延川南煤层气井固井漏失分析及防漏技术探讨_李全双
延川南地区水文地质条件及煤层气成藏
在煤层气成藏与煤层气开发中，水文地质条件具有相当重要的地位。
煤层气在生产过程中，主要吸附在煤层的空隙当中，而地下水通过地层的压力对于吸附在空隙中的煤层气具有一定的控制作用，这种情况大大的减少了开采的难度。
文章将重点阐述水文地质条件控制煤层气的作用与效果，为煤层气的形成与开采提出了自己的一些意见。
1 延川南地区的地质特征延川南地区最具有代表性的就是鄂尔多斯盆地，该盆地经历了多次的地壳运动，形成了多个不整合，而不整合纵向的分层结构，使得开采的难度进一步的下降。
同时为煤层气提供了良好的储存条件，同时由于延川南地区下雨普遍都很多，造成了地下水的含量非常的丰富，这对于我们研究水文地质条件对于煤层气成藏，具有非常重大的意义，在煤层当中，煤对水和甲烷的吸附作用是同时存在的，由于煤空隙表面吸附水或者水薄膜分子的存在，使得煤对甲烷的吸附能力变弱，由此可以知道，如果此地含水量过于高，会影响到煤层气的吸附，不利于进行开采工作，不利于煤层气的富集。
2 水动力对于煤层气富集的影响水动力条件中，水文地质对于煤层气的富集具有关键性的因素，这种影响是具有两方面的，既有有利的一部分又有负面的影响。
根据水的流动状态，可以将地下水动力划分不同区域；强交替区域区域、弱交替区域、供水区域、滞缓区域、滞留区带以及滞水区，其中，滞缓区域、滞留区以及滞水区是所有水动力，具有生成煤层气以及储藏的条件，同时对于我们勘测地下情形也是非常有利的，对于延川南地区来说，滞留区是最最常见的煤层气聚集区域，这在我们以往的开采与勘察阶段都可以得出结论，而缓流区是最适合煤层气富集区的缓流区域。
而强弱交替区域对于煤层气的富集是具有不利作用的，由于此地区的水动力较大，对煤层气产生了负面的影响，从以上我们可以得知缓型区域是最适合煤层气富集的，而强弱交替区域是不适合煤层气富集的，在我们的研究中，这两种的区域内都很少见煤层气的富集。
所以研究煤层气的富集情况，对于水动力的研究也是不可缺少的。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水的原因主要有以下几个方面：地质条件、井筒设计和施工质量等。
地质条件是指钻井地点的地层状况和地下水状况，地下水会对井下工作环境和井筒结构造成不利影响。
井筒设计和施工质量直接影响到钻井井筒的密封性和稳定性，设计不合理和施工质量差会导致钻井井筒漏水。
处理煤层气钻井漏水问题的方法主要包括以下几种：采取合理的井筒设计、使用合适的液体密封材料、选择合适的固井工艺、加强井壁强化处理和采用适当的注浆技术。
合理的井筒设计是防止漏水的关键，包括井筒直径、井壁材料、井壁厚度等要素的选择和设计。
使用合适的液体密封材料可以填塞井筒间隙，减少水的渗漏。
固井工艺是指在钻井完成后进行的固井作业，通过填充固井材料来巩固井壁结构，增加井壁的稳定性，防止漏水问题的发生。
加强井壁强化处理和采用适当的注浆技术可以修复已经出现的漏水问题，强化井壁结构，减少漏水的可能性。
针对煤层气钻井漏水处理的措施，应根据具体情况采取综合性的方法，根据地质条件、井筒设计和施工情况制定合理的漏水处理方案。
为了减少漏水问题的发生，采取相应的预防措施也是非常重要的。
在井下作业之前对地质条件进行充分的勘查和分析，了解地下水的状况，为合理设计井筒提供依据；监督施工过程，确保井筒设计和施工质量达标，减少漏水问题的发生。
随着科技的进步和发展，煤层气钻井漏水处理的方法也在不断优化和更新。
利用先进的注浆技术和设备可以更快速、更有效地处理漏水问题；采用高新技术和材料可以提高井筒的密封性和稳定性，降低漏水的风险。
