62煤层气井裸眼洞穴技术-华北钻井院
小井眼水平井裸眼悬空侧钻技术应用
表４三次小井眼侧钻泥浆密度变化对应摩阻变化表
２．４．２钻井液的润滑性能大位移长水平段大大增加了钻具与 井壁之间的接触，下井壁易于沉积岩屑，形成岩屑床。控时钻进 中，由于长时间钻具处于静止状态，容易发生粘卡。另外，小井眼 钻井环空间隙小，井身质量和井眼清洁程度要求高，由于循环 排量受到限制，裸眼井段岩屑难以携带干净，要保证钻井液有足 够的携砂性，润滑性。侧钻时使用较细的２１０目震动筛、除砂器、 除泥器和离心机四级净化设备以清除钻井液中的固相，控制泥 浆的含砂量＜０．３％。
（２）采用小井眼裸眼悬空侧钻减少了打水泥塞或下导向器 侧钻等施工步骤，降低了施工风险和降低钻井成本，同时，最大 化利用侧钻点以下有效进尺，提高单井产量。
（３）ＣＢ—ＤＬ井处于三类地质开发区域，砂岩非均值性强，厚 度薄，储层不连续，再加上井下的复杂的地质情况，小井眼裸眼 悬空侧钻井成功的应用，试气１３产量达到５０万立方米无阻流 量，远远的超过了预期。
图７渊１９一１８并采气由线
４综合效益评价
（ｆ）单套涡流工具成本为２０万元，每方天然气按１．１２５元计 算，洲２３－２３井仅需１０日收回成本，截Ｉｒ ２０１４年５月该井累计 增产气量５ｌＯｘｌＯ％３，体现了良好的经济效益和推广应用前景。
（２）地面涡流工具安装后未发生地面管线水合物堵塞情况， 有效提高了管线输送效率。体现了良好的应用价值。
（５）确保成功侧钻，可以在控时钻进的最初３ ｍ。来回往复 ２—３次控时钻进。确保在侧钻的开始阶段有足够深度的台阶面。
（６）控时钻进时，不可急于求成，最初的台阶面可能很薄，过 大的钻压和过快的钻时可能会破坏刚形成的台阶面，造成侧钻 失败。
（７）６”井眼悬空侧钻的的成功段。
是煤层，极大的控制了侧钻时的方位角的调整。另外，由于６”井 眼环空流速小，打钻时的排量为０．８ ｍ３／ｍｉｎ，井底特别是扶正器
煤层气钻井地质录井与测井技术讲解
煤层段清洗之前要注意岩屑的含气性观察和描述，洗净晾干后 对煤层进行宏观描述
钻井过程中返出的岩屑
煤屑
三、重点录井项目
2.岩屑录井
煤层岩屑描述内容
包括颜色、条痕、光泽、断口、硬度、密度、脆度、割理、煤 岩宏观分类，荧光显示，煤岩岩屑所占体积百分比等
地层岩性组合与层位划分 煤层识别和划分 煤岩特征描述 煤层含气性及物性评价 煤层顶底板岩性特征 构造及沉积环境分析 为工程施工提供依据
开发井
地层岩性组合划分与对比 煤层识别和划分 煤岩特征描述 煤层含气性评价
为工程施工提供依据
二、煤层气录井主要特点（与常规油气录井相比）
煤层气是一种边际效益资源，在保障地质评价资料 的前提下，尽量优化、简化录井项目，降低成本； 煤层气录井重点在煤岩储层特征及含气性描述，特 别是煤层岩心、岩屑的含气性观察和测定、气测录井 和泥浆槽面的观察； 煤层取心过程中气散失快，要求采用绳索取心技术， 尽量减少气体散失。
煤层气储集状态
煤基质颗粒
水溶气
游离气
吸附气
煤层气解吸扩散过程
煤层气录井关键：煤层含气性、储层特点，兼顾油气显示
一、煤层气录井目的
煤层气录井目的是在钻井过程中取全取准各项反映地下地质 情况的原始资料和数据，为煤层气地质评价和工程施工提供第一性资 料。是贯穿煤层气勘探开发全过程中的一项重要技术。
探井、资料井
岩心丈量、编号与常规油气井要求相同
三、重点录井项目 煤层割理描述
1. 绳索取心
割理：延伸长度，缝宽，
割理密度：单位长度（一般为每 5cm或10cm）内割理条数
充填情况：充填物，充填程度
煤层气多分支水平井钻井技术浅析
煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点，直井煤层控制面积小，产量低，钻单支水平井不利于后期的排水降压作业，所以现在煤层气开发多采用羽状水平井，羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通，两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量，找出新的靶点，然后对定向井进行定向指导，确保成功连通。
