澳大利亚煤层气开发工艺技术
澳大利亚箭牌公司苏拉特区块煤层气开发地面集输工艺技术

澳大利亚箭牌公司苏拉特区块煤层气开发地面集输工艺技术李庆;陈霞
【期刊名称】《石油规划设计》
【年(卷),期】2017(028)005
【摘要】随着全球进入能源紧张时代,煤层气作为重要的替代能源逐渐受到世界各国的重视.介绍了澳大利亚箭牌公司在苏拉特盆地煤层气开发中地面集输工艺技术,包括井场不分离计量工艺、大口径高密度聚乙烯管的应用、25 km大集气半径集气、井场到站场一级布站、采气管道自动低点排液、集水管道自动高点放空等技术.通过采用这些技术,实现了地面厂站的优化简化,降低了投资和运行成本,促进了煤层气田的高效开发.这些新工艺、新技术、新材料的应用体现了煤层气集输工艺未来的发展方向,对今后我国煤层气田的开发具有很好的借鉴意义.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】李庆;陈霞
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司规划总院;中国石油天然气股份有限公司规划总院
【正文语种】中文
【中图分类】TE866
【相关文献】
1.澳大利亚苏拉特盆地煤层气地质特征及富集模式
2.低煤阶、薄互层煤层气的成藏特征及开发技术——以澳大利亚苏拉特盆地为例
3.煤层气田地面集输工艺技术探
讨4.延川南区块煤层气集输工艺技术研究5.不连续、薄互层煤层气地质建模技术——以澳大利亚苏拉特盆地为例
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煤层气开发与工艺技术(上)

国内外煤层气开发技术综述左景栾1 孙晗森(中联煤层气有限责任公司,北京 100011)摘要:本文对国内外煤层气开发技术进行了调研与对比分析。
纵观国外煤层气成功开发的技术,主要采用空气/泡沫钻井、低密度/泡沫固井、裸眼/洞穴完井、水力压裂、水平井。
而中国煤层气开发对于这些工艺技术方面有待加大研究力度,推广应用研究成果。
同时,我国应加强煤层气的基础研究,以自主研发和原始创新为主,研究出更适应于我国煤层气储层特征的高效开发技术,加快煤层气开发设备的国产化进程。
关键词:煤层气开发空气/泡沫钻井 水力压裂水平井1. 煤层气开发的意义进入21世纪,世界各国对能源的需求不断增长,而随着世界石油和天然气资源的逐渐枯竭,世界常规能源供给形势日益严峻。
因此,国际上逐渐把发展非常规能源作为新世纪能源发展的重要课题[1-3]。
煤层气是一种在煤化作用过程中形成的、并赋存在煤层中的以甲烷为主的混合气体。
煤层气的成分以甲烷(CH4)为主,其次为二氧化碳(CO2)、氮气(N2)等,因此它除了作为能源外,也可作为化学工业的原料。
我国的能源构成远远低于世界能源构成中天然气所占比例。
煤层气作为在近二十年才得到工业性开发的洁净能源,其巨大潜力逐步为人们所认识[4]。
煤层气的排放是仅次于CO2的第二大温室气体排放源。
虽然我国煤层气资源居世界第三,但每年在采煤的同时排放的煤层气在150亿立方米以上[5],合理抽放的量应可达到35亿立方米左右,除去现已利用部分,每年仍有30亿立方米左右的剩余量,加上地面钻井开采的煤层气50亿立方米,可利用的总量达80亿立方米,约折合0.01吨标煤。
如果用于发电,每年可发电近300亿千瓦时[6]。
可见开发煤层气既可以利用资源,又可减少煤矿瓦斯灾害和大气污染。
煤层气是一种高投入、高风险、高技术的产业,要掌握它的基本赋存规律和开发技术,必须有较大的前期投入和较先进的仪器设备。
对于我国煤层气可靠丰富的资源量,关键是探索新的勘探开发基础理论,攻克高效开发技术。
煤层气开发的工艺技术

第十一章煤层气的勘探开发技术煤层气开发的成败,关键在于采取一整套与煤储层物性相适应的钻井、完井、压裂、排采等技术措施。
第一节钻采工艺技术开采煤层气常用的有三种布井方式,即针对煤层的垂直钻井、水平钻井和针对采空区的钻井。
垂直井是从地面打钻穿过煤层进行采气,是目前主要的钻井方式(图11-1)。
这种开采方式产气量大、资源回收率高、机动性强,可形成规模效益。
