煤层气多分支水平井钻井工艺研究

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煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进研究

煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进研究摘要：近年来，随着中国煤层气开采的发展，新储层日益复杂，老煤层气田发展的困难也越来越大。

进一步提高老煤层气田发展效益，合理发展边际油地面积和提高油气采收率，是中国石油工业的共同目标。

近年来，在中国新发现的低渗透储量已占据全国新探明储量的50%以上。

应增强中国低渗透新探明储量的发展优势，大大提高单孔生产率。

实现低渗透率煤层的合理开发利用，实现国民经济的基本能源需求，是发展中国深煤层气产业的一个迫切任务。

本文对煤层气水平井钻井工艺分析与技术改进进行分析，以供参考。

关键词：煤层气；水平井；钻井工艺；研究引言水平井钻井技术是煤层气高效抽采的关键技术之一。

中国的煤层气钻井技术主要借鉴引用油气开发钻井工艺，随着当前钻井技术的不断发展，水平井钻井技术体系已取得长足进步，尤其是在井眼轨道、井身结构、井眼轨迹和井眼稳定性影响因素探究等方面，技术工艺和参数优化水平有了很大的提升。

但对于煤层气开发，上述技术改进大部分基于工程技术研究方面，很少有基于煤层气开发原理的技术研究，因此有必要基于煤层气水平井井型设计，研究综合各类煤层气水平井井型的优点和缺点，针对性提出配套钻井工艺参数优化方法，提高煤层气水平井抽采效率。

1水平井分段压裂工艺研究1.1水力喷射分段压裂工艺水力喷射分段压裂是一种集射孔、水力压裂、封隔于一体的新型增产技术。

该工艺通过特殊套管爆破和岩石成孔等手段产生高速流体。

工作面流体压力大于破裂压力，形成单向主裂纹。

实际施工中会泵送少量的橡胶液，若确定载体溶液与喷嘴之间的距离，则孔数会迅速增加。

在注塑成型、密封圈关闭几分钟后，根据密封圈的设计性能或最大密封圈压力下的最大允许泵速，从密封圈中去除橡胶。

此时应根据设计排砂量和磨管内砂浓度对混合砂进行破碎。

第一次研磨后，调整钻具，使喷嘴对准下一次挤压和喷射研磨的位置，然后进行分级研磨。

根据需要，在不同裂缝尺寸的水平井中，可通过单根管线进行水力浇筑，并可以精确控制水平井的水力裂缝位置。

煤层气多分支水平井技术探讨

第 8 卷第 3期 2011 年 6 月
中国煤层气 CHINA COALBED METHANE
Vol 8 NO 3 June 2011
煤层气多分支水平井技术探讨
刘志强胡汉月刘海翔史兵言
065000) ( 中国地质科学院勘探技术研究所 , 河北
摘
要: 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, 近些年在国内
十一五规划曾经提出到2010年我国瓦斯利用率要达到60以上而目前仅达到30左右业内专家指出要实现我国煤层气的大规模开发急需对适合我国特殊地质条件的钻井完井排采等关键技术进行攻关否则我国煤层气产业化开发只能求助于国外技术从而增加大量的开采成美国是世界上开采煤层气最早的国家也是率先实现煤层气商业化开发的国家其煤层气的开发利用无论在技术方面还是在产业化方面处于世界领先水平
3 煤层气多分支水平井技术的优点
当前开发煤层气一般采用排水采气法, 通过抽排煤层中的承压水, 降低煤层压力 , 使煤层中吸附的甲烷解吸出来, 但是煤层气井的产量一般较低 , 为了提高煤层气井的产量 , 通常都要采取一些增产措施。常用于煤层气增产的技术有 : 水力压裂改造技术、煤中多元气体驱替技术和多分支水平井技术等。我国的煤层气藏具有低渗、高压、低饱和、构造煤发育、煤储层具有强烈的非均质性等地质特征, 因此不适合采用水力压裂改造技术 , 而煤中多元气体驱替技术尽管效果非常好, 但是成本高, 从经济角度考虑不太适用。煤层气多分支水平井是一种新的煤层改造技术 , 优点是效果好成本低 , 在一些特定煤层中可以取得其它方法无法比拟的开发效果。因此多分支水平井技术日益受到国内外专家的重视 , 也受到各个煤层气勘探开发公司的青睐。
6 煤层气多分支水平井关键技术

