煤层气钻井完井工艺技术特点
完井方法类型及其特点

完井方法类型及其特点完井是指将井底岩心取出,使地面井完井的工艺技术,是地质勘探中最关键的环节,其重要性不言而喻。
完井过程包括活井、完井和原油井等三个组成部分,工艺技术很复杂,可以根据井型、井底介质、井底地层等不同情况而采取不同的完井方法。
1. 井内备孔完井:井内备孔完井是指在钻井的过程中,将取心筒插入井内成为井柱,形成一个取心孔,并在取心孔旁凿备孔,以方便取出岩心的完井方法。
它的优点是井柱可以固定,岩心可以被准确取出,取心及备孔的耗费也较少。
但是它的缺点也不可忽视,需要在钻井的时候先进行井内备孔工作,会使得钻井的时间被延长,钻井的成本增加,而且还会有一定的井柱抗拔能力,井眼倾角容易大,影响取心的准确性。
2. 井筒式完井:井筒式完井是指将取心的井筒在井中插入,以液压把岩心压碎或把岩心吊取出来的完井方法。
它的优点是可以大大减少钻井时间和成本,在不改变井柱抗拔能力和井眼倾角的情况下,也可以取出准确的岩心。
但是它也有缺点,即当岩心类型多变时,岩心取心很容易堵塞,影响取心效率。
3. 井底流体完井:井底流体完井是指在井底注入足量的水、油、气或其他流体的完井方法。
它的优点是井内岩石破坏程度小,取心效率高,可以将岩心吸入注入的流体,而且不受岩心形状的影响。
但是它也有一些不利的地方,需要在井底注入大量的流体,耗费经济,而且当岩心类型多变时,容易产生岩心堵塞现象。
4.孔完井:炮孔完井是指用爆破弹或砂轮将井底岩心破碎,再将岩碎和液体一起吸入井筒的完井方法。
它的优点是可以快速取出岩心,取心效率高,且取出的岩心质量较高,缺点也很明显,即由于破坏会大大加重完井液体对井底的冲击力,会影响井柱的稳定性,而且会污染环境,可能造成其他隐患。
通过以上介绍,可以看出,完井方法有很多,但因地质条件不同,需要采取不同的完井方法。
在这里强调,选择完井方法时,必须根据实际情况综合分析,以有效把握完井的风险和成本,使完井工作顺利完成。
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。
煤层气开采技术

煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长,煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。
煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气,其主要成分为甲烷。
煤层气的开采技术越来越成熟,其对环境的污染也得到了有效控制,因此其广泛应用已经成为一种趋势。
一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附,同时由于煤层下方的地质压力,煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力,使煤层内的天然气产生自然游离现象。
因此,引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。
二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式:地面采气和井下采气。
地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出,井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。
1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力,从而通过孔洞将天然气排出。
其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。
2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破,使煤层内的天然气得到释放。
其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。
3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射,将煤层进行轻微的破碎,从而使煤层内的天然气更容易释放。
