白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点及对策研究

新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程是新疆第一个煤层气示范工程项目。白杨河矿区总体构造为向南倾斜的单斜构造,地层倾角大,煤层多且间距大。该示范工程开发方案主要井型为丛式井。经过多年钻井实践,丛式井钻井技术在鄂尔多斯盆地东缘煤层气区块已经非常成熟,初步形成了一套适合该地区煤层气开发的丛式井钻井技术。由于白杨河矿区地质条件与鄂尔多斯盆地东缘各区块相比差异大,特别是存在地层倾角大、煤层多且间距大等地质特点,因此不能完全照搬原有的丛式井钻井技术。本文依据白杨河矿区地质资料,分析了白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点,对解决该区块钻井难点的技术对策和攻关思路进行了总结与阐述,初步形成了一套适合白杨河矿区大倾角厚煤层的丛式井钻井技术。     

新疆首个煤层气开发利用示范基地开建

日前．新疆维吾尔自治区煤层气示范工程和煤层气“十二五”规划重要项目——阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程正式启动。该项工程将在前期煤炭、煤层气工作基础上,通过施工煤层气参数井和生产试验井,对白杨河矿区煤层气进行勘探。按照整体部署、分期实施、滚动开发的原则,施工50口生产井、一组U型井,并开展集气管网、集气处理站等地面工程建设。工程将于2015年10月建成,年产能将达3000万立方米。     

新疆阜康白杨河矿区煤层气排采影响因素与煤层气单井产量的预测

煤层气开发可分为包括地质、选区评价;钻井、压裂开发工程;排采生产三个阶段。在新的煤层气开发区域,由于无法准确、有效的建立煤层气分析模型,因此对新区域"甜点区"以及前期地质、工程施工工作的评价往往需要长时间的排采后,通过分析排采效果才能得出结论,这一时间往往需要1~3 a(不同区块略有不同),这不利于煤层气开发。通过在新疆阜康白杨河矿区煤层气排采研究和生产过程中,分析影响煤层气单井产量的主控因素,利用"有限元"的思想简化等温吸附曲线和煤层气有效排采降压漏斗曲线,对该地区煤层气单井排采有效降压范围进行计算,并对单井产量进行预测和对比。     

新疆阜康急斜地层煤层气井施工技术

针对新疆阜康白杨河煤层气矿区地层急斜、软硬互层、存在烧变岩层等问题造成的钻孔极易弯曲、坍塌等问题,采用空气潜孔锤钻井技术及无线电磁波随钻测井定向钻进技术,顺利解决了钻孔弯曲、塌孔、成孔难等施工难题,施工效率达到常规钻井速度的3倍以上,对于类似地层的煤层气井施工有借鉴意义。     

阜康矿区煤的孔隙与裂隙特征

煤的孔隙与裂隙是煤层气赋存的空间也是煤层气运移和产出的通道。在新疆阜康矿区三工、建江等7对矿井巷道煤层裂隙观测统计的基础上,采用宏观煤岩分析、显微煤岩分析、压汞实验与煤的孔隙结构分析等方法,研究阜康矿区煤层孔隙与裂隙特性,评价煤层气赋存特征与渗透性。结果表明:阜康矿区煤层孔隙发育以微孔和小孔为主,孔容和比表面积较大,有利于煤层气的吸附和解吸;裂隙发育具有非均质性,矿区西部裂隙最为发育,东部次之,中部不发育;煤岩组分中镜质组的增加会使微小孔增多,有利于煤层气的吸附;中孔孔容对孔隙度具有控制作用;阜康矿区煤层的孔隙率随着镜质体反射率的增大呈增大的趋势。研究结果对新疆阜康矿区煤层气的勘探开发具有一定的理论指导意义。      

沁水盆地南部柿庄南区块煤层气地质特征

以国家科技重大专项《山西沁水盆地南部煤层气直井开发示范工程》成果为依据,以以往的地质勘查及研究成果为参考,对沁水盆地南部柿庄南区块煤层气地质特征进行分析。分析认为南部柿庄南区块构造简单,煤变质程度高、煤层厚度大、埋深适中而且分布稳定,有利于煤层气生成,煤层吸附能力较强,储层渗透率较好,煤层气保存条件好,是沁南煤层气勘探开发最有利区块之一。开发利用该区块煤层气资源,可有效改善地区能源结构、加快区域经济发展,降低后期煤炭开发风险,具有非常可观的社会及经济效益。     

新疆煤层气产业发展现状与思考

经过近10年的快速发展,新疆煤层气勘查开发取得较大突破,适用新疆地质特点的煤层气勘查开发理论和钻压排工艺技术体系进一步明确和完善,建成了多个煤层气地面开发先导试验工程,实现了小规模商业开发利用.从资源量潜力、产气效果、市场需求等几方面分析,新疆煤层气开发利用具有以下优势:一是煤层气资源丰富,约占全国煤层气资源总量的25...     