但它要求有利的地形条件、厚度较大、渗透性较好的煤层或煤层群。
水平井有两种:一种是从巷道打的水平抽放瓦斯井;另一种是从地面先打直井再造斜,沿煤层钻水平井(排泄井或称丛式井)(图11-2),在煤层内打若干水平分枝时,又称为分枝水平井或羽状水平井(图11-3)。
水平钻井的方向与面割理方向垂直,适于厚度大于1.5m的厚煤层,成本较高。
采空区钻井:从采空区上方由地面钻井到煤层上方或穿过煤层(图11-2)采空区。
采空区顶板因巷道支柱前移而坍塌,产生新的裂缝使瓦斯从井中涌出。
如果采空区顶部还有煤层并成为采空区的一部分,瓦斯涌出量更大。
产出气体中混有空气,热值降低。
由于产出气中含氧高,不宜管道输送,产量下降较快的井宜就地利用。
图11-1 煤层甲烷井类型图图11-2 排泄孔钻井工艺图一、钻井类型分类按煤层层数分类:根据一口井开采的煤层层数分为单煤层井和多煤层井。
单煤层井井筒只与一个煤层连通,多煤层井井筒与多个煤层连通。
根据埋深分类:浅层气井井深大于300m,一般200~300m以上属甲烷风化带,不利于煤层气保存;深层气井井深大于1500m,1500m以下煤层埋深大,成本高。
目前煤层气最深的井有2438m。
一般井深为300~1500m。
按井网的位置分类:有边缘井和内部井两种。
图11-3 我国第一口水平井实钻井眼轨迹三维图根据钻井类别分类:有资料井(取心井)、试验井(组)、生产井和检测井四种。
资料井主要通过钻区探井取准煤心作含气量等参数测试、试气,并用单项注入法求取煤层渗透率。
澳大利亚SuratBowen盆地煤层气田地面改

? Bowen盆地区块:矿权面积 1.1×104km2,2003年投入开发 Moranbah煤层气田,现有采气井 110口,全为水平井。井 深600~800m,单井产气量6000m3/d-30000m3/d。
? Surat、Bowen盆地气田煤层气组分和物性很相近, CH496% 以上,N2为2%左右,CO2为0.03%左右,不含H2S和煤粉。
Moranbah处理厂
0.05MPa
0.85MPa
采气干线
2020/7/27
Bowen 盆地 Moranbah 气田布局图
第10页
CPPEI 中国石油规划总院
1. 总体布局技术特点
? 根据煤层气田地理形状、井位布置、单井产量、集气集水半径、下游 用户位置,结合集输气流向确定总体布局,因地制宜布置站场。
Surat 、Bowen 盆地蕴藏着丰
富的煤层气资源 。地面多
为牧场草原、森林、农田地 貌,目前已有多个煤层气田 在开发,有各类采气、水井 3.9 万口。澳大利亚 Arrow 公 司为煤层气资源的最大的拥 有者,登记勘探面积 6.5×104km2,已开发了 5 个 煤层气田,采出气主要供应 气田周边电厂和下游用户。
澳大利亚Surat、Bowen盆地煤层气田地面 集输技术对我国煤层气开发的启示
中国石油规划总院 惠熙祥 2012年7月
目录
一、 Surat、Bowen盆地煤层气田与 我国煤层气田的自然差异
二、 Surat、Bowen盆地煤层气田地 面工程主要技术特点分析
澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气水平井开发优化

澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气水平井开发优化丁伟;夏朝辉;韩学婷;孙华超;汪萍【摘要】以澳大利亚Bowen盆地M气田中煤阶煤层气为例,依据渗透率和含气量,将储集层划分为4类,建立井组模型,提出相应的中煤阶煤层气水平井开发策略.针对I类和Ⅱ类煤储集层渗透率较高,优化单井控制面积,采用与面割理垂直的单分支SIS 水平井开发,后期加密,大幅减少钻井进尺、地面井口数;针对Ⅲ类煤储集层,考虑先期投产井对该区域压力的影响,适当增加单井控制面积,优化水平分支长度和夹角;Ⅳ类煤储集层渗透率较低,单井控制面积小,SIS水平井和MBL井开发效果均较差,建议暂不开发.