其主要包括弹力冲击和气流冲击等。
4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水,使煤层裂隙和孔隙变得更加通透,从而使天然气能够更加顺利的排出。
其优点是可以提高煤层气提取率,但需要高温高压的流体。
三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源,避免大量的矿山和工厂污染,具有很强的环保性。
(2) 煤层气可以提供稳定的能源,不受气候和季节限制,可以作为一个重要的能源储备。
(3) 煤层气钻探和开采成本低,可以大量释放能源,为国家经济发展提供有力支持。
2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯,如果处理不当,会对环境产生危害。
煤层气丛式井技术

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煤层气丛式井技术的优势与挑 战
提高采收率与生产效率
煤层气丛式井技术能够提高煤层气的 采收率,通过集中生产,降低生产成 本,提高生产效率。
丛式井技术可以减少煤层气的逃逸, 提高单井产量,从而增加总采收率。
降低钻井成本与环境污染
丛式井技术可以减少钻井数量,降低钻井成本,同时减少 对地面环境的影响。
特点
提高采气效率、降低钻井成本、 便于集中管理、减少占地面积等 。
煤层气丛式井技术的历史与发展
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起源
20世纪80年代,中国开始 探索煤层气开发技术,丛 式井技术逐渐得到应用。
发展历程
经过几十年的发展,丛式 井技术不断改进和完善, 成为煤层气开发的重要手 段。
发展趋势
未来,丛式井技术将朝着 提高采气效率、降低成本 、优化布局等方向发展。
煤层气的开采设备
煤层气的开采设备主要包括钻机、抽采泵、分离器和压缩机 组等。钻机用于钻井,抽采泵用于排水采气,分离器用于气 体和水的分离,压缩机组用于提高气体压力。
这些设备需要具备高效、可靠和耐用的特点,以确保煤层气 的长期稳定开采。同时,设备的选择和配置应根据具体的开 采条件和工艺要求进行优化。
对。
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煤层气丛式井的开采技术
煤层气的开采原理
煤层气是在煤层中以吸附态和游离态存在的天然气,其开采原理是通过降低煤层 压力,使煤层中的甲烷从煤基质表面解吸,并通过扩散作用进入井筒,然后被抽 采至地面。
煤层气的开采通常采用排水降压或注气增压的方式,通过调整压力场,使煤层中 的甲烷更容易解吸并被采出。
煤层气的开采工艺
通过集中处理和回注,丛式井技术可以减少煤层气生产过 程中的环境污染。
煤层气开发工艺技术规范

煤层气开发工艺技术规范煤层气开发是指将深部煤层中的煤层气通过开采技术提取到地面利用的过程。
为了有效、安全地开发煤层气资源,需要严格按照煤层气开发工艺技术规范进行操作。
下面是一份包含700字的煤层气开发工艺技术规范范例:1.前期调查1.1对煤层气资源进行充分调查和评估,包括煤层气储量、产气能力、气质和地下条件等。
1.2进行地质勘探,获取详细的地质、地震和地应力数据。
1.3对环境、安全和社会影响进行评估,制定相应的环保、安全和社会管理措施。
2.钻井和完井2.1进行钻井前的技术准备工作,包括选井、设计井眼轨迹和斜井设计等。
2.2钻井过程中应严格按照钻井液的配制、循环和管理工艺规范操作,确保井筒的完整性和稳定性。
2.3完井设计应考虑到煤层气特性,采用适合的完井工艺,包括套管设计、封隔和压裂等。
3.煤层气开采3.1采用合理的采气方法,包括抽采、压裂和注气等。
3.2制定有效的采气工艺流程,包括生产管网、煤层气收集和处理设备等。
3.3监测和调节采气量和压力,确保煤层气开采的稳定性和经济性。
3.4采取环保措施,包括防止采气过程中产生的有害气体、废水和固体废物的排放和处理等。
4.安全管理4.1制定详细的安全管理制度和操作规程,确保所有作业人员按照规定进行操作。
