欠平衡钻井技术在煤层气勘探开发中的应用

分析了当前国内外开发利用煤层气的现状；指出中国煤层气气藏具有低压低渗、难脱附、驱动力不足和构造煤发育等重要特殊性，这种特殊性使常规煤层气开发技术有很大的局限性；提出了适合低压低煤层气藏特点的开发技术系列，包括欠平衡钻井与洞穴完井技术和欠平衡钻多分支水平井与洞穴技术。     

欠平衡钻井技术与煤层气开发

结合我国煤层气储层及煤层气井的特点,探讨了在我国煤层气地面开发中利用欠平衡钻井技术的可行性和必要性。     

绳索取心技术在陕西彬长矿区杨家坪井田煤层气勘探中的应用

陕西长武县杨家坪井田煤层埋深1 000m左右,煤层上部覆盖层松散,易发生缩径、坍塌及掉块卡钻等事故。为满足煤层气孔相关试验要求,评价其赋存情况,选用了S96加强型绳索取心钻具及与之配套的内外补强型底喷式六齿PDC钻头,并采用合理的钻探工艺进行钻井。该区施工的5个煤层气勘探试验孔,其钻探主要指标岩煤心直径≥Ф60mm、采取率≥90%、煤心捞取时间≤20min.、煤心装罐时间≤5min,达到了设计要求。     

鄂尔多斯盆地彬长矿区煤层气赋存特征

鄂尔多斯盆地彬长矿区是我国“十五”和“十一五”期间重点规划建设的能源基地。利用彬长矿区部分矿井地质和矿井瓦斯资料,通过对该矿区煤层气的来源、顶底板岩层的封存、地质构造的影响等特征的分析研究,确定了彬长矿区中部和向斜构造核部为煤层气赋存的有利区域,且煤层气主要赋存于4号煤层及其围岩中,在顶底板封存良好的区域,煤层气可达5.71m³/t。通过分析蒋家河矿井的地质勘探数据,推算出彬长矿区煤层气的地质储量和开采储量分别为542×10⁸ m³和162.6×10⁸ m³,由此可见,彬长矿区煤层气具有很好的勘探开发前景。     

欠平衡钻进技术在煤层气水平井施工中的应用

为防止对煤层储层的伤害与污染,欠平衡钻进技术目前被广泛应用于煤层气水平井施工中。本次施工是在水平井与直井,在煤层中连通以后,通过直井注气,降低水平井与竖直井筒中环空内多相流体静液柱压力,达到欠平衡钻进的目的。总结了煤层气欠平衡钻进施工工艺方面存在的问题及解决方法：一是由于在钻进过程中需要停泵加尺造成循环系统的不稳定性（压力波动）,造成井壁的不稳定易坍塌,现场施工时主要通过直井持续注气但适当调整注气量来解决;二是在空压机排气量无法调节的情况下,注气量主要通过旁通阀开通的大小来调节。为该地区以后的煤层气欠平衡钻进技术积累了宝贵的经验。     

彬长矿区煤层气储层参数及开发潜力

彬长矿区煤的变质程度低,矿井瓦斯涌出量大,瓦斯治理形势日趋严峻。根据矿区地质勘查、井下及煤层气井所获得的地质资料显示,煤层气开发的主要目标4煤层厚度大,分布稳定,煤体结构好,渗透率和气含量相对较高,气含量最高可达6.29m3/t,估算煤层气资源量为132.743×108m3。依据煤层气资源丰度划分,矿区煤层气富集区总面积为87.41km2,资源量为40.06×108m3,主要分布在大佛寺井田,相对富集区主要位于胡家河井田中南部和孟村井田东部,贫气区主要位于孟村井田西部、文家坡井田。综合分析认为研究区煤层气开发地质条件相对较好,属于可以抽采煤层,大佛寺井田为地面煤层气勘探开发最具潜力的地区。     

陕西彬长矿区煤层气赋存特征及资源利用

利用已有的地质成果,对陕西彬长矿区煤层开采中的瓦斯问题进行了讨论,就影响矿区煤层气富集的各种地质因素进行了分析,总结煤层气富集规律,提出先期抽排的可行性和今后工作意见,为煤炭资源开发中降低瓦斯含量、减少灾害发生找寻新的途径.     

乳化柴油钻井液在石油欠平衡钻井中的应用

钻井液固相控制是欠平衡钻井成败的关键技术之一。乳化钻井液的配制、监控、维护直接影响油气的发现。结合SN308钻井施工,从地层负压值的设计,以及钻井液密度、水压力的计算,确定了乳化柴油钻井液的各项性能指标,并提出了使用和维护管理方法,在施工中得到成功的应用。     

彬长矿区水文地质特征及其对煤层气的控制作用

对彬长矿区水文地质特征进行了详细的论述,结合煤层实测含气性特征,探讨了水文地质条件对该区煤层气成藏的控制作用。研究表明:研究区构造简单,延安组煤系含水层与其他含水层不具明显水力联系,有利于煤层气富集成藏,同时使得煤系含水层地下水补给只能来源于区外侧向径流补给;矿区划分为3个水动力强弱不同的区域:侧向径流补给区、弱径流区和相对滞流区,其中位于矿区东南部的相对滞流区,也是水势低洼带煤层气汇集区,有利于煤层的富集成藏。同时,东南部煤层的含气量最高,说明该区水文地质条件确实对煤层气成藏起着关键作用。     