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2014(035)005【总页数】4页(P614-617)【关键词】Bowen盆地;中煤阶;煤层气;水平井;渗透率;控制面积;优化【作者】丁伟;夏朝辉;韩学婷;孙华超;汪萍【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中联煤层气有限责任公司,北京100011;中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石油勘探开发研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE112.2;TE243中煤阶煤储集层与高煤阶和低煤阶煤储集层相比,具有割理发育程度高、含气量中等的特点,割理提高了煤储集层的渗透性和基质孔隙连通性,有利于煤层气的解吸、扩散和运移[1-3]。
采用水平井开发,尽可能垂直于面割理方向进行水平钻井,从而使水平井水平段充分接触割理,高效利用割理带来的高速渗流通道,提高单井产气量[4-6]。
SIS(surface into seam)水平井是从U型井发展而来,一般包含1口直井,2口水平井,直井为排水采气生产井,水平井从远端地面钻进贯穿煤层,同直井在水平段末端连通,两口水平井呈“V”型,夹角30°~ 60°,长度1 000 m左右,水平井提供气水流向直井的通道。
澳大利亚煤层气开发现状

2 煤层气地面开发井的设计与施工
在澳大利亚 , 煤层气地面开发井的设计采用了 地质导向井的施工方法, 而不是采用石油上施工羽 状分支孔的施工方法。施工这种瓦斯抽放井时 , 首 先在预抽工作面的合适位置施工一口垂直井, 并将 煤层孔段扩大 到 1 5~ 2 0 m, 然后下入筛管 , 筛 管和扩大了的井壁之间填人砾料。这种垂直井的井 身结构如图 1 所示。垂直井施工结束后, 沿工作面 方向向这口垂直井打中曲率半径 ( 曲率半径 200 m 左右 ) 的定向井 , 进入煤层后沿煤层 钻进, 快接 近垂直井时在垂直井的煤层孔段放入电磁信号源 , 装在水平孔定向钻具前端的导向系统接收其信号 , 测量水平孔的钻孔轨迹, 并测出水平孔的钻孔轨迹 和垂直井扩大段的相对位置和距离, 指导水平孔的 定向钻进, 确保水平 孔在煤层扩大 段和垂直井对 接。由于采用先进的导向钻进系统和垂直井煤层段 一般情况下 , 同方向的 3口水平井打到同一垂 直井内 , 水平井口距垂直井的地面距离为 1 000~ 1 500 m。而 3 口水平井 , 既可从一个位置施工垂 直孔段 , 在煤层孔段再施工 3 个水平定向分支孔 , 并和预先施工的 1 个垂直瓦斯抽放井贯通 , 也能在 地面施工 3 个中曲率半径的定向井和预先施工的一 个垂直瓦斯抽放井贯通。采用的方式和每个钻井公 司的施工习惯以及每个 地区的地层、煤层条件有 21
2008 年第 5 期
煤炭科学技术
第 36 卷
关。同一工作面要打 的瓦斯抽放井 数根据需要确 定。如果遇到软煤地层塌孔无法钻进时, 不会花太 高的代价去采煤层气。澳大利亚钻井公司使用的地 面定向钻进钻具和导向钻进系统是美国的产品和技 术。采用上述技术, 某公司已在澳大利亚打了 350 口煤层气开发井 , 且全部成功。 在澳大利亚, 目前正在 进行 TRD ( 极小半径 钻进 ) 技术的工业性试验。这项技术的关键是利 用高压水的能量来完 成钻孔过程。施工这种钻孔 时 , 首先施工一个直径不小于 200 mm 的垂直孔并 穿过煤层, 将煤层段的孔径扩大至 2 m, 再用双壁 钻杆将 TRD 钻具的引导柄下到扩孔位置 , 用液压 油将引导柄打开 , 使引导柄完成 90 的变向 , 而带 有高压管 ( 耐压 120M Pa, 由大型绞车驱动 ) 的喷 射头从双壁钻杆的中心下到孔底, 通过引导柄 , 使 钻孔由垂直方向转到水平方向 , 再通过高压水利用 喷射头来完成碎岩成孔工作。这套装置的关键是利 用高压水的巨大能量 , 向前喷水, 用水力切割煤层 或岩石 ; 向后喷水则利用喷射反力推动喷射头而带 动其后的高压胶管向前运动; 向侧面喷水则使喷头 产生偏斜力 , 从而改变钻孔轨迹的方向。经过喷射 头的水及切削下来的岩煤粉, 经双壁钻杆的外环间 隙返回地面 , 水经沉淀后再重复利用。