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。     

潘庄区块3号煤层煤层气储层特征分析

从煤层、煤岩、煤层含气性、煤孔裂隙特征、煤储层压力及煤的吸附特性等方面对潘庄区块3#煤层气储层特征进行了分析和研究。结果得出:3#煤层含气饱和度以略欠饱和为主,个别地带可见过饱和现象。煤层气地质储量丰度为中等;煤的孔隙度低,孔裂隙被无机矿物质充填现象较甚,彼此连通性较差;煤储层压力较接近正常地层压力系数,为略为欠压状态;煤中具有大量的储集甲烷空间。     

潘庄区块煤层气井网优化设计与产能预测

为科学地布置煤层气井,保证煤层气资源得到合理、充分的开发,在综合分析潘庄区块煤储层地质条件的基础上,选择该西部QN-3井为中心的1 000 m×1 000 m正方形区段作为模拟区域,模拟目的层为3号煤,运用COMET3软件,通过历史拟合校正了基础数据,基于不同井数（4～6口）设计了4种井网方案,并对各方案进行了产能数值模拟和预测。结果表明,该区最优井间距为500 m左右,最佳布井方案为正方形加心和正五边形加心,中心井可以大幅提高产量。     

潘庄煤层气区块15号煤储层物性特征研究

煤储层物性特征是影响煤层气开发成效的关键因素,文章基于潘庄煤层气区块地质、煤层气地质及煤层气勘探开发资料,采用煤层气地质理论对该区15号煤储层物性特征进行了研究。结果表明:研究区15号煤储层具有较好的含煤性和含气性,可为煤层气开发提供较好开发对象和气源保障;煤的孔裂隙系统相对发育,煤层渗透性好、渗透率高,有利于煤层气吸附、储集、扩散及渗流; 15号煤储层地层能量普遍较弱,煤储层压力为"欠压"状态,不利于驱动煤层气高效产出;煤中具有良好的吸附储集煤层气空间,煤对煤层气的吸附能力强、吸附量大,但煤层气解吸速率较低。     

潘庄煤层气区块3号煤层压裂裂缝延展特征

压裂裂缝延展特征对煤层气开发效果具有重要影响,是压裂方案设计及优化、井网布置和井间距确定等的重要参数。文章以潘庄煤层气区块为工程背景,对区块3号煤层压裂裂缝延展特征进行了研究。结果表明,受水平主应力控制,裂缝以水平裂缝为主,垂直裂缝次之,裂缝延展优势方位为NNE13~NE58°。裂缝总长度131.5~192.6 m,平均153.4 m;裂缝高度16.7~29.2 m,平均21.5 m。压裂液总量及排量对裂缝总长具有重要控制作用,具有显著的线性正相关性,同时,压裂裂缝延展特征受多地质要素、储层物性、物理力学特性等控制,导致煤层气井在压裂规模相当的情况下,压裂裂缝长度、高度和延展方位具有一定分异现象。     

古交区块煤层气L型水平井排采工艺及配套技术研究

由于L型水平井具有全角变化率大、井斜角大、斜井段长且水平位移大的特点,加上古交区块煤储层水平段吐砂、吐煤粉严重,单井产水量小(小于1 m3/d),排采过程中易卡泵、易气锁等特征,为后期排采带来困难。通过已有21口L型水平井的排采经验,摸索出了适宜古交区块煤储层特征的以抽油机加新型斜井泵工艺为主体,配套防偏磨、防气锁、柱塞泵循环洗井、负压捞砂等技术的排采工艺,取得一定成效。     

潘庄煤层气区块3号煤多尺度裂隙特征

煤裂隙对煤层气赋存、运移和生产实践具有重要控制作用,是煤层气开发的重要研究内容之一。为探究潘庄煤层气区块3号煤多尺度裂隙发育特征,采用煤矿井下和煤芯大裂隙观测和统计、扫描电子显微镜煤微观裂隙观测相结合方法对煤多尺度裂隙进行了研究。结果表明:研究区3号煤中大裂隙较发育,煤中发育有3个不同走向的裂隙系,走向为150～160°的裂隙最为发育。裂缝间距变化范围广,裂隙密度级别为较密-密型,裂隙发育规模属于微型-中型,以小型裂隙为主;煤中可见张裂隙、剪裂隙两种微裂隙,二者的成因机制和发育特征不同。张裂隙延伸短、产状不稳定、裂口基本为敞开状、裂隙面凹凸不平。剪裂隙延伸相对较长且延伸有规律、产状稳定,裂隙面光滑平整。张裂隙和剪裂隙均具有多种形态,裂口常见碎屑物质和部分裂口被方解石脉充填。     

SN-015煤层气U型水平井钻井液技术

SN-015井位于沁水盆地南部向西北倾的斜坡带上,目的层为山西组3号煤层气藏.该井一开、二开采用膨润土钻井液,三开采用无固相盐水钻井液体系,其配方为:清水+0.1％～0.5％纯碱+0.2％～0.5％降滤失剂+0.5％～1％包被剂+0.2％～0.5％页岩抑制剂+0.03％～0.06％增粘剂+30％工业盐.在现场应用过程中,控制钻井液密度1.15～1.20g/cm3,黏度40～50s,利用增加工业盐的含量控制密度保证井壁力学稳定性,加入降滤失剂控制失水保持煤层结构强度,增强钻井液抑制性,提高泥饼质量,防止井壁坍塌,利用增粘剂控制泥浆流变性实现高效携岩.应用该钻井液,SN-015井水平段纯钻时间148.3 h,平均机械钻速4.51 m/h,煤层总进尺668.1m,最终煤层钻遇率达100％.     

