裸眼洞穴完井技术及作用机理分析

裸眼洞穴完井技术是煤层气开发中研究出的一种新兴完井技术，这种完井技术集完井与增产措施于一体，在煤层气开采中取得了显著的经济效益，显示出了强大的生命力。本文根据作者两年的研究成果，详细介绍了裸眼洞穴完井的定义、作用机理、特点及实施技术，并提出了几点认识与同行们进行探讨。     

煤层气洞穴-筛管完井工艺

洞穴完井是单一厚煤层重要的煤层气增产完井技术之一。洞穴完井工艺流程概括为:钻头钻至煤层顶界上3m时停止钻进,进行裸眼地球物理测井,下技术套管,注水泥固井。检查固井质量合格后,钻穿煤层至底板下10m完钻。在完成该段裸眼测井和固井测井后,下入喷射式造穴器造穴,洞穴直径达到1.2m时停止造穴。最后在裸眼煤层段及以下井段安装悬挂式割缝筛管,并密封衬管和套管之间的环形空间。煤层气可以流过筛管割缝进入井筒。     

美国圣胡安盆地——水果组煤层气井的完井、装备及生产

本文研究了圣胡安盆地水果组煤层气井的钻井、完井、装备和生产过程。对用于裸眼完井和套管完井的钻井液以及射孔和激励技术分别进行了比较。因煤层气井存在某些特殊问题，因此需要改进原生产设备。本文还讨论了水果组煤层气井使用的人工升举方法，例如梁式泵、气举和前进式空腔泵。水处理是大多数水果组煤层气井的关键问题。本文对蒸发装置、蒸发池和水处理井三种水处理方法作了评价。最后，本文论述了技术上具有挑战性的问题，如地层评价和布井。     

煤层气勘探几个关键技术探讨

本文从中国煤层气勘探实际出发．阐述了作者对煤层气井地层测试、完井方法、排采试验几个关键技术的一些认识。地层测试是目前技术条件下精确评价煤层渗透性的唯一途径，要针对不同的完井类型、地层压力、产出流体类型选择合适的测试方法。完井类型的选择受煤储层条件制约，由于裸眼洞穴完井和水力压裂完井提高产气的机理不同，应认真研究储层特征之后才能正确选择恰当的完井类型。排采试验是煤层气勘探极其重要的环节，从一开始就要制订严密的排采试验方案，并在排采过程中根据动态变化调整单井工作制度。     

煤层气井钻井工艺及完井技术适应性研究

在分析国内外主要煤国煤层气资源量基础上,可看出中国的煤层气储存量非常丰富,虽然煤层气的开发利用能大大改善我国能源结构,在一定程度上解决能源供给不足,但是不合理的煤层气井钻、完井方式会对储层造成伤害,影响产气量。因此,针对储层的伤害问题,提出了适应煤层气储层的钻井工艺和完井方式,并着重介绍了各种煤层气井钻井工艺和完井技术,分析结果说明:采用欠/微平衡钻井工艺与裸眼完井、动力洞穴完井和套管射孔压裂完井等完井技术配套开发煤层气,有利于减小对储层的伤害,从而提高采气量。     

煤层气井造穴技术的实践与研究

煤层气井洞穴完井能有效扩大煤层裸眼面积，增加煤层气产量和降低开采成本。在寿阳项目勘探开发中，采用车载钻机、气体空压机及增压机，成功地实施了国内第一批煤层气井洞穴完井，为煤层气完井探索了一条可行的方法。     

煤层气U型井水平井套管完井技术探讨

U型井是煤层气资源开采的一种新型模式,以往经验,U型井水平段多在煤层钻进,采用裸眼或割缝衬管方法完井,但这种方法在煤层顶、底板水平钻进段效果不佳,本文依据工程实例,介绍了套管完井技术在煤层气U型井水平井中的成功应用,不仅保证了井身质量合格,而且为后期压裂排采提供了保障,在类似煤层气U型井水平井完井作业时具有良好的应用前景,可逐步推广。     

煤层气井完井技术探讨

我国的煤层气资源十分丰富,但开发利用刚刚起步.煤储层与一般的油气层相比,埋藏浅,微孔隙和裂缝发育.煤层的机械强度和孔隙度低,易坍塌、易污染.介绍了煤储层及煤层气井的特点、煤层气的完井方式、国内目前煤层气完井技术的现状及存在的问题,并探讨了以后国内煤层气井完井所要研究解决的问题.     

煤层气洞穴完井技术

煤层气洞穴完井技术既是一种裸眼完井技术,又是一种增产技术,在适宜的地层该技术能够大大提高近井地带的渗透率,从而提高煤层气的采收率。该技术在美国圣胡安盆地的高渗煤层取得了巨大的成功,但是在其它区域并没有像圣胡安盆地那样效果明显,究其原因对该技术的增产机理及煤层适应性的认识还有一定的差距。分析了洞穴完井技术的增产机理及洞穴完井的煤层适用条件,对洞穴完井技术的储层选择、井身结构、工艺流程及设备配套进行了详细论述,并介绍了国内的现场试验情况及取得的一些有益经验,为该技术以后的推广应用奠定基础。     

沁南煤层气田单支水平井钻完井工艺优化

煤层气单分支水平井是一种新的开发井型,目前主要采用三开井型,水平段煤层裸露面积相对较小,有待进一步优化。通过开展井型改进、钻完井工艺优化,提出了新的二开井型设计及完井管串结构,优化了三开钻完井工艺及配套筛管设计等,并成功进行了9口井现场试验。优化改进后的钻完井工艺为单支水平井在沁南煤层气开发中推广应用提供了技术支撑和借鉴作用。     