可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。
本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。
关键词：煤层气；多分支水平井；钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术，但是，其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同，所以，在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点：1、开发目的层比较单一，而且是水平面多分支。
运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气，当前通常是选择某个主力煤层进行开发，在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支，这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。
2、目的层段的分支和进尺比较多。
因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低，因此，如果要提高煤层气的产量，就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道，这就会使煤层段所钻的分支变得更多，通常有l到2个主分支，在主分支的两侧需要钻出多个，通常是6到8个分支，而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。
3、运用裸眼完井的方式。
煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式，这主要是因为：（1）煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区，比如山西的沁水盆地。
按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求，在采完气之后还需要采煤，然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管；（2）因为受到完井技术的限制，当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。
4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。
由于煤层的强度和胶结的程度比较差，容易发生垮塌。
煤层气井钻井技术
缩小可钻性较差的地层进尺 。例如尽量避开研磨性的地 层。④ 钻柱摩
（ ） 壁稳定性差 。容易发生井 下复杂故障 。煤层 强度低 ，胶 １井 结性差 ．均质性差 ，存在较高剪切应力作用。 （ ） 层易受污 染 。实施煤层保 护措施难度 大。煤层段孔隙压 ２煤 力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液 、完井液和固井水泥浆中固相 颗粒 及滤液 的污染 ； 但在钻 井完井过程 中，为安全钻穿 煤层 ，防止井 壁坍塌 ，又要适 当提 高钻 井液完井液的密度 ， 持一 定的压 力平衡 ， 保 这 就必然会增加其固相含量和滤失量 ，加重螨层的污染。 ｝ （ ）煤层破碎含 游离气 多，取 心困难。煤层机械 强度低 ，胶结 ３ 性差， 空隙 大 ， 一般 煤层 取心收获率低。而且煤 层气 井都是选择在 含 气量较 高的煤 区，割心提升 时 ，随着取心筒与井 口距 离的缩 短 ， 心 煤 中游离气不断逸 出 ，当达 到一定值时会将煤 心冲出取Ｊ ， 成取心 筒 造