延川南区块煤层气水平井固井技术的探讨

介绍了延川南区块煤层气资源概况,分析了延川南区块煤储层的特点以及煤层气井固井的难点,提出了针对该区块煤储层条件的固井技术对策。文中还指出应考虑后期开采的需求,同时结合延川南区块煤储层埋藏浅、非均质性强,机械强度低,力学稳定性差,易坍塌,易污染等特点以及煤层气水平井固井工艺难点,研究设计出一套适合延川南区块煤层气水平井的固井工艺技术。     

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,近年来在国内有较大发展。结合国内当前煤层气多分支水平井的发展状况,对其技术难点和关键技术进行讨论,并得出几点认识。     

煤层气水平井射孔工艺初探

煤层气水平井开发技术是近几年国际煤层气领域应用的一种新技术、新工艺，可以大大提高煤层气采收率，对治理煤矿瓦斯灾害和提高煤层气资源利用率也具有重要作用，对煤炭系统而言，煤层气水平井射孔尚处于新兴阶段。本文引入了石油开采行业射孔专业的有关经验，主要探讨了可用于煤层气水平井的射孔器材、射孔工艺以及现场施工中需注意事项等方面的内容，供从事煤层气抽采的相关人员参考。     

和顺区块煤层气井排采影响因素分析

结合和顺区块煤层气投产井地质条件、压裂效果及排采控制等特征,分析了影响该区煤层气排采的因素。结果表明构造复杂易造成压裂裂缝与断层沟通,干扰排采;生产煤层渗透率低、解吸压力低是该区煤层气排采的不利条件;15#煤层埋深较浅,产液量低影响煤层排水降压;压裂施工应控制裂缝形态,提高压裂效果,避开区域灰岩含水层对煤层越流补给;合理控制套压,缓慢控制流压,对扩大煤层气解吸范围,提高产气量十分重要。     

和顺区块煤层气远端连通水平井钻井关键技术研究

煤层气水平井与常规油气水平井最大的不同是一般不单独施工水平井,而是与预先钻好的直井连通,水平井产气,直井排采。采用水平井技术开采煤层气可有效增加供给范围、提高导流能力、提高单井产量,但特殊的工艺也给施工水平井增加了技术难度。本文阐述了在沁水盆地和顺区块施工煤层气水平连通井所采用的井眼轨道优化设计、井身结构优化设计、钻井液优化设计、轨迹控制、水平连同、钻井液维护等关键技术,介绍了中石化华东分公司在沁水盆地和顺区块实施的由和1井、和平1井组成的水平连通井组的设计与施工情况,并对今后在该地区实施水平连通井提出了建议。     

大直径工程井成井下管方法探讨

根据用途不同,大直径工程井成井后套管直径一般在450~1300 mm范围,井眼和套管尺寸大、套管质量大是该类工程的显著特点之一。简要介绍了大直径工程井常用下管方法、套管连接方式及大直径工程井套管强度设计原则。结合工程实例,阐明了只要科学地进行套管柱强度设计、采用合理的下管方法和套管柱连接方式,选用提升力100 t的钻机也能安全实现重约300 t套管的下管作业。     

垂直压裂井和水平井产气量的计算方法

本文介绍了垂直压裂井和水平井产气量的一种计算方法，通过建立垂直井眼和水平井眼的水力模型，推导出产气量及其它参量的计算公式，引用具体的地层参数、流体特性和煤层中煤的吸附特性数据，进行定量计算。     

元坝区块提高钻井速度技术方案探析

在总结分析前期钻井经验的基础上,从地质因素、钻井复杂情况、岩石可钻性、地层温度、钻井液密度、井身结构等方面分析了目前影响元坝区块深井钻井速度提高的因素。指出井身结构层次有限,不能完全有效封隔不同压力体系的地层以及须家河组地层可钻性差、埋深较深、段长,不能利用空气钻进行钻进是影响机械钻速的2个最重要原因。提出了气体钻井方案、钻头选型方案、进口动力钻具配合高效钻头钻须家河地层方案,以及采用特种井眼尺寸井身结构方案,为元坝区块深井钻井提供技术支持。     

潘庄区块煤层气井层间干扰数值模拟研究

以沁水盆地南部潘庄区块W01井为研究对象,运用Comet3数值模拟软件拟合了3#、15#煤层的实际排采数据,反演了煤储层的渗透率、含气量等煤储层参数,引入干扰系数的概念,采用控制单一变量的方法,讨论了储层参数对层间干扰系数的敏感性,并通过模拟单采、合采条件下煤层气产量及储层压力的变化,探讨了煤层气井排采过程中层间干扰的形成机制。研究表明:合层排采时,层间干扰程度随着煤层气井开发呈现先减小后增大再减小的特点;渗透率、孔隙度、朗氏体积是层间干扰的主要影响因素,原始储层压力的影响较小。     

铁法矿区地面垂直采空区井技术

基于对低透气性煤层顶板受采动影响下的移动规律的研究，铁法矿区于1994年通过联合国UNDP项目率先在国内应用地面垂直采空区钻井进行了技术示范。通过对已经施工的21口采空区钻井的应用和研究，铁法矿区对于采空区钻井的布孔原则和理论方面取得了丰富的经验和成果，大量的实践也证明了地面垂直采空区钻井技术在低透气性煤层，尤其在煤层群开采时，是最有效的煤层气开发技术之一。