一个钻孔结 束后, 用高压胶管将喷射头提到引导柄内 , 通过在 地面转动双壁钻杆使引导柄方向发生变化 , 从而为 同一煤层下一个钻孔的施工创造条件。装置的测量 传感器装在喷头部位 , 用电池供电, 用电磁波传输 测量信号, 整个设备的运行情况及数据采集工作全 部由计算机监控。设备的工作水量为 235 L /m in, 工作水压为 80~ 90 MP a , 孔径不小于 100 mm , 现 最大孔深 230 m, 正常钻进速度 2 m /m in 。目前在 硬煤中取得了较好的使用效果 , 但在软煤中的钻进 效果则不理想。
澳大利亚煤层气开发现状综述

中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol.16No.1 February.2019第16卷第1期2019牟2月澳大利亚煤层气开发现状综述冯宁彭小龙王祎婷费冬(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川610599)摘要:本文通过对澳大利亚主要煤层气盆地的地质特征以及开发方式进行了归纳分析,对比了我国煤层气盆地的特点,并认为只有匹配煤层地质特征的开发方式才能实现煤层气的高效开发。
经研究分析得出以下结论:考虑到煤层地质特征以及目前的开发技术,我国煤层气开发的主要目标应从中-高阶煤层向低阶煤层转变,从而提高煤层气的单井产量,实现我国煤层气的高效开发。
关键词:煤层气澳大利亚地质特征开发对策Review on CBM Exploration and Production in AustraliaFENG Ning,PENG Xiaolong,WANG Yiting,FEI Dong(State Key Laboratory of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Sichuan610500)Abstract:In this paper,the geology characteristics and production strategies are reviewed and analyzed in CBM production basins in Australia.The lessons from Australia CBM production indicates that the successful production only results from the good match between production strategy and geology situation.Based on the study,the conclusions can be drawn that owing to the coal characteristic and current pro-(luction techniques,the primary target of China should be reconsidered and the low rank CBM reservoir should be emphasized to improve the CBM production rate.Keywords:Coalbed methane;Australia;geology situation;production strategy1澳大利亚煤层气赋存盆地特征煤层气在盆地中分布有一定的分布规律,不同封闭机理和成藏规律对应不同的煤层气藏类型。
国内外煤层气开发利用状况简介

国内外煤层气开发利用状况及其技术水平简介摘要:本文介绍了国内外煤层气资源的利用现状,国外的主要介绍了美国、加拿大和澳大利亚以及俄罗斯的煤层气资源的分布、储量以及开发现状,并对其勘探开发理论和开发技术进行了介绍和分析。
之后对国内的煤层气资源分布和分类进行了简要的介绍,简述了我国煤层气开发所取得的进展和遇到的问题。
最后依据国外的开发经验给我国的煤层气开发提出一些建议。
