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。     

全过程欠平衡水平井在大庆油田的应用

南扶273-平253井是大庆油田一口重点实验井,采用全过程欠平衡技术钻进,钻探目的层位是F15油层。在全过程欠平衡钻井作业过程中,通过井下套管阀开关,保证井底始终处于欠平衡状态,成功地进行了欠平衡钻进、不压井起下钻等作业,有效地保护了储层。介绍了应用于该井的全过程欠平衡技术、井眼轨迹控制技术、设备选择以及现场出现过的问题和解决方法等。     

地质导向技术在煤层气水平井施工中的应用

施工煤层气水平井时,运用地质录井资料、气测资料及伽马测量曲线等地质导向技术控制井眼轨迹在目标煤层中的延伸,能够保证煤层钻遇率符合设计要求。分析了地质导向技术在煤层气水平井水平段施工的导向措施,总结了地质录井、气测和伽马测量等方法的导向特点及作用。通过HCMS-2水平井应用实例,提出了综合运用地质导向技术施工煤层气水平井的具体方法和做好地质导向工作的认识。     

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。     

煤层气多分支水平井技术探讨

煤层气多分支水平井是集钻井、完井及增产措施为一体的煤层改造技术,近年来在国内有较大发展。结合国内当前煤层气多分支水平井的发展状况,对其技术难点和关键技术进行讨论,并得出几点认识。     

定向羽状水平井在晋南沁水盆地煤层气开发应用中存在的问题

定向羽状水平井是指通过定向井、多分支水平井技术,由地面垂直向下钻至造斜点后以中、小曲率半径侧斜钻进目的煤层主水平井,再从主井两侧不同位置水平侧钻分支井,进而形成像羽毛状的多分支水平井。这一技术是一项复杂的系统工程,目前在中国煤层气领域还处在研究和试验阶段,尚未形成一系列成熟的工艺与技术。只有通过对国内现有的定向井、分支井、水平井钻井技术,井眼轨迹精确控制技术和煤储层保护技术进行整合,吸收国外的先进技术和管理经验,并进行实际工程研究和试验,将各种技术进行优化组合,逐步积累经验,不断地完善,最终才能形成一整套适合于中国煤层气地质特征的多分支羽状水平井技术。     

多分支水平井在煤层气开发中的应用机理分析

应用多分支水平井开发煤层气资源,受到煤层地质条件和分支井眼几何形态等主控因素的制约,只有将二者有机结合并进行井身结构优化,才能发挥多分支水平井的效率。多分支水平井增产机理在于能够有效沟通煤层割理和裂缝系统,增加各分支井眼的波及面积和泄气面积,降低裂隙内气液两相流的流动阻力,加速流体的排出,提高单井产量和采出程度。通过对沁水煤层气田的数值模拟与经济评价可知,用多分支水平井开发煤层气具有明显的经济效益优势。     

煤层气多分支水平井钻井技术在樊庄区块的应用

基于樊庄区块3号煤层的地质和力学特征,该区块适于采用多分支水平井钻井技术开发煤层气。分析了煤层气多分支水平井存在的安全钻进及储层保护、井眼轨道控制、井下复杂事故和新式钻井工具及仪器等技术难点。通过2口井现场实施情况表明,在煤层的水平段及分支段钻进过程中,宜采用近平衡钻井,钻井液以清水为主;尽量保持井眼轨迹沿煤层中上部靠近煤层顶板位置钻进,且实施快速钻进;减少煤储层在钻井液中的浸泡时间,以利于保持煤层井壁稳定,减少煤储层的伤害及煤层坍塌危险;水平及分支段中,减阻短节(AG-itator)的使用能降低井下摩阻,避免钻柱的螺旋屈曲;钻遇断层、破碎带时要提前完钻,防止井下复杂事故的出现。     

车载空气潜孔锤钻进技术在煤层气井施工中的应用

韩城矿区位于陕西渭北石炭二叠系煤田东部,在大地构造位置上处在鄂尔多斯盆地东南缘,边、浅部构造复杂,断裂发育,中深部地层平缓,断裂稀少。矿区煤层气资源丰富。在分析矿区地层及钻进施工难点的基础上,应用空气潜孔锤钻进技术进行煤层井的钻探施工工作。通过对钻进中钻井液技术和钻进参数的介绍,较为详细的说明了空气潜孔锤钻进技术在煤层井的应用情况。结果表明,采用车载空气潜孔锤钻进技术能大大缩小纯钻进时间,提高钻进效率,节约成本,同时也降低了孔内事故风险。     

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。     

煤层气定向井的施工工艺

沁煤盆地郑庄区煤层气井设计为丛式定向井，井身结构设计为直井段、造斜段、稳斜段。其中丛式井直井段设计为二开结构。在不同井段采用不同钻具组合，钻进参数及成井工艺也各不相同。在钻进过程中，为最大限度地发挥煤层气的开采效果，全孔采用清水作为钻井液，并使用了有线随钻测量系统和大功率钻探设备，钻进效果明显，全孔满足设计要求。     

