绳索取芯技术在低煤阶煤层气井钻井施工中的应用

海拉尔盆地呼和湖凹陷煤层薄,煤阶低,以褐煤为主,给取芯工作带来很大难度,常规绳索取芯技术已不符合该地区煤层气参数井钻进要求,因此根据呼和湖凹陷地质特征,优选适宜的绳索取芯钻具结构及技术措施。     

煤层气深井绳索取芯技术探讨

通过对河北大城24-3井煤层气井施工过程中的深井绳索取芯技术的总结,得出了影响深井绳索取芯的钻井工艺因素.这些较深的煤层气井绳索取芯的成功经验,为今后指导煤层气深井绳索取芯具有一定的现实意义.     

古1井煤层气钻井施工工艺

详细介绍了古1井地层及岩性描述,以古1井煤层气施工为例,介绍了煤层气井在钻井过程中的钻具组合、钻进参数、钻头选型、钻井液技术、煤层保护技术、绳索取芯技术、施工重点。防斜打直技术。根据施工情况提出了古1区块钻头选项和使用空气钻进的建议。     

绳索取芯技术及经济效益

该文针对绳索取芯钻进技术在煤矿中的效益问题做了一些简单阐述。概述了绳索取芯钻进技术、构成及绳索取芯工作原理、存在的问题及参数确定方面的问题;着重讲述了影响绳索取芯经济效益的几个关键因素;最后针对绳索取芯技术的经济效益得出结论并提出一些建议。     

绳索取芯工艺在攸兰矿区深部勘探中的应用

攸兰矿区煤系厚煤层多,钻孔深且地层浅部有漏、涌现象,因而钻探施工难度大,绳索取芯工艺在该矿区应用尚属首次,但取得了良好的效果。通过对现场钻探工作即主要施工设备的配备;防斜措施与浅层套管的安放;钻头与扩孔器的选择;钻进压力、泵压及钻机转速的确定;泥浆参数与漏失地层的堵漏方法;钻具的选用和维护等方面认真研究后,撰写本文,供同行参考。     

绳索取芯钻进技术在水电工程中的应用

以大岗山水电站建设工程为例,介绍小口径绳索取芯钻进技术在水电工程帷幕成孔钻探中的发展现状及应用前景,针对钻探施工中遇到的重难点问题,对绳索取芯钻进工艺提出几点优化措施,改进后效果显著,生产效率提高。对钻探成果的分析,主要以钻孔测斜数据为依据,分析同区不同孔号(孔深h,顶角θ,方位角ψ)三者关系,总结出该区段地层大致的造斜规律,用于指导帷幕灌浆孔的防斜工作。     

绳索取芯与人工定向钻探技术应用

介绍了绳索取芯在中深孔大角度钻孔中与人工定向钻探技术相结合,高精度中靶,取得较好的效果,为施工类似工程积累了经验。     

S56绳索取芯钻进技术在中深孔施工中应用与研究

通过近几年来中深孔钻探施工,总结出S56绳索取芯钻进技术在中深孔施工中的工艺特点,为中深部钻探施工奠定了基础。     

绳索取芯钻进工艺的应用与改进

绳索取芯钻进工艺在提高钻进效率与取芯率、降低劳动强度和降低钻探综合成本等方面所具有的优势,普通取芯钻进无法比拟。适用于φ88.9 mm钻具的绳索取芯器,因施工设计中对取芯岩芯直径要求,对工艺进行改进,改进后绳索取芯器可适用于φ114.3 mm钻具。针对取芯过程中出现的跳钻、上提打捞器卡钻、绳索钢丝绳打圈、取芯钻头磨损严重等问题,采取措施有效解决了以上问题,以超高的采取率成功钻穿煤层、煤系。     

河南省煤层气钻井技术发展历程及展望

河南省地勘队伍自2003年开展煤层气钻井施工以来,积极开展技术创新研究,先后研发了大直径绳索取心机具、射流式扩孔掏穴器等专用器具,率先开展了煤层气参数井、水平井、采动井、穿采空井等施工技术研究和实践,形成了涵盖各类煤层气井型的钻井施工技术体系,积累了丰富的实战经验,促进了我国煤层气产业的发展。本文在总结了河南地勘单位在煤层气钻井技术方面取得的成果的基础上,结合国内煤层气开发深度逐渐增加、采空区覆盖面积逐渐增大、构造煤煤层气未实现突破等行业发展需求,提出了开展高效煤层气水平井钻井技术、气动定向钻井技术及构造煤开发钻井关键技术等方面研究的建议。     

潘庄区块煤层气井产气曲线特征及采收率的研究

为了揭示潘庄区块煤层气井产气曲线特征,采用理论分析和数值模拟方法,分析了潘庄区块煤层气含气量、渗透率、储层压力等储层参数特征。总结了潘庄区块气井产气曲线特征受控于高资源丰度、高储层压力梯度及高渗透率的规律。结果表明：气井产气曲线特征表现为产气峰值出现时间早、持续时间长的特点;直井采收率可达59%,水平井采收率可达67%,明显高于储量报告申报的采收率为55%的取值。     

井筒内煤粉对单相流煤层气井井底流压的影响

根据煤层气井井底流压的分段计算方法,考虑井筒内煤粉含量和流体流动对井底流压的影响,建立了上行气固两相压差模型和下行液固两相压差模型,给出了考虑井筒内煤粉和流体流动的井底压力计算方法,并分析了井筒内煤粉对井底压力的影响,结果表明:井筒内煤粉对煤层气井井底压力的影响不可忽略。通过实例分析,当井筒内煤粉含量为3%时,由煤粉和流体流动引起的压差最大为0.147MPa,平均压差为0.13MPa。根据实测的井底流压通过该计算方法可以反求井筒内煤粉的含量,即根据井底压力的变化可以监测井筒内煤粉浓度的变化;依据煤粉排出量,可以得到未排出煤粉的量,进而估算未排出而沉积井底的煤粉量,得到埋泵所需时间,为修井作业提供参考。     