大倾角厚煤层煤层气开发水平井方位优化和实践——以新疆阜康矿区为例

为解决阜康矿区大倾角厚煤层水平井眼轨迹布井方位问题,应用COMET3软件建立储层地质模型并模拟了9种不同方位的水平井眼轨迹的产能潜力。模拟结果显示,水平井眼轨迹沿煤层上倾方向布置时,累计产气量随着井眼轨迹与煤层走向夹角的增加而小幅度降低;沿煤层下倾方向布置时,累计产气量随着井眼轨迹与煤层走向夹角的增加而大幅度降低。研究成果表明:大倾角条件下,高产煤层气水平井的井眼轨迹方位应沿煤层走向布置,或者沿煤层走向小角度向上摆动,阜康矿区西部开发的第一口煤层气水平井的生产结果证明了这一技术方案的可行性,这一研究成果对新疆类似储层地质条件下的煤层气高效开发技术优化具有指导和借鉴意义。      

准噶尔盆地低煤级煤层气成藏地质特征

从煤层气控制因素入手,对准噶尔盆地的煤层气成藏特征和煤层气藏的分布进行了分析,认为准噶尔盆地是西北地区主要的聚煤盆地,煤层厚度大、煤层层数多、煤级低,具有典型低煤级煤层气盆地的特征。准噶尔盆地煤层气资源量很大,南缘无论是井下还是地表,煤层气显示都很活跃。准噶尔盆地低煤级煤层气成藏模式是盆缘陡坡和缓坡模式。通过构造、水文地质特征分析对准噶尔盆地划分出乌鲁木齐河—白杨河煤层气藏、昌吉南煤层气藏、四棵树煤层气藏、小拐煤层气藏、克拉玛依煤层气藏、乌尔禾煤层气藏、彩南—大井煤层气藏,这些区域是开展煤层气勘探的有利区块。     

基于干扰试井的煤层气储层优势渗流方向研究

为获得晋城矿区某区块3号煤层的储层连通性及其优势渗流方向,为矿区煤层气规模开发方案制定与调整提供依据,利用干扰试井技术对该区块井网内的煤层气井进行井间干扰测试。选定一口井为激动井,其周围5口井为观测井,组成干扰试井测试井组,测试并分析煤层气储层的连通性及其优势渗流方向。结果表明:激动井W-160井与观测井W-156井、W-166井间的煤层气储层连通性,优于其与观测井W-161井、W-157井以及W-164井间的储层连通性,即该区块煤层气储层的优势渗流方向为NE-SW向。将测试成果与生产实际相比对,验证了其正确性。试验证明了干扰试井测试可有效识别煤层气储层的连通性及优势渗流方向。      

定向井工艺在复杂基岩地层地热钻井中的应用

定向井工艺首次在北京复杂基岩地层地热钻井中的成功应用,对指导类似地区地热资源的勘探开发具有重要的借鉴意义。本文以YR-2定向井的施工过程为例,介绍了定向井的钻井工程设计和区域地质构造条件,详细论述了定向井的地质构造条件、井身质量参数及钻探施工工艺,对应用定向井工艺的经验进行了总结。     

矿盐地层水平定向钻进对接技术应用

以山东肥城海晶盐化有限公司100万t/a卤折盐采输卤工程钻井项目中H17/H18对接井为例,首先介绍了定向钻进对接技术在采卤井中的应用以及定向钻孔轨迹设计,在对地层详细勘探的基础上对定向钻孔进行可靠精确的轨迹设计是钻探施工的基础。其次,介绍了定向水平井的施工工艺。本项目关键技术是MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）,以及钻进时钻井液选取和参数调控。MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）可以实时测量钻进方向,进而根据工程需要调整钻进方向,保证了中靶作业成功连通。本项目施工过程中的难点及所采取的技术对策可为同类钻井施工提供借鉴和指导依据。     

钻探技术在煤矿水害防治工作中的应用

钻探作为煤矿水害防治工作一种重要的技术手段,得到了广泛的应用。煤矿大口径排水井钻进技术、底板多分支水平井地面定向钻进及注浆加固改造技术、井下定向探（疏）放水钻进技术、注浆封堵突水通道钻探技术和矿井突水灾害快速钻进救援技术等煤矿防治水钻探技术,在煤矿水害防治工作中得到了广泛应用,取得了良好效果。加强防治水钻探配套设备的研发和相关钻探工艺技术研究,将有力促进煤矿水害防治工作的发展。     