关键字:煤层气国内外开发利用现状开采技术启示0 引言煤层气,又名瓦斯,是一种在煤层生成,主要以吸附状态储集于煤层,成分以甲烷为主的天然气.在20世纪80年代之前,煤层气只是被人们认为是一种对煤矿安全生产具有严重威胁的气体.然而近年来,随着世界能源局势持续紧张,人们已经认识到煤层气是一种新的非常规能源,具有热值高、污染少、安全性高的特点,完全可以成为石油和天然气等常规能源的重要补充。
所以在此之后,世界上一些主要产煤国家纷纷涉足这一领域,在勘探开发理论与开采应用技术方面进行了大量的研究与试验工作,取得了突出的成就,使这一产业得到快速发展。
如今,煤层气已经成为能源家族中的一位新的成员。
1 世界煤层气资源分布根据国际能源署(IEA)的统计资料和我国煤层气资源评价结果,全球煤层气资源量可能超过260 × 1012m3,90%分布在12个主要产煤国,其中俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚的煤层气资源量均超过10 × 1012m3。
2 国外煤层气开发利用现状美国、加拿大和澳大利亚等国煤层气勘探开发比较活跃,其中美国是世界上煤层气商业化开发最为成功、产量最高的国家。
2。
1 美国美国煤层气总资源量21万亿m3。
全美含煤盆地大约有17个,已有13个进行了资源评价.按照地质理论,这13个盆地可分为东部大盆地和西部大盆地两类。
西部大盆地拥有美国煤层气资源的70%以上。
东部大盆地的煤层气主要分布在上石炭统宾夕法尼亚系的多层薄煤层中,煤层稳定,埋藏较浅,以高挥发分烟煤为主,煤层呈常压或低压状态,煤层气含量和煤层渗透率均较高,以黑劳士盆地为代表;西部大盆地的煤层气主要分布在白垩系——早第三系煤层中,煤层厚度较大,但变化大,煤阶较低,埋深几百至三千米以上,煤层气含量较高,煤层渗透率高,煤层压力从低压到超压,以圣胡安盆地为代表(李鸿业,1995)。
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澳大利亚十分重视煤层气的开发利用,整个煤层气的勘探开发工作发展迅速,是世界煤层气开发最活跃的地区之一。
澳大利亚的煤层气勘探开发以井下定向井开发为主,借助比较发达的天然气管网系统,产量增长较快,使煤层气产业实现大规模商业化。
然而在澳大利亚煤层气工业发展的初期,在钻井和煤层气抽采技术方面很大程度上是模仿美国,借鉴美国技术的成果也有成有失,有很多应用获得了成功,也有很多失败的实例。
结果造成了澳大利亚煤层气工业萌芽阶段的诸多挫折。
因此,澳大利亚也开始着手在借鉴美国经验的基础上自主创新,结合自身煤层气资源特点,总结经验,逐渐形成一套适合本国地质背景的煤层气勘探开发方案,成效显著。
本文就目前澳大利亚主要的煤层气开发技术作简单的介绍,以供我国煤层气产业参考和借鉴。
1钻采工艺技术目前,澳大利亚三种主要的煤层气钻井技术是:水力压裂的垂直井、中等半径钻井(MRD )和极短半径钻井(TRD )。
不同的钻井技术结合相应的完井方式,在尽量减少风险的基础上,最大程度的降低成本,再采用压裂等措施提高采收率,实现效益的最大化。
1.1钻井类型不同的沉积环境下,煤层的特点及煤质不同,因此不同沉积环境下形成的煤层所采用的钻井技术不同。
下边就介绍一下澳大利亚各煤层气钻井技术的特点及其适用性。
1.1.1垂直井垂直井已经成为目标煤层增产的常规方法,通常运用水力压裂或成穴方法进行增产(图1)。
这些井一般要钻到超过500m 深度的目标层,主要是在澳大利亚煤层气开发工艺技术赵兴龙,汤达祯,陶树,陈贞龙,吕玉民,蔡佳丽(中国地质大学能源学院(北京)油气沉积地质教育部创新团队,北京100083)摘要:参考当前国内外在煤层气开发方面的相关研究成果,对澳大利亚现今主要的煤层气开发工艺技术,包括钻采工艺技术和煤层气开采技术进行了重点重点调研,以期能够给予我国煤层气产业发展起到启示作用。
研究表明:澳大利亚目前最主要的钻井类型是中等半径钻井,普遍运用欠平衡钻井工艺,其煤层气开采技术因地制宜,采用有针对性的工艺方法。
对于与我国煤层气地质条件相似的区域,其煤层气开发技术值得我们借鉴。