煤层气钻井漏水处理是煤层气开发过程中的重要问题，影响着钻井作业的顺利进行和煤层气资源的开发利用。
针对漏水问题，合理的井筒设计、适当的施工质量、科学的漏水处理方法以及合理的预防措施是解决漏水问题的关键。
随着技术的不断发展，新的技术和方法也在不断涌现，为煤层气钻井漏水处理提供了更多的选择和可能性。
通过综合利用各种手段和方法，可以更好地解决漏水问题，保障煤层气钻井作业的顺利进行，为煤层气开发提供更好的保障和支持。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理
漏水是煤层气钻井过程中常见的问题之一，它会导致钻井作业的中断和钻井效率的降低。
对煤层气钻井漏水进行有效的处理至关重要。
本文将介绍煤层气钻井漏水的原因及处
理方法。
煤层气钻井漏水的主要原因有以下几点：
1. 煤层裂缝。
由于煤层中存在的裂缝，煤层气钻井时会产生裂缝的扩展和渗透，从
而导致漏水。
2. 地层渗透性较大。
煤层周围的地层渗透性较大，容易引起钻井液的渗漏。
3. 钻井液性能不匹配。
钻井液的性能不合理，造成了钻井液本身的漏失。
1. 优化钻井液配方。
通过调整钻井液的含量和性能，使得钻井液的密度和黏度能够
有效地阻止漏水。
2. 选用合适的封堵材料。
使用适当的封堵材料对漏水点进行堵漏，阻止漏水。
3. 加强钻井液循环。
通过加大钻井液的循环流量来加强钻井液的携带能力，从而减
少漏水。
4. 加强煤层固井。
在钻井过程中，对煤层进行固井处理，防止裂缝的继续扩展和渗透。
5. 密封井口。
在钻井结束后，加强井口的封堵，防止地层渗透和漏水的发生。
除了以上处理方法外，还可以采取其他预防措施来降低煤层气钻井漏水的发生。
在钻
井前进行地质勘探，了解地层的渗透性和裂缝情况，从而选择合适的钻井液配方。
加强对
钻井液的检测，及时发现和处理钻井液中的问题，也可以有效地降低漏水的发生。
煤层气钻井漏水是一个需要重视和解决的问题。
只有通过合理的处理方法和预防措施，才能有效地降低漏水的发生，提高煤层气钻井的效果和效率。
延川南煤层气田修井原因分析及对策
年份 泵堵塞 卡泵 油管 泵漏 抽油杆 其它 漏失 失 断脱
２０１６
５８
５０ ４７
３６
２
３
２０１７
１３６
５２ ３４
２４
２０
５
１ 煤 层 气 井 修 井 作 业 原 因分 析
１．１ 泵 堵塞 及卡 泵 不 同于油井 ，煤 层气 井产 液为 煤粉 和水 的混 合
作者简介 张文洪 ，男 ，助理工程师 ，目前从事煤层气排采管理方面工作。
１ ８
ｆｆ】国 煤 层 气
占 比 ６３％ ，煤 粉是 造成 煤层 气井 修井 的首 要 因素 。
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ｌ １ Ｏ
≥ ２ ２
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１ ５
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５
第 ２期
≤ ０．５ — ０．５— １．０
Ｃａｕｓｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｗ ｅｌｌ Ｗ ｏｒｋｏｖｅｒ ｉｎ Ｓｏｕｔｈ Ｙａｎｃｈｕａｎ ＣＢＭ Ｆｅｌｄ ａｎｄ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ
ＺＨＡＮＧ Ｗ ｅｎｈｏｎｇ
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨
钻井工程中井漏预防及堵漏技术分析与探讨钻井工程中的井漏是指地下水或油气在钻井过程中通过井壁渗透到井筒中的情况。
井漏不仅会造成钻井作业困难，还可能引发严重的事故和环境灾难。
井漏的预防与堵漏技术对于保证钻井工程的安全和顺利进行至关重要。
井漏的预防是指在钻井作业中采取一系列措施，避免地下水或油气渗透到井筒中。
预防井漏的关键是要保持井壁的完整性，遮断井筒与地层之间的联系，以防止流体的泄漏。
常用的预防井漏的措施有以下几种：1. 设计合理的井壁结构。
通过合理选择井壁材料和井壁强度设计，提高井筒的抗渗强度，降低井漏发生的风险。
2. 采用附加的套管和水泥固井。
通过在井筒中安装多重套管，并在套管与地层之间灌注水泥浆固井，可以有效地防止地下水或油气的渗透。
3. 適應性防漏技术。
在钻井作业中，根据地层条件和井漏的风险评估，采取相应的防漏措施。
在可能发生井漏的地层上加压钻井、使用可充气套管等。
而对于已经发生井漏的情况，需要采取堵漏技术来尽快解决问题，以防止井漏的进一步扩大。
堵漏技术主要分为维护性堵漏和应急性堵漏两类：1. 维护性堵漏技术。
在钻井过程中，通过注入堵漏剂或堵漏液体，以提高井壁的密封性，阻止渗漏。
堵漏剂可以根据井漏的原因和类型进行选择，例如封孔剂、水泥浆等。
2. 应急性堵漏技术。
当发生严重井漏时，需要立即采取应急措施来堵塞井漏源，以防止事故的进一步扩大。
常用的应急性堵漏技术包括封井、灌水等。
钻井工程中井漏的预防和堵漏技术是保证钻井安全和顺利进行的重要手段。
通过合理的设计和技术措施，可以最大限度地预防井漏的发生，并且能够在井漏发生时及时采取应对措施。
这些技术的应用和不断的改进，将有助于提高钻井工程的效率和安全性。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气钻井漏水是指在煤层气钻井过程中，由于各种原因导致水泥环或钻井套管的完整性受损，从而使地下水或钻井液渗入到井筒中，造成井筒受水、井下作业困难或无法进行等问题。
对于煤层气钻井漏水问题的处理，可以采取以下几种方法：1. 利用固井技术进行封堵：针对漏水源头采用固井技术进行封堵处理。
通过注入水泥浆或其他固井材料，将漏水源头堵塞住，恢复井筒的完整性。
这种方法适用于漏水源头较明显的情况，如水泥环或钻井套管明显破损或渗漏的地方。
2. 采用化学材料处理漏水：对于较小的漏水情况，可以通过注入化学材料进行处理。
这些化学材料具有较强的渗透能力和封堵效果，可以迅速将漏水源堵塞，并增强井筒的完整性。
这种方法适用于漏水源头较隐蔽或泥浆渗漏等情况。
3. 采用物理封堵方法：对于较为复杂的漏水问题，可以采用物理封堵方法进行处理。
可利用膨胀泡沫封堵剂，将其注入到漏水源头附近，通过膨胀形成类似于塞状物的结构，从而封堵漏水源头。
还可以通过冲洗、吹扫等方法将漏水源头的苏打水等杂质清除，以提高封堵效果。
4. 井底反应剂法：利用井底反应剂施工，通过引起地层内的泥浆凝胶、胶体溶解等反应，形成不可渗透的沉积物，从而封堵漏水源头。
这种方法适用于漏水源头较深或漏水量较大的情况。
5. 加压回砂法：对于井下压力较大的漏水问题，可以采用加压回砂方法进行处理。
通过加压向井筒中回注压实砂层，增加井筒的强度和完整性，从而达到封堵漏水源头的目的。
煤层气钻井漏水处理是一个复杂的过程，需要根据具体情况采取不同的处理方法。
在进行漏水处理时，应充分了解漏水源头的位置和性质，并针对性地选择合适的方法进行处理，以保证钻井安全和生产效益的实现。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气(CBM)开采是一种通过钻井将煤层中的天然气释放出来的方法。
