煤层气钻井完井工艺

贵州大河边向斜煤层气区块钻完井工艺发布时间：2023-02-02T03:00:07.808Z 来源：《中国电业与能源》2022年18期作者：向刚郑鹏宇[导读] 贵州大河边向斜煤层气区块通过前期勘探阶段实践，向刚郑鹏宇贵州省油气勘查开发工程研究院摘要：贵州大河边向斜煤层气区块通过前期勘探阶段实践，该区块地质构造较为复杂，断层和裂缝发育，岩溶地貌发育，存在主要问题是单井产量低、井漏严重、钻井效率有待提高。

结合地层特点，通过对钻井井型、完井方式、井身结构、钻井方式、储层保护等关键性技术进行探讨实践，提出了钻井井型以定向井为主布置丛式井组、在钻井工艺上一开采用空气钻钻井工艺、在完井工艺上采用套管完井为主、储层保护方面采用低固相钻井液或无固相钻井液等工艺技术。

关键词：贵州大河边煤层气钻完井工艺关键性技术Drilling and completion technology of Dahehe syncline coalbed methane block in Guizhou ProvinceZhao Lingyun，He Wantong，Xiang Gang ，Wu Zhangli And Xu Hu（The first unit：Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Evaluation and Development in Complex Tectonic Areas, Ministry of Natural Resources，The second unit：Guizhou Engineering Research Institute of Oil&Gas Exploration and Development，The third unit：Hangzhou Branch, China Coal Zhejiang Geological Group Co. Ltd.）Abstract: Through the practice in the early exploration stage, the geological structure of the Dahehe syncline CBM block in Guizhou province is relatively complex, with developed faults and fractures and karst landforms. The main problems are low production of single well, serious loss, and drilling efficiency to be improved. Combined with formation characteristics, through the drilling well type, completion method, well structure, drilling method, reservoir protection and other key technologies are discussed and practiced. It is proposed that the drilling well type is mainly oriented well,the cluster well group is arranged, the first drilling process is air drilling, the completion process is casing drilling, and the low solid phase drilling fluid or no solid phase drilling fluid is used in reservoir protection.Key words: Dahe River, Guizhou Coalbed methane (CBM) Drilling and completion process Key Technologies0 概述贵州省煤层气资源丰富，含煤面积约7万km2，占全省面积的40% 左右，全省埋深2000m以浅、含气量大于4m3/t可采煤层中的煤层气地质资源量3.15 万亿m3，居全国第二[1]，贵州省煤层气勘探开发进入了煤层气开发工程模式的探索阶段[2]，但贵州省煤层气总体开发较少，制约着贵州省煤层气开发利用主要原因之一就是贵州省地质构造较为复杂，断层和裂缝发育，溶洞、孔隙和裂缝较为发育，井漏严重，钻井难度大大增加，单井产量低等，导致钻井周期延长和钻井成本增加。

煤层气环空生产工艺流程英文回答：Coalbed methane (CBM) is a form of natural gas that is trapped within coal seams. The production of CBM involves a complex process known as coalbed methane extraction or coalbed methane production. This process involves several steps, including drilling, completion, stimulation, and production.The first step in the CBM production process is drilling. A well is drilled vertically into the coal seam, typically using a rotary drilling rig. The well is then cased and cemented to ensure its integrity.Once the well is drilled, the next step is completion. Completion involves installing a production casing and perforating the casing to allow the gas to flow into the wellbore. This is typically done using a perforating gun, which creates small holes in the casing.After completion, stimulation is performed to enhance the flow of gas from the coal seam. This is done by injecting water or other fluids into the coal seam under high pressure. The pressure helps to fracture the coal and create pathways for the gas to flow more easily. This process is known as hydraulic fracturing or fracking.Once the coal seam has been stimulated, the final step is production. Gas flows from the coal seam into the wellbore and is then brought to the surface. The gas is typically collected and processed at a central facility before being transported to market.It is important to note that the CBM production process can vary depending on the specific geology and characteristics of the coal seam. Different techniques and technologies may be used to optimize production and maximize gas recovery.中文回答：煤层气是一种嵌藏在煤层中的天然气形式。