沁水地区煤层气水平对接多分支井钻井工艺研究

针对沁水地区煤层气储层的地质特点及水平对接多分支井的施工技术难点,结合2012ZX-SP-01井组的钻井方案,介绍了排采井和工程井的井身结构、井眼轨迹优化、悬空侧钻,以及运用方位伽马判断钻头与煤层相对位置等关键技术。实钻井眼轨迹及后期排采效果表明,采用这一系列技术,能够保证水平对接多分支井的顺利实施,形成了较为成熟的煤层气水平对接多分支井钻井工艺,并取得了良好的排采效果。     

洞穴完井工艺在寿阳地区煤层气钻井中的应用

洞穴完井工艺包括钻井、完井、排水采气等工序,为提高煤层渗透率,最大限度的保证煤层气解析与运移,洞穴完井一般要求有效井径3-4m,及一定范围的破碎带。远东能源公司为开采寿阳地区15#煤层中的煤层气,部署了4口生产井．其井身设计为三开结构。钻井主要设备为T685WS顶驱车载钻机及多台不同型号的空压机,采用潜孔锤冲击钻进．以空气、空气泡沫为冲洗介质,钻进至15#目标煤层底板以下46m处完钻,然后利用可伸缩式扩孔器进行扩孔。在扩孔至距三开井底8～10m时．开始采用空气和清水憋压,通过瞬间释放压力,使煤层坍塌,如此反复,至造穴直径达到要求。由于严格按照技术标准及操作流程作业,采取的技术措施合理,4口井均已顺利投入生产,增产效果显著。可见该种洞穴完井技术的应用,不仅可以保护煤层原生结构及环境,并且还能减少煤层气射孔、压裂等环节的费用．对于煤层气井施工具有重要的经济意义。     

地质导向技术在L型煤层气水平井 T-P05井中的应用

通过分析山西L型煤层气水平井的技术难点,着重建立造斜着陆与水平段导向两大导向模型,形成了以标志层划分与对比、地层倾角推算、地质建模和实时轨迹控制四个方面为主的L型煤层气水平井地质导向技术流程,该技术在T-P05井的成功应用,不仅丰富了煤层气水平井地质导向技术的内容与方法,更进一步验证了该技术在现场具有较强的可操作性和良好的应用前景,值得大力推广。     

定向钻进技术在煤层气勘探中的应用

为有效开采煤层气，应用定向钻进技术施工煤层气定向井。根据定向井的不同施工阶段（直井、造斜、增斜、稳斜），以及所钻遇地层、井深、位移等不同情况，进行钻具合理组合及施工参数选择，并依照技术要求，采取相应技术措施。在钻进过程工中，使用闸带控制及高压喷射钻进，以提高钻进设率。     

山西河东煤田石楼北区块NSL05井煤层气钻井施工工艺

石楼北区块位于鄂尔多斯盆地东缘。该区域表土层松散易坍塌,在以往的钻探施工中,地层中不同程度的存在涌水或者漏失情况。太原组第三层灰岩可钻性较差,取心作业中频繁发生钻头被堵死的情况。为了解决以上问题,缩短施工工期,对钻具组合和钻井参数进行了调整,采用四翼PDC钻头、直螺杆的钻具结构;取心作业主要采用绳索取心,采用①215．9mm的取心钻头代替该区以往的016．9mm钻头,利用Φ127mm钻杆作为绳索取心工具的运行通道,并采用自行研制的内外管总成和内管取心工具．保证了取心效果;将钻头水眼更改为12mm×2＋14mm＋16ram的组合方式,有效保持了钻孔内的清洁,避免岩屑重复破碎,进一步提高钻进效率。同时介绍了钻探施工程中设备的配套、钻井液的配制、钻井技术参数的选择等。结果表明：该井取心岩心总收获率为92．15％,其中8#煤心质量总采取率为93．50％;井斜3°10′,全井水平位移44．17m,最大全角变化率耋1．1。／30m。对该区煤层气井钻探施工有很好的借鉴作用。     

大庆朝阳沟油田浅层水平井钻井技术

介绍朝阳沟油田98区浅层水平井的井身结构特点、地层岩性特点以及该区水平井轨迹控制的难点。针对这些特点以及不同地层的造斜率,制定有效轨迹控制方案,选取合理的造斜工具及钻具组合,实施合理的钻井参数及技术措施,完成浅层水平井的施工。     

充气欠平衡钻井液技术在DP4井水平段的应用

DP4井是中石化华北分公司在鄂尔多斯盆地大牛地气田布置的一口充气欠平衡水平井,该井目的层为盒1段,地层压系数较低,压力系数范围0．83—0．99（平均0．93）,为了有效保护气层,DP4井水平段全过程采用了充气欠平衡钻井工艺技术。欠平衡钻井工艺采用充气钻井液技术,通过该工艺在DP4井的实施,在盒1气层保护上取得较大成功。主要介绍了充气欠平衡钻井液技术的技术工艺、实施过程和现场实施情况,并对充气欠平衡钻井液技术在该井实施效果进行了分析评价。