钻井过程中可能会遭遇漏水问题，这对钻井的安全和效率造成了一定的影响。
我们需要采取适当的措施来处理煤层气钻井中的漏水问题。
煤层气钻井漏水主要有两种情况：一是地层水漏入到钻井中，二是钻井液从钻井中泄漏出去。
对于地层水的漏入，首先需要定位漏水点，确定漏水的原因。
常见的漏水原因包括地层裂隙、孔隙度较大的地层、钻井过程中的操作失误等。
一旦确定了漏水点和漏水原因，就可以根据具体情况采取相应的措施。
常用的处理方法有：一是增加钻柱密封性，通过适当增大钻杆外径、加密垫圈等方式提高钻柱的密封性，防止地层水的漏入。
二是采用特殊的水泥浆封堵地层裂隙，通过钻井液清洗和旋转孔底沉降压力，将水泥浆注入到裂隙中进行封堵。
对于钻井液的泄漏问题，需要进行及时的处理。
钻井液对煤层气的开采起着至关重要的作用，因此需要采取必要的措施尽量减少泄漏。
可以通过加强钻井液的密封性来减少泄漏，例如增加水泥浆的含量、调整各种化学添加剂的配比等。
可以采用各种泄漏监测装置，及时发现和处理钻井液的泄漏问题。
常用的监测装置有压力传感器、浊度传感器、悬浊液检测器等。
一旦检测到泄漏问题，需要及时进行修补，同时采取措施防止泄漏扩大。
除了以上的处理方法，还有一些预防措施可以帮助减少漏水问题的发生。
首先是选择合适的钻井液类型和性质，根据地层条件和井口情况选择适当的钻井液，提高钻井液的性能和适应性。
其次是加强钻井人员的培训和管理，提高他们的操作技术和安全意识，减少人为失误导致的漏水问题。
还可以加强现场监测和检查，及时发现问题并及时处理。
煤层气钻井漏水是一个需要重视的问题，对于保障钻井的安全和提高钻井效率具有重要意义。
通过采取适当的处理和预防措施，可以最大程度地减少漏水问题的发生，确保钻井的顺利进行。
煤层气水平井施工井漏问题及解决办法何承启
煤层气水平井施工井漏问题及解决办法何承启发布时间：2023-06-02T12:41:27.634Z 来源：《建筑创作》2023年6期作者：何承启[导读] 摘要：目前我国的煤矿开采事业越来越受到人们的关注，在煤层开采中，因各种复杂的地层条件而导致的井漏事故时有发生，一直以来都没有形成完善的防治措施。
本论文将当前国内外关于井漏问题的治理经验相联系，并在分析了煤层气水平井井漏问题的治理难度和实际治理的基础上，提出了一些在煤层气水平井建设中常用的治理方法，希望能为在煤层气水平井建设过程中，如何解决井漏问题，奠定一定的基础。
摘要：目前我国的煤矿开采事业越来越受到人们的关注，在煤层开采中，因各种复杂的地层条件而导致的井漏事故时有发生，一直以来都没有形成完善的防治措施。
本论文将当前国内外关于井漏问题的治理经验相联系，并在分析了煤层气水平井井漏问题的治理难度和实际治理的基础上，提出了一些在煤层气水平井建设中常用的治理方法，希望能为在煤层气水平井建设过程中，如何解决井漏问题，奠定一定的基础。
关键词：井漏；处理方法；处理技术引言：在水平钻井中，由于钻井液性能差，或钻井液密度过大、漏失严重，导致水平井水层段出现大量漏失，造成地面沉降，甚至会发生塌陷，从而给煤矿的生产安全带来巨大的问题，严重时甚至危害工人生命，所以本文对每一层水平井施工井漏问题进行研究，煤矿作业人员要不断改进工艺，根据不同类型的煤层性质，采取不同的工艺。
一、井漏情况井漏主要是指钻井过程中发生的井壁坍塌、涌砂、缩径、钻具落物等井内事故，导致钻具损坏、卡钻或钻具烧死等井内事故，有时也包括钻具损坏后发生的岩屑床、堵漏、固井等井下事故。
在煤系地层中，因地质条件复杂，受钻具组合和井眼口径等因素的制约，会导致油井泄漏事故频发。
据资料显示，在我国煤炭资源丰富的水平开采中，由于井漏事故所导致的成本高达15%—20%，严重时还将阻碍项目建设。