欠平衡钻井技术在梨深1井的应用

欠平衡钻井技术是准确发现和评价油气资源的方法之一,尤其适合评价和开发低压低渗油气层。介绍了梨深1井四开井段实施欠平衡钻井技术的详细情况。该井四开钻井液密度0.90～1.05 g/cm3,使钻井液液柱压力低于地层压力,地层大量气体侵入井筒,进一步增大井底欠压差。自井深3582.5 m后一直维持点火钻进,为后续井钻井施工提供了很好的借鉴。     

GA-BP神经网络模型在彬长矿区测井岩性识别中的应用

为提高测井岩性识别的自动化程度和地质解释精度,在分析遗传算法(Genetic Algorithm,简称GA)与误差反向传播算法(Back-Propagation,简称BP)各自特性的基础上,针对BP算法在反演中测井数据识别样本大以及BP算法本身存在的缺陷,提出了利用GA算法来同时优化BP神经网络的结构和连接权值的解决方案,建立了基于GA优化BP神经网络的测井数据岩性识别模型。该模型通过彬长矿区实际数据的检验,获得了较高的识别速度和准确率。     

大牛地气田欠平衡水平井钻井技术

针对鄂尔多斯北部地区低压低渗地层,常规钻井工艺技术一直是制约钻井效率和及时发现有效保护油气层、影响油气产能的重要因素。为此,近几年在鄂北工区大牛地气田进行了欠平衡钻井工艺和水平井钻井技术的推广应用与研究。介绍了欠平衡钻井技术工艺概况、优点及在大牛地气田水平井中的应用。业已显示,欠平衡钻井技术具有及时发现和有效保护油气层、提高机械钻速、及时评价低压低渗油气层的特点,同时提出了应用中存在的问题和技术难点。     

欠平衡钻井随钻储层评价技术方法与应用

欠平衡钻井随钻储层评价技术是在欠平衡条件下采用地面监测设备,根据地层渗流及井筒多相流耦合模型分析来获取储层参数的一项新技术.分析了随钻过程储层渗流边界特点,建立和求解该技术的渗流数学模型.通过现场实例数据分析表明,理论评价结果与实测结果一致,验证了该技术的正确性与可行性.     

彬长矿区保水与采煤分析

通过对彬长矿区其地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型的分析、以及综放开采覆岩破坏导水裂隙带高度的预计,确定了洛河砂砾岩含水层下防水煤岩柱留设的原则,通过对保护水资源重要性与采煤条件的分析,指出了在洛河砂砾岩含水层下采煤是目前彬长矿区在理论上和技术上亟待解决的突出难题之一。     

煤层气水平井充气欠平衡钻井的井底环空压力设计与控制方法

井底环空压力的设计与控制是充气欠平衡钻井技术在煤层气水平井中成功应用的关键。在井底环空压力的主要影响因素分析的基础上,提出了一种欠平衡钻进中井底环空压力的设计方法,并探讨了环空压力波动的控制方法。利用该研究成果在彬长矿区2口煤层气多分支水平井进行了现场试验,试验结果表明:该井底环空压力的设计与控制方法是可行的,可在煤层气水平井充气欠平衡钻井中进行推广应用。     

黄陇侏罗纪煤田彬长矿区4号煤层气化、液化特征研究

为了实现彬长矿区优质煤炭资源的清洁高效利用,在对以往勘查钻孔的煤质化验资料统计分析和系统采样测试的基础上,对矿区主采煤层4号煤的煤岩、煤质特征进行详细分析,并编制了主要煤质指标的等值线分布图,论述了硫分、灰分、挥发分、氢碳原子比的分布规律,并参照气化、液化用煤的煤质评价指标体系对4号煤的气化、液化特征进行划分,划分结果显示:彬长矿区4号煤层原煤以适合常压固定床气化为主,部分适合流化床气化,对该矿区煤炭资源的洁净高效利用具有指导意义。     

螺杆钻定向钻探技术在煤层气钻井中的应用

结合工程实例，对螺杆钻定向钻探技术应用于煤层气钻井中的各项技术及施工过程进行了详细叙述，特别对施工定向过程中常见问题进行了分析和总结。     

固定床气化用煤指标及其在陕西省彬长矿区的应用

煤质与气化特性之间的关系是十分复杂的,主要介绍了固定床煤炭气化的基本工艺方法,并从煤的黏结性、煤灰熔融性、灰分、机械强度、热稳定性、煤中硫分、煤的粒径等方面介绍了各指标对气化用煤的影响,提出了气化过程中主要指标选取的最佳范围。以陕西省彬长矿区的主采煤层4#煤为例,介绍了这些指标在实际气化过程中的应用。此外在实际气化过程中,除了考虑这些煤质指标外,经济效益也是考虑因素。     

试论欠平衡钻井中应用电磁波随钻测量技术的若干问题

在简介欠平衡钻井技术应用现状的基础上,论述了电磁波随钻测量技术(EM-MWD)的特点及其在欠平衡钻井中的适应性,认为把电磁波随钻测量系统用于欠平衡钻井中还需解决诸如加大井下信号频率的可调范围、井下仪器电源问题、接收信号的灵敏度、地面接收系统的抗干扰性、增加钻井测量参数等关键技术.     

煤层气钻井技术的应用研究

针对煤层气开发技术特点，综合应用小口径金刚石绳索取心钻进与大口径牙轮钻头扩孔成井方法，合理配置井下钻具，优化钻进技术参数和泥浆工艺技术，有效的冲孔换浆技术措施，使得储层测试、套管入井及固井各项工作进行顺利。