低密度水泥浆种类多， 有空心徽珠低密度、 泡沫低密度、 山 火． 灰
低密度和其他类型低密度水泥浆等 。 空心微珠是煤燃烧后 经水和 电除尘处理的产品 ，与煤的亲合力较 好 ，密度低 、 破能力 可达 １０ ａ 抗 ４Ｍｐ ，能满 足煤层气 固井和生产 作业 的需要 。中原固井研制的高强度 、低密度水泥浆 ，其密度可降至 １ Ｏ ． ２ ｅ ｍ＇ ｇ ，水泥石抗压强度可达 １Ｍｐ以上 ，在油层固井 中应用较多 ，在 ｃ ５ ａ 煤层气固井 中也进行了成功应用 ，效果好 。 泡沫低 密度水泥浆 由于其 强度低 ，不能满足射孔和酸化压力的需 要 ，—般只能作为填充水泥浆使 用。火 山灰和其他类型低密度水泥浆 的密度相对较高 ．对储层保护不利。
裸眼井常规测井技术及应用
该技术是石油、天然气等矿产资 源勘探开发中的重要手段之一， 对于评估地层性质、确定钻井位 置和钻井参数等具有重要意义。
目的和意义
目的
通过裸眼井常规测井技术，获取地层 参数和岩石物理性质等信息，为石油 、天然气等矿产资源的勘探开发提供 科学依据。
意义
裸眼井常规测井技术能够提高勘探开 发的效率和准确性，降低开发成本和 风险，对于保障国家能源安全和经济 发展具有重要意义。
裸眼井常规测井技术的原理主要是基于地球物理学的原理， 通过测量地球物理场的分布和变化，推断地层参数和岩石物 理性质。
常见的裸眼井常规测井技术包括电阻率测井、声波测井、中 子测井、密度测井等，每种测井技术都有其特定的测量原理 和应用范围。
裸眼井常规测井技术分类
裸眼井常规测井技术可以根据不同的 分类标准进行分类，如按测量原理、 测量参数、应用范围等。
04
裸眼井常规测井技术的优势与局限性
优势
高精度测量
裸眼井常规测井技术能够实现高精度的地下 测量，提供更准确的地质信息。
可靠性高
裸眼井常规测井技术经过长时间的应用和验 证，具有较高的可靠性。
适用性强
该技术适用于各种类型的裸眼井，包括直井、 斜井和水平井等。
成本效益
相对于其他复杂的测井技术，裸眼井常规测 井技术的成本较低，更具有经济效益。
VS
按测量原理分类，常见的裸眼井常规 测井技术包括电法测井、声波测井、 放射性测井等；按测量参数分类，常 见的裸眼井常规测井技术包括电阻率 测井、声波测井、中子测井、密度测 井等；按应用范围分类，常见的裸眼 井常规测井技术包括裸眼井孔内测井、 套管井测井等。
03
裸眼井常规测井技术的应用
石油勘探
石油储层识别
水平井裸眼分段压裂技术汇报材料
水平井裸眼分段压裂技术中的压裂液性能
水平井裸眼分段压裂技术中的裂缝参数
技术优势与局限性
技术优势：提高油气产量，降低开发成本，提高采收率
技术应用范围：适用于不同类型油气藏的开发，如低渗透、致密气藏等
未来发展趋势：随着技术的不断进步，水平井裸眼分段压裂技术将得到更广泛的应用
局限性：对地层条件要求较高，施工难度较大，需要专业人员操作
04
技术实施流程
施工准备
场地准备：对施工场地进行勘察和评估，确保符合施工要求
设备准备：确保所需设备齐全，并检查其性能和安全性
人员准备：组建专业的施工团队，并进行技术培训和安全培训
方案制定：根据实际情况制定详细的施工方案，包括施工步骤、时间安排、人员分工等
06
技术效果评估
增产效果评估
压裂后产量提升幅度
压裂后产能稳定性评估
压裂对储层改造效果评估
增产效果与成本效益分析
经济效益评估
产能提升：评估技术实施后对产能的提升情况
经济效益综合分析：结合投资回报率、成本效益和产能提升等因素，综合评估技术的经济效益
投资回报率：评估技术实施后的投资回报情况
成本效益：分析技术实施过程中的成本与效益关系
分段压裂施工：按照设计要求，对水平段进行分段压裂，提高油气产量
完井作业：最后进行完井作业，包括固井、射孔、测试等，确保油气井的正常生产和运营
施工后处理与评估
施工后压裂液的清理
压裂效果的评估