据统计分析，井漏导致的直接经济损失主要包括钻具费用（约占总费用的7%～10%）；卡钻或起下钻作业时间增加，直接经济损失约为总费用的5%～8%；固井费用增加；因井漏问题而造成的套管损坏导致报废以及因井漏问题而造成施工时间浪费等。
论煤层气钻井中护壁与堵漏问题
论煤层气钻井中护壁与堵漏问题摘要：考虑到当前煤层气的钻井情况，结合自身实践经验，多角度分析了煤层气钻井护壁中存在问题的分析及预防，并分析了煤层气钻井钻井液漏失原因分析和处理措施，希望对全面推动煤层气钻井工作的高质量发展有所帮助。
关键词：煤层气，钻井护壁，堵漏措施，堵漏材料结合当前的煤层气开发的实际情况，在具体的钻井环节中，往往存在着钻具卡钻、钻井液漏失等问题，这样严重影响着煤层气开发质量，无法实现预期的开发目标，这里重点结合自身从事煤层气开发的经验，多角度分析煤层气钻进中护壁与堵漏问题相关问题。
1 煤层气钻井护壁中存在问题的分析及预防1. 1煤层气钻井压差卡钻的原因第一，考虑到井壁中的滤饼的情况下，不加以重视则会造成卡钻的问题。
具体来说，构建成为滤饼的情况，主要涉及到以下三个方面。
一是，井壁上存在着钻井液中的固相颗粒；二是，在岩石表面也存在着钻井液中的粘土颗粒；三是，存在着渗透沉积的影响。
第二，考虑到环空液柱压力和地层孔隙压力的压差影响下，如果存在着后者要超过前者必然意味着压差存在着，其超过一定的范围，这样就会造成存在着压差卡钻的情况。
第三，针对钻井液的负电分散体系来说，由于存在着滤饼的负电力场和钻具表面的正电荷的作用下，考虑到静止的钻具的影响下，如果存在着其和滤饼距离过小，存在着极性分子相互作用，这样则会卡钻现象的问题。
1.2煤层气钻井压差卡钻的预防煤层气钻井的卡钻情况，应重视加强事故处理分析工作，重点落实有效处理滤饼粘附后形成的压差问题，具体的泥浆护壁方面的措施如下。
一是，选择高分子化合物低固相钻井液，这样能通过薄而韧的泥饼，并保持一定的润滑性的要求，在特定的地层下，能满足清水钻进的要求；二是，在加强固控的基础上，清除相应的无用固相，尽可能控制存在着劣质滤饼的情况；三是，结合实际需求来优化钻具结构，可以将支撑点应用在下部钻具结构中，能进一步控制接触面，应加强在加重钻杆、欠尺寸扶正器、螺旋钻挺等方面的研究工作；四是，在具体的煤层气钻井过程中，可以选择阳离子钻井液体系，可以选择正电胶的融入，能满足于钻井液中的正电子与粘土表面的负离子相结合，这样处理能满足构建符合正电的滤饼要求，尽可能避免滤饼吸附钻具上的正电荷而造成的卡钻问题。
煤层气钻井漏水处理
煤层气钻井漏水处理煤层气（CBM）是一种可再生的能源，已经成为全球能源领域的热门话题。
与传统的油气资源不同，CBM不仅是一种清洁、低碳的能源，而且具有废弃煤矿资源的再利用价值。
CBM开采需要进行钻井作业，但在钻井过程中常常会遇到漏水问题，处理漏水是保障煤层气钻井作业安全的关键。
煤层气钻井漏水的成因主要是地层水强度大、地下水井窜漏，钻井技术过程造成杆柱密封不良或井底堵塞，导致地下水渗透进井壁或井底。
漏水对煤层气钻井作业的安全性和钻井作业效率均产生很大影响，需要及时采取措施加以解决。
对于煤层气钻井漏水问题，处理方法主要包括止水、抽水和防水。
止水技术是指采用封堵技术，密封井口、管道等与地下水相连的孔隙。
常见的止水技术包括注水封堵、填充剂封堵、浆液封堵等。
注水封堵是将水泥浆注入到井孔中，同时注入一定压力的水，使泥浆密实，达到封堵井壁的目的。
填充剂封堵是将硬度较高的沙土等填充到井孔中，达到封堵井底的目的。
浆液封堵是将粘性较大的化学药剂与水混合并加压注入到井孔中，使其在孔隙中形成粘稠的液体，达到封堵井壁和井底的目的。
