水平井及多分支井技术

煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点，直井煤层控制面积小，产量低，钻单支水平井不利于后期的排水降压作业，所以现在煤层气开发多采用羽状水平井，羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通，两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量，找出新的靶点，然后对定向井进行定向指导，确保成功连通。

可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。

本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。

关键词：煤层气；多分支水平井；钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术，但是，其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同，所以，在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点：1、开发目的层比较单一，而且是水平面多分支。

运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气，当前通常是选择某个主力煤层进行开发，在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支，这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。

2、目的层段的分支和进尺比较多。

因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低，因此，如果要提高煤层气的产量，就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道，这就会使煤层段所钻的分支变得更多，通常有l到2个主分支，在主分支的两侧需要钻出多个，通常是6到8个分支，而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。

3、运用裸眼完井的方式。

煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式，这主要是因为：（1）煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区，比如山西的沁水盆地。

按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求，在采完气之后还需要采煤，然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管；（2）因为受到完井技术的限制，当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。

4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。

由于煤层的强度和胶结的程度比较差，容易发生垮塌。

煤层气多分支水平井技术及现场应用李兵摘抄多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不同位置分别侧钻出多个水平分支井眼，也可以在分支上继续钻二级分支，因其形状像羽毛，国外也将其称为羽状水平井[1]等。

多分支水平井集钻井、完井和增产措施于一体，是开发低压、低渗煤层的主要手段。

煤层气多分支水平井工艺集成了煤层造洞穴、两井对接、随钻地质导向、钻水平分支井眼、欠平衡等多项先进的钻井技术，具有技术含量高和钻井风险大的特点。

目前美国、加拿大、澳大利亚等国应用多分支水平井开采煤层气已取得了非常好的效益[2]，而我国处于刚刚起步阶段。

2005年廊坊分院组织施工的武M1－1羽状水平井顺利完钻，该井垂深达900m，是世界最深的一口煤层气羽状水平井。

2005年底山西晋城大宁煤矿完成DNP01、DNP02两口羽状水平井，每口井的日产气量约为2～3万方。

2006年2月中联煤公司完成了DS－01井的钻井施工，目前该井处于排水阶段。

与此同时，华北与CDX、长庆、辽河、远东能源等国内外企业都已启动了羽状水平井开发煤层气的项目。

多分支水平井是煤层气高效开发方式的发展趋势，该技术的普遍应用必将为煤层气的勘探开发带来突破性进展，在我国掀起开发煤层气的热潮。

1煤层气多分支水平井钻井技术难点分析煤层气多分支水平井工艺集成了水平井与洞穴井的连通、钻分支井眼、充气欠平衡钻井和地质导向技术等，这是一项技术性强、施工难度高的系统工程。

同时为了保持煤层的井壁稳定，煤层段一般采用小井眼钻进（φ152.4mm井眼），因而对钻井工具、测量仪器和设备性能等方面都提出了新的要求。

煤层气多分支水平井面临的主要难点可概括为如下几点：（1）煤层比较脆，而且存在着互相垂直的天然裂缝，而这种脆性地层中钻进极易引起井下垮塌、卡钻等复杂事故，甚至井眼报废。

(2）煤层易受污染，储层保护的难度大，一般需采用充气钻井液、泡沫或清水等作为煤层不受污染的钻井液体系。

（3）由于煤层埋藏比较浅，同时井眼的曲率较大，钻压难以满足要求，同时钻水平分支井眼时钻柱易发生疲劳破坏，导致井下复杂。

国内外钻完井技术新进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，石油和天然气等能源资源的勘探与开发显得尤为重要。

