L型水平井是目前使用较多的一种设计方式,主要包括采动区L型水平井和
常规地面抽采L型水平井。
一般在生产准备区布置采动区L型水平井,其中,水
平段在煤层顶板,直井段结合地质情况特殊设计。
该方式兼具煤矿高位钻孔抽采
和地面直井抽采的优点,能够通过煤层采动影响,有效释放地层应力,提高储层
渗透率,可以大规模推广应用。
在远景规划区一般布置常规地面抽采L型水平井,该设计方式能够通过排水降压使煤层中甲烷解吸产出,通过全水平段下入筛管或
套管,对水平井进行压裂或者氮气扩孔增渗,提高储层渗透率。
3.2 U型水平井
U型水平井由一个直井和一个水平分支组成,其中,直井主要在煤层处造穴,水平井穿过洞穴与直井连通。
U型水平井能够对煤层形成有效支撑,防止水平段
垮塌,实现水平井产量的大幅提升。
但该设计方式技术难度大,占地面积大,而
且造价成本较高,不符合大规模推广使用要求。
3.3直斜段固井技术
采用二开钻井工艺时,由于二开钻进直接钻完水平段,极易导致直斜段未固井,造成井筒坍塌,需采用直斜段下套管固井技术,通过在套管外增加分级箍、
封隔器及盲板等加固部件,实现了直斜段固井、煤层段不固井,有效增强了直斜
段稳定性,降低了水平井直斜段施工风险,同时也避免了对水平井段煤层的污染。
3.4储层保护性能评价
将煤岩岩心在不同钻井液中加压5MPa浸泡24h后,使用TAW-1000型岩石力
学试验设备测试其单轴抗压强度,每组钻井液测试2块岩心作为平行样,针对不
同钻井液类型,使用JHDS-Ⅲ型高温高压动态失水试验仪和KDY-50型岩心流动试
验装置对煤岩岩心开展储层保护性能试验。
首先,用地层水饱和待测岩心,用氮
气测试煤岩在束缚水饱和度下的初始渗透率;然后,在压差3.5MPa条件下用钻
井液对岩心进行污染,再反向驱替2倍孔隙体积的破胶液,测试破胶后的煤岩在
束缚水饱和度下的气测渗透率,计算渗透率恢复率。
结束语
(1)优化同心双管射流泵井下泵组减少了排采过程中泵芯遇卡的问题,优
化了地面工艺流程实现一拖二排采,一台柱塞泵能同时满足两口井的排采要求,
降低单井能耗。
通过现场应用试验取得了比较良好的效果。
(2)优化螺杆泵增
加万向导向装置和双保护接箍降低偏磨,增加注水系统降低烧泵风险,通过现场
应用取得了一定的效果。
参考文献
[1]陈金宏,爬行器在煤层气水平井分簇射孔中的应用[J].中国煤层
气,2022,19(01):45-47+26.
[2]李艳昌,刘海龙,贾进章.对称多分支水平井煤层气水电模拟试验研究[J].煤炭科学技术,2022,50(10):135-142.
[3]何钰,山西忻州保德区块保-平30煤层气L型水平井施工实践与认识[J].浙江国土资源,2021(S1):88-94.
[4]张松航,不同排采程度煤储层注CO_2驱煤层气模拟评价[J].煤炭学
报,2022,47(03):1275-1285.
[5]徐凤银.我国煤层气高效开发关键技术研究进展与发展方向[J].煤田地质与勘探,2022,50(03):1-14.。