抽水技术是指将井底或井侧漏入井内的地下水抽出来，减小井内水位从而达到止水的效果。
常见的抽水技术包括泵送抽水、压实注水、喷浆抽水等。
泵送抽水技术是将水泵送到井孔中，通过吸水管将井底或井侧的水抽出来。
压实注水技术是将注水管压实到井孔中，施加一定的压力使管内的水压力大于井壁压力，从而将水压入井壁，达到止水目的。
喷浆抽水是将水和泥浆混合后喷入井孔中，在抽水时把井内淤泥一并抽出来，达到止水和清淤的目的。
总的来说，处理煤层气钻井漏水问题需要根据漏水问题的具体成因和实际情况，选择合适的处理方法。
止水、抽水和防水技术都具有一定的优点和局限性，在实际操作中需要结合地质条件，综合使用多种技术手段，确保钻井作业的安全和顺利进行。
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钻，为保证后期开发，需要进行固井作业对套管与井 壁间的环空进行注水泥封固，并保证封固质量，以满 足分段压裂要求。
二开生产套管固井主要要求封固致密砂岩气顶
层以上 150 m 至井底位置。 1.2 固井漏失情况
通过 2013 年至 2014 年 500 多口井的固井统计，
表 1 井身结构及封固要求 Table 1 Bore frame and cementing requirements
Cementing leakage analysis and leak protection technology discussion of coalbed methane wells in South Yanchuan block
Li Quanshuang, Peng Jinlong, Yan Lianguo and Li Xiaoli
第5卷 第1期
油气藏评价与开发
RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT
2015 年 2 月
延川南煤层气井固井漏失分析及防漏技术探讨
李全双，彭金龙，闫联国，李晓黎
（中国石化华东石油工程有限公司固井分公司，江苏 扬州 225000）
摘要：煤层气作为我国一种新型的非常规能源，备受国内石油行业的重视，但我国煤层气具有“高储低渗”的特点，在煤层 气完井方式上随地区不同而不同。山西延川南区块煤层气井以丛式定向井为主，完井方式采用套管完井，故此区块的煤 层气开发需要环空注水泥封固后，采用分段压裂方式进行增产改造。介绍了延川南煤层气井固井过程中发生漏失的情况 及其原因分析，提出针对该区块煤储层条件固井防漏技术措施，研究一套能够降低固井漏失风险的固井工艺。 关键词：煤层气井；固井漏失；固井工艺；顶替效率；水泥浆体系 中图分类号：TE256 文献标识码：A DOI:10.13809/32-1825/te.2015.01.016
1 延川南区块煤层气井特征及漏失 情况
延川南区块煤层气所在构造属于鄂尔多斯盆地 东南缘万宝山构造带，隶属于渭北隆起和晋西扰褶 带交汇区。此区块的煤储层特性同其他区块煤储层 一样，具有“高储低渗”、低压、煤层呈割理发育[1]，易 受压缩，非均质性强，机械强度低，力学稳定性差，杨 氏模量小（2.1～6.8）×103 MPa[2]，泊松比通常在 0.2～ 0.3，在外力作用下极易破碎等特点。
固井过程发生井漏的原因有多种类型，延川南 工区煤层气井固井漏失以渗透性和裂缝性漏失为 主，主要表现在固井施工过程中水泥浆进入环空后， 开始进行替浆或替浆过程期间发生井口返浆量变小 或失返。延川南工区固井漏失的原因分析主要从以 下几点展开。
2.1 地质条件特殊性
延川南区块煤层气井目的层及上部地层属于低 压地层，尤其是三叠系下统刘家沟组、二叠系上统石