钻井技术是石油天然气勘探开发过程中的核心技术之一，其技术水平的高低直接影响到勘探开发的成功与否。

近年来，随着科技的不断进步，国内外钻完井技术也取得了显著的新进展。

本文旨在概述这些技术进展，包括新型钻井设备、钻井液技术、完井技术等方面的创新与应用，分析其对提高钻井效率、降低开发成本、提升油气采收率等方面的作用。

本文还将探讨未来钻完井技术的发展趋势和挑战，以期为相关领域的科技人员和管理者提供参考和借鉴。

二、国内钻完井技术新进展近年来，随着国内石油天然气勘探开发力度的不断加大，我国钻完井技术也取得了显著的新进展。

这些进步不仅体现在技术创新和装备升级上，更体现在提高钻井效率、降低开发成本以及保障生产安全等多个方面。

在钻井技术方面，国内已经成功研发并应用了多项新技术，如旋转导向钻井技术、水力喷射钻井技术、三维地震导向钻井技术等。

这些技术的应用大大提高了钻井速度和精度，减少了钻井事故的发生率，同时也为复杂地质条件下的油气勘探开发提供了新的解决方案。

在完井技术方面，国内同样取得了显著成果。

例如，随着水平井、大位移井等复杂井型的大量应用，国内已经成功开发出多种完井工艺和工具，如套管开窗侧钻完井技术、水力压裂完井技术等。

这些技术的应用不仅提高了完井质量，也有效降低了完井成本，为油气田的高效开发提供了有力保障。

在钻井液和完井液技术方面，国内也取得了重要突破。

通过不断研究和探索，国内已经成功开发出多种新型钻井液和完井液体系，如环保型钻井液、高性能完井液等。

这些新型钻井液和完井液的应用不仅提高了钻井和完井效率，也有效保护了油气田的环境，实现了绿色、环保、高效的开发目标。

国内钻完井技术的新进展为油气勘探开发提供了强有力的技术支持和保障。

未来，随着技术的不断创新和进步，相信国内钻完井技术将取得更加显著的成果，为我国的石油天然气工业发展贡献更大的力量。

煤层气水平多分支井连通技术由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点，直井煤层控制面积小，产量低，钻单支水平井不利于后期的排水降压作业，所以现在煤层气开发多采用羽状水平井，羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通，两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量，找出新的靶点，然后对定向井进行定向指导，确保成功连通。

标签：煤层气开发；水平井连通TB由于煤层压力低，后期开采过程中液面较低，需要排采泵下入煤层附近，在水平井中煤层井斜和全角变化率较大，下入泵使用寿命较短，严重影响开采进度，为了方便后期采排采用预先钻一口直井，直井与水平井连通方式进行采排，提高单井开采寿命。

1 扩孔技术为了易于实现水平井与洞穴井在煤层中成功对接并且建立气液通道，需要在洞穴井的煤层部位造一洞穴，洞穴的直径一般为0.5～0.6m，长度为2～5m。

目前有两种造穴方式，即水力射流造穴和机械工具造穴。

水力射流造穴法是利用高压水射流能量来破碎岩石。

施工中用钻具把特殊设计的水力射流装置送入造穴井段，开泵循环，使钻井液在经过小喷嘴时产生高压水力射流，破坏煤储层形成洞穴。

机械工具造穴利用机械切削的原理，用钻具把特殊设计的机械装置送入造穴井段，然后通过液压控制方式使造穴工具的刀杆张开，并在钻具的带动下旋转，切削储层，形成满足实际需要的洞穴。

目前采用的就是利用水力割刀来造穴，它铣套快，在煤层段形成的洞穴稳定性强。

2 精确控制技术2.1 连通仪器的组成及工作原理两井连通过程主要采用近钻头电磁测距法，英文缩写为RMRS。

2.1.1 RMRS连通仪器的组成RMRS仪器主要由探管、加重杆、地面接口箱、磁接头、通讯装置、仪器工程车、电缆、绞车和控制器、发电机、计算机和软件组成（图3）。

RMRS仪器没有累积误差，能够直接引导钻头钻穿目标靶点。

目前RMRS技术在CBM井、SAGD和控制井喷等领域得到了广泛应用。

强磁接头里的横向孔里镶嵌着永久性磁体，它能产生总量达几百Am2磁偶矩。

水平井分支井完井工艺技术水平井和分支井是石油勘探开发领域中常用的完井工艺技术。

水平井通常用于改善油田开采效果，而分支井则常用于开采难以到达的底部油层。

水平井完井工艺技术采取了一系列步骤，首先是选定合适的井位。

然后，通过钻井工艺，将井孔扩大到相应的水平段长度。

接下来是套管下入和水平段贯通，使用扩孔器对水平段进行扩孔处理。

在经过钻井液清洗井孔的工序之后，就可以进行水平井导向装置的安装了。

导向装置的作用是保证水平井在水平段中的定向钻进，使得井孔与油层的接触面积更大。

分支井完井工艺技术则与水平井有所不同。

在井眼清洗和套管下入过程之后，需要进行便携井眼下入器的安装。

便携井眼下入器的设计使得它可以在井眼内垂直导向，以便在需要的地方进行分支井贯通作业。

一旦在适当的地方完成贯通操作，井眼下入器就会将分支井导向到底部油层。

不论是水平井还是分支井，完井工艺技术的核心目标都是最大限度地增加与油层接触的面积，提高油井的产能。

在完井过程中，不仅需要合理选择井位和完井装备，还需要注意施工过程中的质量控制。

例如，钻完水平段后，对井孔进行质量评估，确保井眼质量符合要求。

在井眼下入套管时，还需要特别关注套管的质量，以保证其在油井压力下的可靠性。

总之，水平井和分支井的完井工艺技术是石油勘探开发的重要环节。

正确选择井位、合理安装完井装备以及保证施工质量，能够最大限度地提高油田开采效果，为石油勘探开发做出贡献。

水平井和分支井是石油勘探开发领域中常用的完井工艺技术。

水平井通常用于改善油田开采效果，而分支井则常用于开采难以到达的底部油层。

水平井完井工艺技术采取了一系列步骤，首先是选定合适的井位。

井位选择的关键是确定油层的特征和开采目标，同时考虑地质条件和工程可行性。

根据地质、地层和其他条件，工程师利用必要的地质数据和工程参数，进行井位优选，并进行模拟和评估，最终确定最佳井位。

然后，通过钻井工艺，将井孔扩大到相应的水平段长度。

这个过程需要使用钻机和合适的钻具，根据设计要求实施作业。

Engineering Technology150《华东科技》浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术赵 俊（云南煤层气资源勘查开发有限公司，云南 曲靖 655000）摘要：随着我国社会和经济的高速发展，对煤层气的需求量持续增加，各种煤层气开采工程越来越多，对煤层气开展要求不断提升。