煤层气井产气通道内煤粉运动特征分析

基于脱落煤粉滚动启动条件和运移,建立了煤粉脱落、运移和堵塞的孔隙度和渗透率模型;分析了煤粉排出量对煤层孔隙度和渗透率的影响。依据该渗透率模型,研究煤粉适度排出理论,建立煤粉适度排出模型和携煤粉地层液速度窗口模型,使脱落的煤粉适度排出,疏通渗流通道,增加渗透率提高单井产气量。结果表明：煤粉的脱落增加了煤层的孔隙度和渗透率,而煤粉的沉积堵塞减少了煤层的孔隙度和渗透率;渗透率随煤粉的排出量的增加呈二次关系增大,煤层排出脱落煤粉可在一定程度上改善储层物性,提高煤储层的孔隙度和渗透率;采取压裂增产的煤层气井支撑剂粒径为20/40目正排列时,通过的最大煤粉粒径为0.16 mm,排液量大于13.53 m 3/d有利于粒径小于0.1 mm脱落的煤粉排出,最大限度地提高煤层渗透率,增加煤层气单井产气量。     

CO2增能压裂在煤层气垂直井中的应用

 能否使用二氧化碳泡沫增能压裂提高煤储层导流能力、节约成本、提高煤层气井产气量一直是大家关注的焦点问题之一。本文以淮北矿区芦岭矿井主力煤层为研究对象,通过等温吸附实验对比研究区煤对甲烷气体和二氧化碳气体吸附的差异性;根据伴注二氧化碳泡沫压裂特点,系统分析了二氧化碳泡沫压裂增产机理;结合芦岭矿实际,设计了该研究区二氧化碳泡沫压裂煤储层工艺技术。芦岭矿井伴注二氧化碳泡沫压裂和常规活性水压裂的产气对比表明：二氧化碳泡沫压裂从一定程度上可增加煤层气垂直井的产气量,具有较好地应用前景。     

基于注入压降法的煤层气指标试井试验

为了准确地测出煤层气的指标参数,将注入压降法应用于煤层气指标测试中,应用预先设计好的试验流程及试验设备对煤层进行注水测试.介绍了注入压降在煤层气测试中的应用情况,进行了基于注入压降法的煤层气指标试井试验.试验结果表明,注入压降法的煤层气指标试井试验在煤层气测试中是非常有效、普遍的方法.     

煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。     

不同阶煤超临界CO2驱替开采CH4试验研究

由于地质成因与孔裂隙结构的差异,不同阶煤的渗透性与驱替开采CH 4效果不同。为研究超临界CO 2在不同变质程度煤体中驱替开采CH 4的效果,利用尺寸为100 mm×100 mm×200 mm的原煤试件,在恒定的温压(50℃,25 MPa)条件下,以10 MPa超临界CO 2驱替压力对4种不同变质程度的煤(弱黏煤、气煤、1/3焦煤和无烟煤)展开试验研究,结果表明:①不同煤阶煤体的孔隙形态与发育程度有较大差异,弱黏煤孔隙类型以墨水瓶型为主,无烟煤孔隙为狭缝型,而气煤与1/3焦煤则为楔形或平行板孔;对比孔隙比表面积,无烟煤与弱黏煤相对较高,分别为259.6510,154.0669 m 2/g,而气煤与1/3焦煤较低,分别为71.2359,41.4201 m 2/g;②煤渗透率受成矿地质环境和构造活动等导致的煤体结构、变质程度、裂隙发育程度、煤岩组成等多种因素的影响,在相同的有效应力下,4种测试煤样渗透率随变质程度升高而逐渐降低,驱替过程中CO 2注入量也随变质程度升高而降低,在25 MPa围压、10 MPa注入压力条件下,弱黏煤、气煤、1/3焦煤和无烟煤的渗透率分别为4.58×10-18,2.75×10-18,0.91×10-18和0.05×10-18 m 2,驱替实验结束时,CO 2注入量分别为18.13,6.45,5.01和0.78 mol;③4种煤试件的CH 4产出率和CO 2储存量均表现为气煤>1/3焦煤>弱黏煤>无烟煤,孔隙以楔形或平行板孔为主、比表面积较低、渗透率中等的气煤与1/3焦煤驱替置换效果相对较好,反映了超临界CO 2驱替开采CH 4效果是不同变质程度煤孔隙形态、发育程度以及渗透率的综合表现。     

贵州保田-青山煤层气参数井钻井工艺技术

以贵州保田-青山煤层气参数井工程为实例，介绍了绳索取心工艺在该区的应用情况，并针对地层复杂、孔壁不稳定、粉煤取心困难等工程难点，提出相应的工艺技术。     

煤层气赋存特征及其参数井与排采井设计

以勘查区地质特征为基础,分析了煤层埋深、煤层厚度、煤层含气量、甲烷风化带、渗透率、煤体结构等煤层气赋存特征,为参数井与排采井设计提供了设计依据,根据井位部署原则,对参数+排采试验井进行了选位及选型,然后设计了钻井工程,煤层气抽采试验井采用大位移定向套管射孔完井,先进行直井钻井,一开下套管固井、二开钻穿煤层,然后三开进行定向井施工,钻穿煤层30 m完钻,下套管固井,水泥返至地面。并分析了井身结构、井身质量要求、钻井主要设备及钻具组合、钻井液方案及井控技术与煤储层保护要求。研究为煤层气区块的定量化排采提供技术支持。