本区块煤层气井井深在 600～1 600 m，主要地 层自上而下依次为新生界第四系，中生界三叠系（二 马营组、和尚沟组、刘家沟组），古生界二叠系（石千
峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组），石炭系（太 原组、本溪组）和奥陶系（马家沟组）。采用平台丛式 井井网方式进行定向井开发，钻探目的是整体开发 延川南煤层气田，探索致密砂岩气。煤层气井钻井 完钻原则是钻穿山西组 2 号煤层以下 40 m，采用套 管完井方式，后期采用套管射孔分段水力压裂方式 来增产开发。二叠系下统山西组和石炭系上统太原 组为本区块主要含煤地层，山西组发育 2 号煤层是目 前本区块的主力开发层。
千峰组和上石盒子组，是漏失发生最频繁最严重的 层位，其地层主要岩性组成包括砂质泥岩、砂砾岩、 泥岩细砂岩及粉砂岩互层等，既属于破裂压力低的 地层，同时还是微裂缝比较发育的地层。
部分井在钻井过程中打开地层裂缝系统，发生 钻井液漏失，钻井队的堵漏材料进行堵漏，只能在一 定程度上满足继续钻进的要求，而不能满足密度远 大于钻井液密度的水泥浆在环空流动时动液柱压力 条件下的承压要求[3]。
时间 2013 2014
完井数/口 339 225
CBL 测井数/口 339 94
固井漏失井数/口 22 44
水泥低返井数/口 8 16
漏失率，% 6.5 19.5
备注 全年 上半年
并结合封固段长，固井过程发生井下漏失情况统计。 从表 2 所统计的数据可以看出，随着延川南煤层
气井不断开发，工区内井网加密，2014 年固井过程发 生漏失情况越来越严重，导致水泥低返现象也相应 增加，影响了固井质量，固井漏失率从去年的 6.5 % 上升到今年上半年的 19.5 %，今年上半年水泥低返 井口数相比去年全年增加了 1 倍，固井漏失对固井质 量的影响极大。
2.4 固井工艺过程的控制不当
通过上述分析，延川南煤层气井地层对压力敏 感性很强，在固井过程中由于水泥浆流变性能不合 理或注替过程中压力波动较大，可能会增加环空摩 阻和形成瞬时激动压力，造成压力薄弱地层的破裂 或微裂缝的打开，从而引起地层漏失。
3 延川南煤层气固井防漏技术探讨
针对延川南工区煤层气井固井发生漏失影响固 井质量的复杂情况，通过分析漏失发生的原因，进行技术探讨。
第1期
李全双，等 . 延川南煤层气井固井漏失分析及防漏技术探讨
81
漏失。
2.3 水泥浆密度高
目前国内煤层气井固井水泥浆体系已经脱离出 常规井固井所用的体系，各地区已经初步形成合适 的水泥浆体系，但为保证固井质量，水泥浆体系的优 选还有待进一步深入研究，优选更适合煤层气井低 压特征的低密度水泥浆体系。
开次 表层套管 生产套管
钻头直径/mm 311.15 215.9
套管直径/mm 244.5 139.7
设计井深位置 钻穿基岩 20 m 左右 钻穿 2 号煤层以下 40 m 左右
水泥返高位置 地面
致密砂岩气顶层 150 m 左右
固井方式 常规 常规
表 2 延川南区块煤层气井固井漏失情况统计 Table 2 Leakage statistics in the process of cementing of coalbed methane wells in south Yanchuan
2 号煤层属于高阶煤层，具低渗、低孔、低压、非 均质性强、脆性强及煤层破裂压力差异性大等特点， 在固井施工过程中也同样因环空静液柱压力较大而 发生渗漏甚至是直接漏失[4]。
2.2 钻井液性能不满足要求