4.2进行安全培训,提高作业人员的安全意识和技能。
4.3建立健全的应急预案,提前进行演练和应急救援演练。
5.环境保护5.1制定环境保护管理措施,防止水源、土壤和大气的污染。
5.2进行环境影响评估,制定环境保护措施。
5.3开展环境监测和评估,及时发现和处理环境问题。
6.社会管理6.1与相关部门和社会各界保持良好的沟通和协调,及时解决相关问题。
6.2开展社会公益和回馈活动,增加当地居民对煤层气开发的支持和认可。
通过严格按照煤层气开发工艺技术规范进行操作,可以最大程度地实现对煤层气资源的开发利用,同时确保环境和社会的可持续发展。
钻完井技术

造成井斜主要有以下几方面原因:钻机安装不正、开钻钻进参数选择不合理、 钻具组合不恰当、松软地层没有控制进尺、单点测斜不及时等。主要防斜措施: ①钻塔安装必须符合规范要求,保证三点一线;钻机安装要保证转盘水平;②松 散层钻进要严格控制钻进参数,采用吊打的方式,防止出现井斜;③采用适宜的
钻具组合,钻铤、钻杆直径不能相差太大,要保证粗径钻具有足够的长度;④松 软层钻进中不得抢进尺,注意在泥岩段划眼;⑤做到及时测斜,一开完钻后必须 进行单点测斜,以后每隔 50m 测斜一次,发现井斜后及时采取措施纠正。
(2)使用清水和水气混合钻井液,重点防垮以及井垮造成的复杂情况。 (3)建立合理的井身结构,加快钻井速度,减少煤层浸泡时间。 煤层气井的试井开采工艺步骤是:套管射孔、压裂、抽排降压、解吸采 气。因此,确定煤层气井井身结构时必须综合考虑。井身结构如图 5-1 所示。 井身结构设计为两开结构:一开井径Φ311.15mm,钻深以超过风化带 10.00m 为准,下Φ244.5mm 表层套管,固井水泥返至地面;二开井径Φ215.9mm,下 Φ139.7mm 生产套管,固井水泥返高目的煤层以上 200.00m。钻至目标煤层 以下 40-45m 完钻。
二、煤层气井钻井方法
中国煤层气钻井技术起步较晚,长期以来基本沿用国内常规油气钻井技术。 随着对提高勘探开发水平、提高煤层气产量、降低钻井成本和保护储集层的要求
日益提高,国外一些应用成功的煤层气钻井技术正在得到借鉴和利用。煤层气钻 井有以下几种方法:
简述煤层气开发常用钻井完井技术应用
简述煤层气开发常用钻井完井技术应用摘要:煤层气作为一项非常规资源,主要是以依附的状态存在于煤层当中,并且最为主要的成分为甲烷,含量高达90%以上。
在文本中,结合煤层气钻井完井常见问题,对较为常用的水力脉冲钻井、激光钻井、径向水平井钻井等钻井完井技术及其应用进行详细分析,最后也对煤层气钻井技术应用要点及注意事项进行阐述。
也希望本文研究内容能够为相关人士发挥一定参考作用。
关键词:煤层气;钻井完井技术;应用;分析煤层气是一种非常规的油气资源,对其进行有效开发,可以实现天然气良好接续。
然而在实际煤层气开发过程中,由于受到裂缝体系发育较多、应力敏感性较强等问题影响,导致钻井完井技术应用中容易对储层造成不良影响。
为确保煤层气正常开发,加强煤层气钻井完井技术应用研究非常有必要,通过钻井完井技术在煤层气开发中顺利实施,也能够保障和提高煤层气开发效果[1]。
1煤层气钻井完井技术实施情况分析1.1技术实际应用难点在实际使用钻井完井技术进行煤层气开发过程中,受到特殊成岩结构、沉积方式等因素影响,导致技术有效应用比较困难,主要体现在:(1)井壁不够稳定,在开展钻井完井施工过程中,成井壁坍塌事故发生机率比较高,进而引发井下复杂事故,随着现代科学技术不断发展,钻井技术也取得巨大进步,现阶段也可以充分借助水基,又或者是油基钻井液体系,虽然可以充分发挥出保护储层作用,但是因为在地层应用过程中会出现比较大的滤失量,也会导致钻井液粘度降低、携岩性较差问题发生,最终致使井下复杂事故发生;(2)煤层易受污染,在煤层钻进过程中,为了保障钻进速度和钻井安全性,就需要对液体密度和固相含量进行添加,但是这会对储层造成不利影响,具体体现在:得到的储层压力准确性不足、表皮系数偏差相对较大等等;(3)煤层形态分散情况严重,在煤层区域存在很多游离气,从某种程度上来说也会影响到取芯,因为煤层胶结比较松散,使得取芯过程中很难完整进行,而煤层气主要是通过地层气,然后不断富集起来,一旦完成割芯工作以后,就需要将其往上提,这时候取芯筒到井口的长度也会呈现出逐渐缩小趋势,内部芯包含的气体也在不断被解吸,就很容易使煤芯冲出筒外,进而出现取芯失败的情况。