关键词:澳大利亚;煤层气;钻采工艺;开采技术中图分类号:TE371文献标识码:A基金项目:国家科技重大专项(2008ZX05034);国家重点基础研究发展规划项目(973)(2009CB219600)。
作者简介:赵兴龙(1984—),男,山东邹城人,研究生,从事煤层气地质与勘探研究。
收稿日期:2010-03-09责任编辑:唐锦秀CBM Developing Technology in AustraliaZhao Xinglong,Tang Dazhen,Tao Shu,Chen Zhenlong,Lu Yumin and Cai Jiali(Oil and Gas Sedimentary Geology Innovation Team of Ministry of Education,School of Energy resources,CUGB,Beijing 100083)Abst ract:In order to make further knowing about the actuality of CBM industry in Australia,through researching on correlative domestic and foreign research results,summarizes the prime CBM developing technology of Australia at present,including drilling and producing technology and CBM recovery technology,with the hope to give some enlightenment to our CBM industry.The results show that the main drilling type is medium radius well and under-balanced drilling is commonly used in Australia,and the CBM recovery techniques are some applicable methods in this country.For the areas which geologic conditions of CBM are similar to our nation,the CBM developing technology of Australia is worth to us for reference.Keywords:Australia;CBM;drilling and producing technology;recovery technology中国煤炭地质COAL GEOLOGY OF CHINAVol.22No.9Sep .2010第22卷9期2010年9月文章编号:1674-1803(2010)05-0026-06doi :10.3969/j.issn.1674-1803.2010.09.079期该深度能够找到含气量高的目标层。
增产措施的设计是要克服低渗的限制作用和即时井身条件的影响。
很少有垂直井在采取增产措施之前能够产出规模性气流,并且在较浅的深度总的含气量和垂直井的泄流面积是很小的。
因此垂直井方法一般应用在深度超过500m 的高含气区,在这种应用中该技术比MRD 和TRD 有优势。
1.1.2中等半径钻井(MRD )在中等半径钻井工程中,利用小的活动的多功能钻机控制成本,这种钻机是标准的采矿工业设备。
另外,适于中等半径钻井的“甜点”一般位于500m 以浅的深度[1]。
中等半径钻井的规格适于利用装有轻型钻杆的顶部驱动钻机。
相对便宜的钻井设备和不用采取增产措施的中等半径的井孔能在较浅的渗透率高的区域获得成功,这种假设在澳大利亚最近的生产经验中得到证实。
在澳大利亚,中等半径钻井主要是打一口曲率半径为250~430m 的井进入目的煤层,并沿煤层继续钻进。
澳大利亚中等半径钻井目前最大的曲率设计由标准的采矿工业钻杆和套管柱进行施工。
同时在中等半径钻井较长的一侧,运用这些设计曲线允许钻较长的分支井和更安全的进行套管柱的起下钻。
如果需要的话,还可以套取岩心。