施工后的维护和保养
裂缝的评估和检测
05
技术应用案例
案例一：某油田水平井裸眼分段压裂技术的应用
案例背景：某油田的储层特点及开发需求
水平井裸眼分段压裂施工流程
煤层气开采技术应用现状及其改进
233煤层气是一种新型清洁能源，属于非常规天然气中的一种。
开采煤层气不仅可以对现有的能源结构进行优化和完善，而且还可以对大气环境起到保护作用，同时保障煤矿整个生产过程更加安全、可靠。
当前，我国正处于能源转型的重要时期，从煤层气资源大国逐渐朝着煤层气生产大国发展。
虽然现阶段煤层气在整个勘探和开采过程中已经取得一定的发展成效，但是在实践中仍然存在很多问题。
要想实现煤层气产业更加高效发展，就必须要针对当前存在的诸多问题进行客观分析和处理，提出有针对性的改进措施，为煤层气开采技术的发展提供有力支撑。
1 煤层气开采技术应用现状1.1 钻井成本普遍比较高煤层气开采在实际应用过程中，钻井成本占投入比例较高。
经过详细的统计计算分析发现其在总成本中的占比在50%以上。
虽然在目前钻井工艺中，以欠平衡钻井技术为主，该技术在实践过程中也有很多优势，但在对钻井液的选择和利用上，仍然面临很多问题。
主要表现为空气、泡沫等类型的钻井液只适用于在浅煤层中，而对于超过1000米的深部煤层，通常还是以使用泥浆携带钻屑的钻进液为主[1]。
这就造成一旦操作不当，很容易导致煤层受到严重污染，其自身的渗透性也会大幅降低，对后期煤层气排采造成非常不利的影响。
针对这种情况，研发低伤害、低污染、高携带性能的钻井液体系尤为突出，同时还要考虑低成本钻井的开发要求，达到钻井效果与成本控制的有机统一，这样才能保证煤层气开发效果达到预期。
1.2 压裂技术问题水力压裂是当前煤层气开发比较成熟的一种增产技术手段，该技术在实际应用过程中，由于煤层煤质较软，所以石英砂等支撑剂在煤层中很容易就会直接镶嵌进去，造成裂缝孔隙性下降，孔隙出现严重的闭合，造成增产改造效果差。
此外，部分遇水膨胀的煤层水力压裂后，其自身的渗透率就会下降，同样影响增产改造效果。
同时在进行压裂液选择时，不同类型压裂液体系成本相差较大，例如纤维压裂液体系、胍胶压裂液体系成本还比较高，清水、滑溜水等压裂液体系存在改造液量大、砂量大等问题，都会变相提高增产改造风险，延长投资回报周期。
煤层气掏穴井钻井工艺浅析
南
（ ｍｌＮ．２ Ｃ ｕｉｙ５ １ ｕ ａｅ２１ ０） ｔｔＯ ０ ｖ Ｎ． Ｏ ０ ６
．
煤层气掏 穴井钻井工艺浅析
胡 向 志
（ 南豫 中地 质勘 察 工程公 司， 河 河南 郑 州 ４ ０ ５ ） ５０ ３
摘要： 在煤层气开发过程当中， 掏穴井既能取得分层参数， 为
２ 技术 要求
（） 井井斜不 大于 ２ 。 １完 。
（） ２ 井底 水平位移 不大于 １ ｍ。 Ｏ
重在 １０ ～ １１ ｇｃ 之 间， ．８ ．０ ／ｍ。 粘度 在 １ ～２ ｓ之间 ， Ｈ值 ８ ０ ｐ
为 ８５ ．。
１ 地 质概 况
钻 遇 地 层 由 老 至新 分别 为 石 炭 系 上统 太原 组 （。 、 Ｃ ｔ 二 ｝
二 开 钻 进 至 ２ ０ — ２ ０ 下 石 盒 子 组 ） 间 ， 层 不 稳 ０ ５ ｍ（ 之 地
（３ 和 二叠系下统 山西组 （ ） Ｃｔ ） ＰＳ 为主要含煤 地层。
Ｓ 泥 浆 比 重 在 １０ ～ １０ ｇｃ 之 间 ， 度 在 １ ， ．５ ．８ ／ｍ。 粘 ５～ １ ｓ ８ 之 间 ， Ｈ值 为 ８ —８５ ０ ｐ ．。２ ０～ ２ ０ 下 石 盒 子 组 ｝ 进 ５ ｍ（ 钻 至 ３｝ 层 项板 ， 层稳 定 ， 为浅灰 一灰 一深灰 色泥 岩、 ｝煤 地 多 砂 质 泥 岩 及 浅 灰 一灰 色 砂 岩 ， 压 为 ３ ｋ 转 速 为 ６ ｒ ｎ 钻 ０ Ｎ， Ｏ／ ， ｍｉ 排 量 为 １ Ｕｓ 泥 浆 比重 在 １Ｏ ６ ， ．５～ １０ ｇｃ 之 间 ， ．８ ／ｍ。 粘度 在
为多 分支 水平 井钻井 施工 提供 可靠依据 ， 又是作 为欠 平衡 施