煤层气勘探与开发中的技术创新与应用研究
煤层气勘探与开发中的技术创新与应用研究一、引言煤层气作为一种重要的非常规能源资源,其勘探与开发具有重要意义。
随着全球能源需求的增长以及石油和天然气资源的逐渐枯竭,煤层气被认为是未来能源发展的重要选择之一。
本文旨在探讨煤层气勘探与开发过程中的技术创新与应用研究。
二、煤层气勘探技术创新与应用1. 三维地震勘探技术传统的地震勘探技术在煤层气勘探中应用受限。
为了有效提高地震勘探的精度和效率,在煤层气勘探中引入了三维地震勘探技术。
该技术通过获取多种角度和多层次的地震数据,能够更准确地识别煤层气储层的分布情况,为后续开发提供了精确的地质预测依据。
2. 储层分布预测技术煤层气的储层分布情况对于勘探与开发的成功至关重要。
传统的储层分布预测方法主要基于钻井数据和地质模型,但受制于钻井数量和地质构造的复杂性,其预测精度有限。
为了提高储层分布预测的精确性,煤层气勘探中引入了地震、地磁、电磁等非钻井勘探技术。
这些技术通过测量煤层气地下储层的物理特性,能够得到更准确的储层分布情况,为后续的开发工作提供了重要的依据。
三、煤层气开发技术创新与应用1. 煤层气井钻井与完井技术煤层气的开发首先需要进行钻井与完井作业。
传统的钻井与完井技术在煤层气勘探中存在一些问题,如易造成煤层地层损害、难以控制煤层气开采速度等。
为了解决这些问题,煤层气开发引入了水平井、双重完井和压裂等技术。
这些技术通过改进井筒结构和提高工程施工质量,能够有效减少煤层地层损害,提高煤层气产能。
2. 煤层气增产技术为了提高煤层气的产能,煤层气开发中还引入了一系列增产技术。
其中包括煤层瓦斯抽采技术、煤层瓦斯利用技术、煤层瓦斯净化技术等。
这些技术通过改善煤层气采收、净化和利用流程,能够有效提高煤层气的产能和利用效率,实现绿色高效开发。
四、煤层气勘探与开发技术创新的发展趋势1. 与智能化的融合随着人工智能和大数据技术的快速发展,智能化已成为煤层气勘探与开发技术创新的重要趋势。
煤层顶板水平井煤层气开发技术研究
煤层顶板水平井煤层气开发技术研究煤层气开发已经成为能源行业的重要组成部分。
煤层顶板水平井是一种常用的煤层气开发技术,其通过在煤层顶板钻井和水平井段与煤层穿层开采的方式,来实现煤层气的开采。
煤层顶板水平井煤层气开发技术在提高生产效率、降低成本、保护环境等方面都具有重要意义。
因此,对于煤层顶板水平井煤层气开发技术的研究具有重要的现实意义。
1.煤层顶板水平井的优势和特点:煤层顶板水平井是一种钻井和完井方式相对简单、投资和施工成本相对较低的煤层气开发方法。
煤层顶板水平井可以有效利用煤层顶板的裂缝和孔隙储存的煤层气资源,提高气井产量。
同时,由于水平井段开采效果较好,可以减少或避免地面煤气爆炸等安全事故的风险。
因此,研究煤层顶板水平井的优势和特点对于推动煤层气开发具有重要作用。
2.煤层顶板水平井施工技术:煤层顶板水平井的施工技术包括井筒钻探、完井和调整等过程。
研究煤层顶板水平井施工技术可以优化井筒结构和完井设计,提高井程质量和完井效果。
此外,通过研究煤层顶板水平井的调整工艺,可以使水平井段与煤层之间的接触更加紧密,进一步提高生产效率。
3.煤层顶板水平井开采技术:煤层顶板水平井的开采技术包括压裂和调整等过程。
通过研究煤层顶板水平井的压裂数、压裂液组成和压裂参数等关键技术,可以优化压裂设计,提高裂缝的连通性和流动能力,从而提高煤层顶板水平井的产量。
此外,通过研究煤层顶板水平井的调整工艺,可以使水平井段与煤层之间的接触更加紧密,进一步提高生产效率。
4.煤层顶板水平井环境保护技术:煤层顶板水平井开采过程中,会涉及到地下水和地面水的保护。
研究煤层顶板水平井的环境保护技术可以确定合理的水源用量,优化回注水的质量和用量等,减少对地下水和地面水资源的危害。
同时,还可以研究污水处理和排放技术,降低对环境的影响。
综上所述,煤层顶板水平井煤层气开发技术的研究对于提高煤层气开发效率、降低成本、保护环境具有重要作用。
通过研究煤层顶板水平井的优势和特点、施工技术、开采技术和环境保护技术等方面,可以找到优化煤层顶板水平井煤层气开发方案的途径,推动煤层气开发的可持续发展。
煤层气丛式井技术