基于煤层渗透率的钻井完井方式选择分析

煤层渗透率不仅是评价煤层气勘探开发潜力的重要地质参数,也是选择钻井、完井方式的关键参数之一。本文在系统分析比较了国外煤层气开发的成熟经验和工程技术特点的基础上,提出了根据煤储层渗透率的不同来选择钻井完井方式的基本理念和策略,以期为煤层气钻井完井工程的经济有效实施提供一定的参考借鉴作用。     

煤层气水平井筛管完井工艺实践

水平井已逐渐成为煤层气开发的一种技术手段,但是普通的裸眼多分支水平井存在钻井成本高、施工风险大、排采时煤层易垮塌、后期无法进行改造等难题。通过优化井身结构和施工工艺,采用筛管完井,在水平段下入筛管支撑井壁,可以减少煤层垮塌和进行改造作业,提高煤层气井的单井产量和生产寿命。该技术的应用,实现了煤层气水平井井身结构简约化的转变,大大降低了钻井成本,对促进煤层气的高效开发具有一定的实际意义。     

沁水盆地南部煤层气钻井工艺技术适用性分析及对策

沁水盆地南部煤层气开发主要采用直(斜)井和多分支水平井两种井型。实践证明,直(斜)井所采用的钻井工艺技术简单,与科学的排采技术配套后,能够取得较好排采效果,能够达到煤层气低成本开发的目的。裸眼完井方式下的煤层气多分支井钻井技术,经过技术引入、规模引进和自主组织技术研发应用三个阶段的探索实践,形成了一系列煤层气水平井钻井配套技术。但由于受储层保护、井眼稳定等问题的制约,裸眼完井方式下的煤层气多分支井对沁水盆地煤层气开发适应性较弱,需要进行技术改进。     

四维向量监测技术在煤层气水平井分支动用识别的应用

煤层气裸眼多分支水平井由于煤层的地质与力学特征,主支和侧钻分支容易在钻井与排采中出现垮塌,降低有效控制面积。由于水平井采用裸眼完井方式,在后期生产过程中无法对分支的垮塌情况进行有效识别。为解决此难题,利用四维向量监测技术对煤层气井进行生产监测,以樊庄区块裸眼多分支水平井的樊11-Y、樊11-Z井为例,有效检测出各分支流体流动性及控制储量动用的情况。结果表明,该技术在研究煤层气水平井实时储层流体动态具有较好的应用效果,对下步井网优化以及增产措施的制定起指导作用。     

煤层气鱼骨状可控水平井完井方法与实践

通过对煤层气多分支水平井井身结构、完井工艺、井壁稳定与污染解除、钻进方式方面进行优化设计,提出了新型鱼骨状可控水平井钻完井工艺及配套技术;成功在现场试验应用9口井全部下入套管或筛管完井,从根本上解决了裸眼多分支水平井裸眼段易垮塌、易堵塞、无法疏通作业、无法增产改造等问题;前进式钻进方式利于钻井期间主支重入及完井管串的下入,通过钻井参数优化及钻井液体系降低分支夹壁墙垮塌风险;而二开井身结构实现全井井眼通径,利于后期维护、作业;通过稳定井壁可降解钻井液体系与氮气气举洗井、分段改造等工艺的配合,有效解决井壁稳定与储层污染的矛盾。     

煤层气完井方式和增产措施的优选分析

在借鉴国外煤层气开发的经验及分析国外工程技术特点的基础上,利用数值模拟方法,建立了基于渗透率量化分级的完井和增产措施优选准则。通过对数值模拟计算的累积产气量分析,将煤层分为低渗、中渗以及高渗3个类别,并依此选择相应最合适的完井增产方法。低渗煤层（＜0.5×10-15 m2）适合选用水平井或者多分支水平井完井;中渗煤层（0.5×10-15～10×10-15 m2）适合选用直井压裂的方式;高渗煤层（＞10×10-15 m2）适合选用洞穴和扩孔等完井方式。     

延川南煤层气V型水平井组钻井关键技术研究

煤层气V型水平井组是一种新型的水平连通井组。该井组是由两口水平井与一口直井组成,并实现远端连通,完井后由两口水平井提供泄流通道,直井进行排采生产。其钻井工艺主要包括井身结构优化技术、井眼轨迹优化设计与控制技术、水平井与洞穴井对接技术、煤层造洞穴技术、固完井技术等。本文系统地论述了煤层气V型水平井钻井工艺的关键技术要点,并在华东分公司实施的延5-V1型井组中得到成功的应用,为未来延川南煤层气的高效勘探开发提供了技术参考。     

煤层气多分支水平井技术探讨

煤层气多分支水平井是集钻井、完井及增产措施为一体的煤层改造技术,近些年在国内有较大发展.本文结合国内当前煤层气多分支水平井的发展状况,对煤层气多分支井的技术难点和关键技术进行讨论,总结了其成果,提出下来发展建议.     

水平井不同完井方式下的产能预测研究

在综合考虑井眼偏心距、储层各向异性、地层损害以及完井方式等因素的基础上,运用理论研究的方法,对目前水平井不同完井方式的产能进行评价。结果表明:不同完井方式表皮系数的确定是水平井产能预测的前提。一般来讲,裸眼完井产能比最高,砾石充填完井方式其次,预充填筛管完井方式产能比最低。本研究对于水平井完井方式的优选具有一定指导意义。     

国外煤层气技术考察报告

通过对美国煤层气含量测定技术，煤层气井完井和压裂技术，煤层气发电技术和煤层气项目经济评估的考察。提出了加快开发我国煤层气勘探和开发建议。