武M1-1煤层气多分支水平井钻井工艺初探

ＱＡｅ－ＨＮＲｉｈｎＨＡＧＨｎ－ｈｎＴＮｈｎｊ－ＩＯＬｉＳＥｕ－ｅ。ＵＮｏｇｃｕ－ＡＧＣｕ－ｎｃｉ
ＺＵＮｉ－ａ－ＩＮＢｏｌＢＯＱｎ・ｎＨＡＧＸａｑｎＸＡａ－ｌＡｉｇｏｉａ，ｇ（．ＮＣＩｓｔｔｏｒｌｇＥｇｎｅｎｈｇａｇ０５０－ｈｎ１ＣＰｔｕｎｉｅｆＤｉｉｎｉｒｇ－ｍｆｎ６０７Ｃｉｌｎｅｉａ：２慨．Ｂａｃ
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１武Ｍ１ —１井钻井工艺概况
眼。由于煤层比较脆，而且武Ｍ１井比较深， —１整
个施工过程中的防塌任务比较突出。同时煤层也容易污染并导致产量急剧下降，井底欠压值的控制就
成为了至关重要的因素。
２井身剖面与结构设计宁武盆地９号煤层顶板深度为８２０ｌ８．６ｒ煤厚ｆ，１ｒ，１ｆ煤层倾角７左右，ｌ。设计的水平井与洞穴井的连通距离仅２０ｒ，０ｌ这些因素都给井眼剖面的设计带ｆ

煤层气多分支水平井钻井技术研究

目前，煤层气多分支水平井按几何形态大体可分为羽状分支水平井、径向分支水平井、集束分支水平井以及它们的组合形式。径向分支和羽状分支是最基本的类型。羽状分支井是在同一主水平段两侧钻出多个分支井（图 1）。径向分支水平井是在一垂直段钻出多个超短半径分支井眼（图 2）。工程实践中比较复杂的多分支水平井往往兼有二者的特征。
煤储层的吸附能力强、应力敏感性强、速敏性强以及水敏性、碱敏性强等特点,决定了煤层容易受到伤害。煤层胶结疏松,施工水平井容易发生坍塌卡钻事故。另一方面，由于分支井连接处之间距离较小,原始地应力释放后,连接处处于力学最不稳定状态。因此,煤层气多分支水平井对钻井液具有比普通定向井更高的要求，在保持井壁稳定的前提下,尤其要解决好润滑降低摩阻和储层保护两个难点。 2.3.1 钻井液与储层保护。煤层作为煤层气的储集层与常规储层（砂岩、碳酸盐岩）有很大差别。煤层具有高吸附性、低渗透性，且易受压缩、破碎。这些特性决定了煤层受钻井过程的影响比常规储层大得多，也就是说，在煤层气钻井过程中，煤层受到的伤害远大于常规储层，而煤层气的煤层伤害直接影响到煤层气的解吸、扩散、运移及后期排采。因此煤储层伤害是影响煤层气开发成功率的决定因素，尤其对中国许
随钻电阻率、自然伽马测井是煤层气多分支水平井在井眼轨迹与地层穿越关系方面应用的关键技术。井眼轨迹常会在煤层标志层界面上下波动，由此引起的测井响应特征变化能够反映空间上的煤体结构和岩性变化；实时参数采集、解释、导向技术被誉为钻头的眼睛，能及时分析研究钻头上、下倾钻进方向，防止或预告钻头钻出煤层顶底界面；轨迹控制过程中通过增斜或降斜、改变钻进方位实时调整三维井身轨迹变化，使钻头始终处在目标层沿最佳层位延伸钻进。钻进过程中即使煤层倾角变化不大，但若不能充分认识井斜角与地层倾角之间的变化关系，井眼轨迹则有可能钻穿或钻过煤层。因此，随钻测井评价要结合煤层已有岩性特征、综合录井信息来分析研究沿三维井眼轨迹地层参数响应规律。 2.2.2 电磁随钻测量技术（EMWD）