延川南煤层气井钻井所用的钻井液对井壁稳定 性和井下漏失产生很大影响。主要表现在几个方 面：① 部分井队直接用近乎清水的钻井液钻进，对井 壁侵泡得非常严重，清水进入上部疏松地层或微裂 缝发育地层导致局部地层水化，引起井壁坍塌甚至 是将微裂缝转变成裂缝，从而引起地层漏失；② 为控 制成本，钻井液所用外掺材料不合格，钻井液性能不 满足钻进需要，无法形成有效的泥饼来保护井壁稳 定，同时也满足不了充分携砂清洗井筒的要求，导致 井筒不畅通，循环摩阻加大；③ 钻井液性能不满足要 求，无法充分携岩及清洗井筒，故部分井队则盲目提 高循环排量，增大循环摩阻，导致钻井液液柱动压力 大于地层裂缝垂向应力，从而打开裂缝系统，导致
1.1 固井封固要求
延川南煤层气井采用二开制井身结构及套管完 井方式，其井身结构及封固要求见表 1。一开以钻穿 基岩层 20 m 完钻，二开则钻穿 2 号煤层以下 40 m 完
收稿日期：2014-08-11。 第一作者简介：李全双（1988—），男，助理工程师，固井技术研究。
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油气藏评价与开发
第5卷
延川南工区煤层气井固井所用水泥浆体系采用 双密度—双凝体系，其中领浆低密度采用 1.65 g/cm3， 尾浆采用 1.85 g/cm3，总体来说，水泥浆密度远大于钻 井液密度，对地层产生的静液柱压力大大增加，很容 易引起地层渗漏甚至是漏失[5]。
以 W118-1 平台延 6-38-38 井为例： 完钻井深：1 586 m，煤层位置：1 542.4～1 547 m，油气层顶：1 201.4m，设计水泥浆返高：1 050 m，钻 头 × 套 管 直 径 ：215.9 mm × 139.7 mm，井 径 扩 大 率 ： 4.1 %。根据固井设计要求，尾浆封固 1 386～1 586 m（段长 200 m），领浆封固 1 050～1 386 m（段长 336 m），泥浆密度 1.08 g/cm3。 复杂情况：本井在钻进至 S 点（1 372 m）时发生 井下漏失，在固井过程中，开始替浆时井口失返，井 下发生漏失，最终碰压前压力为 2.5 MPa，根据对 S 点位置进行理论压力计算。 固井前静液柱压力：Ps1=ρmgHs=1.08×9.81×10-3× 1 372=14.54 MPa。 固 井 后 静 液 柱 压 力 ：Ps2=ρmgHs1 + ρsgHs2=（1.08 × 1 000+1.65×372）×9.81×10-3=16.62 MPa。 其中，Ps1为环空流动液体全部为钻井液时 S 点的 静液柱压力，MPa；Ps2为固井后，环空流动液体由钻井 液和水泥浆两部分组成时 S 点的静液柱压力，MPa； ρm，ρs 分别为钻井液密度和水泥浆密度，g/cm3；Hs 为 S 点环空钻井液液柱长度，m；Hs1，Hs2 分别为环空内钻 井液和水泥浆液柱长度，m；g 为重力加速度。 可见，在不考虑环空摩阻的前提下，Ps2＞Ps1，S 点 位 置 固 井 时 容 易 发 生 漏 失 ，经 固 井 后 碰 压 前 压 力 （2.5 MPa）反推以及 CBL 声幅测井结果显示，水泥浆 低返，地层发生漏失。 由此可见，钻井过程中发生漏失的井，若堵漏措 施不到位，由于水泥浆密度远大于钻井液密度，在固 井作业时发生漏失的机率很高，造成水泥浆低返，影 响固井质量。
2 固井发生漏失的原因分析
通过延川南工区 2013 年至 2014 年上半年固井 过程发生井下漏失情况的统计分析得出：发生的漏 失井越多，导致水泥浆低返现象就越多，固井质量无 法保证，尤其是上部致密砂岩气层封固质量不佳，加 大腐蚀性气体对套管的侵蚀，影响后期煤层气的排 采。下面针对固井过程发生漏失的原因进行初步 分析。