前言煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。

凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。

我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。

中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。

一、煤层气井钻井完井的特殊性煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。

煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面：1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。

煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，存在较高剪切应力作用。

因而煤层段井壁极不稳定，在钻井完井过程中极易发生井壁坍塌、井漏、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。

2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。

煤层段孔隙压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，保持一定的压力平衡。

这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。

因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。

3、煤层破碎含游离气多，取心困难。

煤层机械强度低，一般煤层取心收获率低，完整性差。

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，煤心中游离气不断逸出，当达到一定值时会将煤心冲出取心筒，造成取心失败。

4、煤层气井产气周期长，对井的寿命要求高。

煤层气主要是吸附在煤层缝、隙表面上的吸附气，它的产出规律与天然气正好逆向，须经过较长时间的排水降压后才慢慢地解吸。

据有关资料介绍，煤层气井少可供开采20年以上，因此对井的寿命要求特别高。

二、煤层气井钻井技术1、煤层造穴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0.8～1.5m，高为2～5m。

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。

第35卷第5期2007年9月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM　DRILL IN G　TECHN IQU ESVol135,No15Sep.,2007收稿日期:2006207210;改回日期:2007206206作者简介:薛改珍(1968-),女,山西万荣人,1991年毕业于西安石油学院油田开发系,高级工程师。

联系电话:(0317)2723370#钻井与完井!沁水盆地煤层气安全钻井工艺薛改珍1　金学锋1　张景良2　戴北宏3(1.华北油田分公司采油工艺研究院,河北任丘　062552;2.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘　062552;3.华北石油管理局管具工程技术处,河北任丘　062552)摘　要:在煤层气钻井过程中,经常出现煤岩坍塌、井漏、煤层气气侵等问题,极大地影响了钻井安全。

为了减少钻井事故及井下复杂情况的发生,提高钻井速度,在调研了国内外煤层钻井的现场经验和资料的基础上,结合目前煤层气钻井技术的发展状况,以及华北石油管理局近年来40多口煤层气井的钻井实践,针对沁水盆地在煤层气钻井过程中产生的复杂问题,及对安全钻井影响较大的井漏、坍塌和低密度水泥浆固井等问题,做了一些研究和总结,并提出了相应的解决办法,为同类煤层气的开采提供了借鉴。

关键词:煤成气;井漏;坍塌层;卡钻;钻井中图分类号:P63415 文献标识码:B 文章编号:100120890(2007)0520065203 沁水盆地位于太行隆起以西,汾渭地堑以东,南北分别以中条山隆起和盂县隆起为界。

该盆地是一个大型复式向斜,南北两端宽阔,中部窄,构造简单,含煤面积约2139×104km2,煤层气资源量6.85×1012m3。

主要煤层有3号和15号煤,煤层气含量普遍较高,一般为5～25m3/t[1]。

在目前被认为最具开发潜力的煤层气高渗富集区———沁南地区,已有DN P02井、M121井等羽状水平井完钻,并有一批羽状水平井正在施工,该地区有望被建成国内第一个煤层气产业开发基地。

煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气，储存在煤层中，主要由甲烷组成。

煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它将煤矿的煤层中的天然气利用起来，既能提供清洁能源，又能实现煤矿资源的综合利用。

下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。

1.井网式开采：井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。

它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔，在煤层中建立井网系统，将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。

井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点，已被广泛应用于煤层气的开采。

2.水平井开采：水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。

它通过在煤层中平行钻探水平井，使水平井与煤层气的运移方向一致，提高气体采收效果。

水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点，但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。

1.井眼稳定技术：井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题，井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。

目前，井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。

2.完井技术：完井技术是煤层气开采中的重要环节。

完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后，用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封，确保气体不泄漏。

完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。

3.固井技术：固井技术是煤层气开采中的关键技术之一，它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入，形成稳定的井壁和环境。

固井技术可以增强油井的强度和耐久性，防止井眼侧泄和污染。

除了以上的方法和技术，煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作，以确保煤层气的有效开采和利用。

总之，煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。

通过煤层气的开采，不仅可以提供清洁能源，还可以实现煤矿资源的综合利用。

为了有效地开展煤层气开采工作，需要采用适当的方法和技术，确保工程的高效、稳定和可持续发展。

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。