中等半径钻井作为一种抽采技术主要的优点是钻孔大大增加了泄流面积,这在垂直井中即使有最大的水力压裂缝也不可能实现。
在煤层中1000m 以上的井眼很容易获得,并且单个的垂直/水平井对就可以接受大面积的资源泄流。
理论上的井孔剖面图如图2所示,还有复杂的多层完井。
对于一个深度250m 的煤层,中等半径钻井的钻机要从煤层进入点后移400m 。
在进入煤层之前大约要钻进420m 。
然后井眼和垂直井对接,一般距离水平井与煤层交接点1000m 左右。
对于中等半径钻井方案,与垂直井对接关乎方案的成败。
垂直井为气水抽采提供通道。
在该种模式中,垂直井要位于水平井附近,在垂直井和水平井接通之后,水平井分叉并且延伸到钻井设备能够容许的最大长度,在煤层中最长可达1500m 。
进一步的工作是要决定最佳的井孔长度和中等半径钻井煤脱气所需的参数。
大的、长的井孔花费很大,当要打入较深的煤层时,需要打穿大量没有产气能力的岩石。
长钻孔意味着更多的技术风险,潜在的问题包括差压卡钻、钻孔垮塌以及在控制最初解吸过程中遇到的更多困难。
大多数中等半径钻井的目的煤层总垂直深度在500m 以浅,钻机功率要求钻直径为96mm 的井孔以期能在现有采矿工业多功能钻机的能力范围内使井孔长度最大化。
目前,澳大利亚所有的中等半径钻井长度都小于2000m ,一般情况下小于1500m 。
深度小于400m 的煤层分支井的技术限制因素是滑动钻井时存在钻杆在井内螺旋弯曲的点。
一旦到达这个点,图2中等半径钻井结构示意图Figure 2A schematic diagram of a medium radius well casingprogram图1采用增产措施的垂直井(Logan ,1993)Figure 1Well stimulation measure used vertical well (Logan,1993)赵兴龙,等:澳大利亚煤层气开发工艺技术27第22卷中国煤炭地质图3CMTE 极短半径钻井方案示意图Figure 3A schematic diagram of CMTE ultrashort radius wellscheme井孔定向控制性就会大大减弱。
因此,在澳大利亚一般认为在深度大于500m时应用采用增产措施的垂直井具有明显优势,在深度小于500m 时应用中等半径钻井更好。
1.1.3极短半径钻井(TRD )极短半径钻井在深度300~700m 之间应用比较广泛,是中等半径钻井和垂直井的补充技术,尤其适用于具有多个富气煤层和煤层横向连续性较差的区域。
极短半径钻井方案是由Brisbane 采矿技术与设备合作研究中心(CMET )在开发过程中设计完成的,在这里简要讨论一下极短半径钻井的普通方案。
CMET 的极短半径钻井系统在鲍恩盆地很多地方进行了测试,结果有好有坏。
但是正在进行的该技术的开发活动值得充分肯定。
CMET 极短半径钻井主要就是利用水协助切割从垂直井钻一口与其近90°的水平井。
这口垂直井可以作为抽采煤层气和水的管道。
CMTE 的极短半径钻井被证明适于深度大于300m 的煤层,并且水平分支井长度达200m 。
现在,水平分支井可以进行勘测和控制,这就可以系统的以一个中心源的放射状模式进行煤层气排采。
极短半径钻井技术能否应用于深度超过600m 的煤层和水平分支井能否钻进到离垂直井500m 以上的位置,目前存在争议。
极短半径钻井系统的总体结构如图3所示。
该系统主要的方面包括极短半径转向、洞穴适应喷水工具和造斜器装置的情况。
极短半径钻井相比中等半径钻井有三个主要的优点:1.极短半径钻井允许单个垂直井有多个侧向分支井,涉及多个煤层,煤层中的钻孔长度与无矿岩层中的钻孔长度的比值很高;2.利用一个简单的测杆和位于垂直井底的活塞泵就可以完成抽水。
中等半径钻井要求一个临近的垂直井进行抽水;3.井下钻具的费用要比中等半径钻井系统少得多[2]。
但与中等半径钻井相比,极短半径钻井最主要的优点是从一个中心井(远离最大地质控制点)可以以多个煤层(不同厚度)为目标层。
1.1.4选择适合煤层气远景区的钻井类型煤层气远景区的沉积环境决定了抽采工艺的选择,沉积地质特征对正确选择钻采技术至关重要。