煤层气多分支水平井钻井工艺研究

２．ＲｅｅｒｈＩｓｉｔｆＰｅｒｌｕＥｘｐｏａｉｎａｄｄｖｌｐｎ— ａｇａｇ，ＰｅｒＣｉａ，Ｌｎｆｎ６０７，ＣｈｎｓａｃｎｔｔｅｏｔｏｅｍｕｌｒｔｏｎｅｅｏｍｅｔＬｎｆｎｔｏｈｎａｇａｇ０５０ｉａ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｍｕｌｉｂｒｎｈｈｏｒｚｎｔｌｗｅｌｉｗｉｌｎｅｈｎｏｏｖｌｐｅｎｒｃｎｅｒ．Ｔｈｅｎｅｔｃｎｏｌｇｙｉｌｄｅｄｅ－ｌｔ— ａｃｉｏａｌｓａｎｅｄｒｌｉｇｔｃｌｇｙｄｅｅｏｄｉｅｅｔｙａｓｗｅｈｏｎｃｕｓｕｎｒｂａ — ａｃｉｌｎｅｈｌｇｙ，ｏｐｉｕｓｇａｏｒｅｈｎｑｌｔｎｅｄｒｌｉｇｔｃｎｏｏｔｍｍｄｅｉｎｎｄｃｎｔｏｌｔｃｉｕｅｏｆｗｅｌｐａｈ，ｉｅｓｃｉｅｈｎｉｕｅｂｔｅｎｈｏｒｚｎｔｌｗｅｌａｄａｅｎｔｒｅｔｏｎｔｃｑｅｗｅｉｏａｌｎｃｖｗｅｌｎｄｍａｎｇｃｖｅｔｃｉｎｃｌｌｙｒｌ，ａｋｉａｅｈｎｑｕｅｉｏａａｅ．Ｔｈｅｔｃｃｌｓｃｆｃｔｏｆｔｕｌｉｂｒｎｃｗｅｌｉｏａ— ｄｍｅｈａｅｈｎｉａｐｅｉｉａｉｎｓｏｈｅｍｔ— ａｈｌｎｃｌｂｅｔｎｅ（ＣＢＭ）ｆｅｄ，ｉｌｔｉｉｅａｎａｅｔｃｑｕｈｅｐｒｎｃｐｌｓｏｆｍｋｉｇｃｖｅｈｎｉｅ，ｕｅ — ｌｎｃｉｌｎｅｈｎｉｅｎｎｔｓｃｉｎｔｃｎｄｒｂａａｅｄｒｌｉｇｔｃｑｕｓａｄｉｅｒｅｔｏｅｈｎｉｅｗｅｅｄｉｃｓｅｑｕｒｓｕｓｄ．Ｔｈｅｄｅｉｈｅｓｇｎｔ — ｏｙａｅｈｅｌｐａｈａｌｔｕｃｕｒｒｓｒｂｄ．Ｔｈｅｍｅｈａｓｏｆｍｕｌｉｂｒｎｃｗｅｌｉｏａ－ｄｍｅｈａｅｆｅｄｗａｎ— ｒｎｄｍｔｏｄｏｆｗｌｔｎｄｗｅｌｓｒｔｅｗｅｅｄｅｃｉｅｃｎｉｍｔ— ａｈｌｎｃｌｂｅｔｎｉｌｓｉｔｇｒｔｄｔｅｌｐａｓｔｏｈｅｒｅｎｅｈｏｏｒｄｅｉｕｔ— ａｎｈｗｅｌａｖｌｐｍｅｆｃａ－ｅｅｈａ．ｅａｅｏｄｖｅｏｅｆｔｏｉｓａｄｍｔｄｓｆｓｇｎｏｆｍｌｉｂｒｃｌｎｄｄｅｅｏｎｔｏｏｌｂｄｍｔｎｅＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｃａ— ｅａｅｌｐｍｅ；ｕｌｉｂｒｎｃｒｚｎｔｌｗｅｌｄｒｌｉｅｈｎｏｏｌｂｄｇｓｄｖｅｏｎｔｍｔ— ａｈｈｏｉｏａｌ；ｉｌｎｇｔｃｏｌｇｙ；ｕｎｒｂａａｃｉｌｎｅｈｌｇｙ；ｅｌｐａｈ；ｄｅ－ｌｎｅｄｒｌｉｇｔｃｎｏｏｗｌｔ