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煤层气丛式井技术应用实例
国内煤层气丛式井开发现状
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煤层气资源丰富,但开采难度大
我国煤层气资源储量丰富,但由于地质条件复杂 ,开采技术难度大,导致开采效率低下。
丛式井技术应用广泛
针对煤层气开采难度大的问题,丛式井技术被广 泛应用于煤层气开发,有效提高了开采效率。
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政策支持力度加大
政府为了推动煤层气产业发展,出台了一系列支 持政策,为煤层气丛式井技术的应用提供了有力 支持。
典型煤层气田丛式井应用实例
实例一
XX煤层气田采用了多分支 水平井丛式井技术,有效 增加了储层泄流面积,提 高了单井产量。
实例二
YY煤层气田采用了直井与 水平井组合的丛式井技术 ,实现了多层煤层的合采 ,降低了开发成本。
煤层气丛式井钻井工艺
钻井设计
针对目标煤层特点,设计合理 的井身结构、钻井液体系和钻 井参数。
煤层评价
通过岩心获取、测井解释等手 段,实时评价煤层厚度、含气 性等关键参数。
井位预选
根据地质资料和地震勘探结果 ,初步确定井位。
钻井施工
采用合适的钻机和钻井方法( 如欠平衡钻井),确保安全、 高效钻进。
完井作业
丛式井能够实现多口井同时生产,增加产 能,提高采收率。
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煤层气丛式井技术原理及工艺
煤层气藏特征
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低渗透性
煤层气藏通常具有极低的 渗透性,这使得气体的流 动和开采变得困难。
吸附状态
煤层气主要以吸附状态存 在于煤层表面,需要通过 降压或注热等方式使其解 吸。
非均质性
由于煤层的沉积环境和成 岩作用,气藏内部存在较 强的非均质性。
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5.2 煤层气钻井完井分类及程序
(一)欠平衡钻井工艺
应用欠平衡钻井,可以减少流体的不匹配性对煤层的损害、避 免水锁效应等,是一项有效的储层保护措施。
(1)欠平衡钻井技术适用情况 ◆高渗弱胶结地层; ◆含有对水基钻井液敏感成分的地层; ◆可能与滤液极不相容的地层、接近束缚水饱和度的脱水地层。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
垂直井是从地面打直井穿过煤层进行采气,是主要的钻井 方式。对直井的分类见表5-1。
表5-1 垂直井分类方法
分类原则 钻开煤层的层数
钻井类别 埋深
种类 单煤层和多煤层井 资料井、试验井(组)和监测井 浅煤层井和深煤层井
资料井主要通过钻区域探井取准煤心,进行产能评价;试验井 组进行工业性开采评价;监测井用于生产过程的压力监测。
(2)不适合进行欠平衡钻井的情况 ◆井壁不稳定; ◆地层孔隙压力不清; ◆地层压力高、裂隙发育; ◆同一孔内压力系数差别大的井。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
(3)技术优点 ◆减轻地层伤害,提高煤层气产量; ◆提高钻井效率,降低钻井成本; ◆及时识别煤层气产层; ◆可实现边钻边生产; ◆避免井漏,防止或减少压差卡钻; ◆可进行随钻煤层气评价。
5.1 煤层的钻井完井特点
(2)煤是有很强吸附能力的大分子结构
煤是一种有机质(主要为腐殖型),有机含量大于90%;煤又是双 重介质,具有非常大的内表面,因此煤层对煤层气具有较强的吸附能 力。当钻井液钻开煤层厚,液体和高分子聚合物也会吸附在煤层上, 一方面会诱发煤基质膨胀从而使渗透率受到损害;另一方面聚合物在 煤表面的多点吸附而形成胶凝层堵塞煤层的裂缝和割理系统,进而伤 害煤层。
◇甲烷气和低表面张力的外来液发生反应,可促成有机垢的形成, 这都会造成煤层伤害。
(6)煤层机械强度低
煤层性脆、易碎、机械强度低,易受压缩,在钻开煤层时,会产 生大量煤粉,煤粉会堵塞井筒。