为了进一步提升煤层气的开采效果，可以将煤层气多分支水平井钻井关键技术应用到实际钻井工程中，在降低煤层气开采难度的同时，还能够进一步提升煤层气开采质量。

为此，笔者在本文中对煤层气多分支水平井钻井关键技术进行探讨，希望对促进我国煤层气开采事业的发展，可以起到有利的作用。

关键词：煤层气；多分支水平井钻井；关键技术我国地域非常广大，很多地区的煤层气资源相对比较丰富，具有非常大的开采潜力。

根据大量研究发现，我国煤层气具有低饱和、低压、低渗透等特征，如果采用传统垂直开采的方式，往往开采局限性相对比较低，煤层气开采难度也相对比较低。

为了有效解决这个问题，可以将煤气层多分支水平井应用到煤层气的开采过程中，提升对煤层气的开采效果。

1 多分支水平井的技术优势 相对于垂直井的开采优势。

在煤层气垂直井开采的过程中，其通常会采用射完井、钻井、水力压裂增产技术，但这些技术方法在实际使用的过程中，往往会具有一定的局限性。

然而，在煤层气多分支水平井钻井技术的应用中，其就可以有效化解地质条件所带来的各种影响，其同垂直钻井开采技术相比，主要有如下几个优势：（1）能够更进一步增加气体的导流能力，其流动阻力能够不受裂缝长度的影响，相对于割理系统，煤层气流动阻力会降低很多。

（2）通过对多分支水平井开采技术的应用，能够有效避免在开采过程中，对地层所造成的伤害。

此外，通过该技术的应用，还能够进一步提升波及面积，加强割裂地区的联系[1]。

产量优势。

同直井开采技术相比，在多分支水平井开采技术得到应用之后，能够更进一步提升煤层气的开采效率，对资金的使用率也相对比较高，进一步提升煤层气开采经济效益，让钻井工序得到更进一步的减少。

油田开发中的新型材料与应用技术研究在当今能源需求不断增长的背景下，油田开发作为重要的能源获取途径，其技术的不断创新和发展至关重要。

新型材料与应用技术的研究与应用，为油田开发带来了新的机遇和挑战。

一、新型材料在油田开发中的应用1、高强度耐腐蚀合金材料在油田开发的恶劣环境中，如高温、高压、高腐蚀性的油井条件下，传统的金属材料往往难以长期稳定运行。

高强度耐腐蚀合金材料的出现改变了这一局面。

例如，镍基合金和钛合金具有出色的抗腐蚀性能，能够在富含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质的油井中保持良好的机械性能，延长油井管柱和井下工具的使用寿命，降低维修成本和生产中断的风险。

2、高分子聚合物材料高分子聚合物材料在油田开发中也发挥着重要作用。

聚合物驱油技术是提高原油采收率的重要手段之一。

通过向油藏注入特定的聚合物溶液，增加驱替液的黏度，改善流度比，从而扩大波及体积，提高原油采收率。

此外，高分子聚合物还用于制作防砂筛管、堵水材料等，有效地解决了油井出砂和水窜等问题。

3、纳米材料纳米材料因其独特的物理和化学性质，在油田开发中展现出巨大的应用潜力。

纳米级的催化剂能够提高化学反应的效率，例如在重油加氢裂化过程中，纳米催化剂可以降低反应条件，提高轻质油的收率。

纳米复合材料用于制备防腐涂层，能够提供更优异的防护性能，延长设备的使用寿命。

同时，纳米级的传感器可以实时监测油藏的温度、压力和化学成分等参数，为优化油田开发方案提供准确的数据支持。

4、陶瓷材料陶瓷材料具有耐高温、耐磨、耐腐蚀等优良性能，在油田开发中的应用日益广泛。

陶瓷内衬油管能够有效地抵抗磨损和腐蚀，提高油管的使用寿命。

陶瓷压裂球在水力压裂作业中表现出色，能够承受高温高压环境，实现准确的分层压裂。

此外，陶瓷膜过滤器在油田污水处理中也发挥着重要作用，能够高效地去除污水中的悬浮物和油滴。

二、新型应用技术在油田开发中的作用1、水平井和多分支井技术水平井和多分支井技术是近年来油田开发中的重要突破。