RMRS在水平井钻进中靶作业中的应用

在定向钻进过程中,经常需要应用导航中靶技术,以期使钻进进入设定的靶区.随着定向钻进技术应用范围的日益拓展,钻进靶区面积越来越小,这对传统的中靶测量技术提出了严峻的挑战.RMRS作为一种主动物探磁测技术,能够实现直径小于1m的靶区的导航要求,具有较高的精确度.介绍了RMRS在土耳其贝帕扎里天然碱矿采集卤钻井工程中的应用情况,并阐述了钻井施工工艺对RMRS应用的影响.     

贵州省复杂地层地热深井钻探工艺

贵州省地矿局组织实施了“贵州省地热深井钻探技术攻关”项目,研究了喀斯特地区复杂地层情况下地热深井钻探中螺杆钻井工艺和空气钻井工艺的适应性,攻克了两种工艺在该地区应用受地层特性限制的相关技术难题。螺杆马达平均寿命达到200小时以上,螺杆钻井工艺较常规钻井工艺钻进机械钻速提高2～3倍;空气潜孔锤单井应用深度超过1500m,空气潜孔锤钻井工艺较常规钻井工艺机械钻速提高10～29.5倍。同时研究了单井多工艺转换接力钻进技术,以及与上述工艺配套使用的钻井液体系。最终形成了一套适合贵州省地质条件地热深井钻探施工并能显著提高钻井效率和经济效益的组合工艺技术体系。该成果能将1口2000m以上地热深井施工周期由原来的8~12个月缩短至4~6个月,将单井平均施工成本由450万元降低至410万元以下。     

辽东湾丛式钻井陀螺侧钻及导向钻井防碰技术

本文介绍渤海辽东湾实验区AI平台丛式定向井最后钻完的3口侧钻绕障井。在有邻井和本井套管磁干扰情况下,特别是与邻井间距最小仅为0.6m,采用陀螺定向侧钻以及导向钻井技术相结合,安全顺利的钻完了这3口井。总结和介绍了侧钻、防碰的工艺特声,以及安全措施。研究和分析了使用陀螺定向侧钻,钻速与造斜率,井眼轨迹合理控制等问题。     

多靶点长距离水平对接连通井施工工艺

H050井是土耳其Beypazari天然碱矿四期工程施工的一口水平井,按照原有施工设计,H050井需要与另外一口垂直井V050对接连通,形成一个溶采单元。由于此井组处于矿区边缘,为了保证溶采通道落在主矿层里,对施工设计进行修改,在H050井和V050井之间增设3个靶井。然而中间3个靶井的设计井位处于悬崖边和老井边,因此将设计井位挪至便于施工的位置,施工时采用定向钻进,使靶井的井底靶区回到指定区域,最终,H050成功连通4个靶井,并实现长距离水平钻进。本文结合施工实践,总结了几点多靶井连通施工的技术关键,为类似钻井施工提供借鉴和参考。     

我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展

煤矿坑道近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,主要应用于岩层和较稳定、较硬煤层的瓦斯抽放钻孔和地质勘探孔。简述了国内外煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况,对目前煤矿井下近水平定向钻进技术所采用的稳定组合钻具钻进和孔底螺杆马达钻进两种主要方法的特点与适用范围作了分析。结合我国煤矿井下地质条件、煤层特征和定向钻孔的技术要求,对我国煤矿井下定向钻进技术的应用提出了几点建议,并对我国煤矿井下定向钻进技术与装备进行了展望。     

大汶口盆地岩盐对接井钻探施工工艺研究

大汶口盆地蕴藏着丰富的岩盐资源,岩盐矿矿层埋深较深,上覆地层为古近系巨厚的松散泥岩、砂岩,易发生遇水软化,施工难度较大。山东肥城海晶盐化有限公司实施100万t/年卤折盐采输卤工程,实施卤井7组,每组井深约3000 m。定向对接井要求精准定点造斜、连续造斜。本文介绍了对接井施工中采用的关键施工工艺及MWD无线随钻测斜仪在定向钻进中进行钻井轨迹控制的应用实例。对如何在岩盐地层钻进、螺杆钻具应用、定点造斜等关键技术措施进行了详细阐述,以期为同类型卤水对接井项目施工中提供参考。