(7)压力敏感性对煤层渗透率的影响
孔隙度和渗透率随地层压力的增加而降低,裂隙和割理在高围压下 会形成无法恢复的闭合。在过平衡钻井中,钻井液柱压力大于煤层压 力,引起渗透率降低,完井后渗透率不能完全恢复。
煤层气钻井完井工艺技术特点
煤层的钻井完井特点 煤层气井钻井完井分类及程序 煤层气储层保护技术 煤层气固井技术 煤层气井绳索取心技术 钻井资料及完井报告
6.1 煤层的钻井完井特点
1、煤层的特性
(1)煤层是双重介质
与常规天然气储层不同,煤即是生气层又是储气层。当钻开煤层后 气体从煤层内表面解吸、扩散,通过割理、裂缝流到井内。如果煤层的 孔隙和裂隙一旦受到损害,其受损害程度比常规油气层严重的多。
(5)煤层水的性质
◇由于煤层开发区煤层埋藏浅、地温低,当煤层压力和温度降低或 钻井液与地层水不匹配时,会生成碳酸钙等无机沉淀,对煤层割理、裂 缝产生堵塞;
5.1 煤层的钻井完井特点
◇高矿化度的煤层水可引起进入煤层的钻井液发生盐析; ◇高pH值的外来液侵入煤层中,与煤中可溶性腐殖酸发生反应, 形成沉淀;
5.1 煤层的钻井完井特点
钻井液中不同粒径的固体颗粒,特别是其中的微粒和胶体颗粒 会沿着煤层的割理和孔隙进入煤层,对煤层气的运移通道产生填充 和堵塞。
(4)强亲水伤害
煤层气储层的低孔隙度、低渗透率、强亲水性、大比表面积, 造成了高束缚水饱和度。
在储层原始状态下,原始含水饱和度一般低于束缚水饱和度。 当使用水基钻井液将煤储层打开时,很强的毛细管作用力使地层强 烈吸水,而正压差作用下的渗流则加剧了水侵深度,直到储层吸水 达到束缚水饱和度为止。
(3)煤层的孔隙和割理都很发育
孔隙以吸附并储集气体为主,割理和裂缝主要是甲烷气流的通道。
(4)煤储层普遍压力低,地层破碎,易发生井漏
5.1 煤层的钻井完井特点 大部分地区的煤层压力处于欠压状态,易破碎,因此易发生井漏, 造成的煤层损害主要有: (a)当地层压力系数处于低压状态,割理缝宽度大于50μm时,会造 成有进无出的大漏失。 (b)割理发育的煤层,钻井液的漏失,易产生煤基质膨胀、聚合物 多点吸附、固相堵塞、乳化和沉淀等损害形式,导致割理、裂缝和孔隙 严重伤害。 (c)由于煤层割理裂隙的存在,使固相和液相侵入太深,返排距离 太远,使返排无效。
水量增加形成的水膜将使煤层产生“水锁”,造成永久性伤害。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
1、煤层气钻井分类
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,也可在采煤之 前钻井,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。
5.2 煤层气钻井完井斯井; ◆从地面先打直井再造斜,沿煤层钻水平井(排泄井)。
(3)煤层破碎、含游离气多,取心困难
煤层机械强度低,取心时一般没有完整煤心出筒,而且煤层气井都 是选择在含气量较高的地区,割心后,随着取心筒与井口距离的缩短, 煤心中气体不断解吸出来,当达到一定程度时将煤心冲出取心筒。
5.1 煤层的钻井完井特点
3、钻井完井过程中对煤储层的潜在伤害
(1)煤强度的影响
由于煤杨氏模量小,泊松比高,天然割理及节理发育,使煤的抗拉、 抗压强度比较低。
(2)正压差伤害
在正压差作用下,钻井液中的胶体颗粒和其它细微颗粒被吸附在煤 层气的孔隙喉道上,钻井液滤液的侵入又可能发生各种敏感性反应。
(3)固相伤害
钻井液中所含固相颗粒分为粗粒(大于2000 μm )、中粗粒(2502000 μm )、细粒(44-250 μm )、微粒(2-44 μm )和胶体颗粒(小于2 μm )。
5.1 煤层的钻井完井特点
2、煤层气钻井完井中常出现的问题
(1)井壁稳定性差,容易发生井下复杂事故
由于煤层气机械强度低,裂缝和割理发育,存在较高剪切应力作用, 因而煤层段井壁极不稳定,易发生井壁坍塌、井漏、起下钻遇卡甚至埋 掉井眼等复杂事故。
(2)煤层易受污染,保护措施难度大
一方面易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒的污染,另一 方面煤层破碎和高剪切应力造成井眼不稳定。