煤层气多分支水平井钻井技术浅析

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。

4煤层气水平多分支钻井及连通技术研究报告资料

煤层气水平多分支钻井及连通技术（鉴定技术报告）项目承担单位：中石化中原石油工程有限公司项目负责人：王自民技术首席：毕泗义报告编写日期：二〇一三年四月煤层气水平多分支井钻井及连通技术负责人：王自民技术首席：毕泗义编写人：毕泗义姜汝德审核人：主要参加人：王自民魏风勇毕泗义卓景军姜汝德马玉斌刘昌魁孙成龙陈代军刘春林李玉民孔繁彦郑道柱闫丰明陈立坡目录第一部分项目概述 (1)一、项目背景 (1)二、主要研究内容 (6)三、项目成果概要 (6)第二部分主要技术成果 (8)一、煤层气水平分支井钻完井技术 (8)（一）井身结构优化 (9)（二）井眼轨道设计 (10)（三）轨迹控制技术 (19)（四）分支侧钻技术 (23)（五）筛管完井技术 (26)二、连通工艺技术 (28)（一）扩孔技术 (28)（二）精确控制技术 (29)（三）一体化技术 (32)三、煤层气保护技术 (46)（一）充气欠平衡钻井技术 (46)（二）其它煤层保护技术 (54)第三部分应用效果及效益 (62)一、应用效果 (62)二、社会效益 (73)三、创新点 (74)第四部分结论与认识 (75)一、结论 (75)二、认识 (75)第一部分项目概述一、项目背景煤层气又称作煤层瓦斯，是近20年来在世界上崛起的新型能源，是一种以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气。

世界上有74个国家蕴藏着煤层气资源，中国煤层气资源量达36.8×1012m3，居世界第三位。

目前，中国煤层气可采资源量约10×1012m3，累计探明煤层气地质储量1023×108m3，可采储量约470×108m3。

全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区，其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大，为17.25×1012m3，占全国煤层气总资源量的50%左右。

国外视煤层气为重要能源，并把煤层气作为新的勘探目标。

煤层气作为一种新兴的能源已经在美国成功开发利用，也将成为中国新的接替能源。

煤层气多分支水平井钻井技术探究

一
数、控制操作措施和施工之上认真地进行分析进而判断。７小井眼的钻井技术。、计的方向前进。２直井裸眼的造穴技术。、煤层气多分支水平井通常采用的是直井，排采煤层气的生产井，是能够确保１２５．米、２．毫米的钻头进行钻进的，４毫１０５６工艺井和直井之间的连通。工作人员要在直用这么小的井眼和长裸眼钻进时，一定要解井的煤层气处造穴，主要过程是：直井完决好小钻具、小螺杆以及小钻头使用的寿命其往及对井下的工作情况进行井眼的清洁、判断、加压、制循环的压力、控处理事故等方面的问题。当然，在实际的施工中需要应用的工艺技术有很多，设备的配套也有一些要求，对比如钻机要装配顶驱、空气欠平衡钻井则要安装井控的设备，尤其是旋转的控制头及液气的分离器等。
ＲＲ系统，ＭＳ主要是利用旋转磁性接头，正在钻井里可以产生几十米之外就能够探测的一个磁场信号，在目标井里下人一个有线的探管，以测量出磁场的强度及方向，通过对测并量的数据进行分析来判断钻头和洞穴间的相艺。对位置，在连通前还要对轨迹进行有效地调当一口井完成之后，通常需要进行排水整，样才能实现连通。这降压以使煤层气解析，这样才可以产气。层煤４欠平衡的钻井技术。、气的多分支水平井因为其工艺的特点，需要为了达到保护产层、快速度、于携带加利专门的排采直井来排水和产气，而且这口直煤屑的目的，采用欠平衡的钻井技术，是要就井一定要水平井相连通才可以达到目的。因从另外一口井里把气体注入到水平井的中此，煤层气的多分支水平井通常都要先打一间，以实现在环空的气液混合，降低液柱的并个排采直井，然后再在适和的位置打一口水压力，这种情况也只有在煤层气多分支的水平井（称为工艺井）这口水平井和直井相平井中才会有。也，连通，之后再钻多分支的水平井。５、井身结构和井眼轨迹优化的设计技二、煤层气多分支水平井钻井技术分析术。煤层气多分支水平井是多种先进的钻井煤层气井通常比较浅，排采直井和工艺技术综合的运用，主要有以下几种技术：井井口问的距离一定要适当，而且还要依据

探究煤层气多分支水平井钻井工艺5300字

探究煤层气多分支水平井钻井工艺5300字摘要：煤层气开采工艺不同于常规油田开采，需要利用适合于低压、低渗透、低饱和煤层结构的开采工艺。

多分支水平井钻井技术作为一种综合性强、开采率高的开采技术，已广泛应用于煤层气资源的开采工程中。

本文将对煤层气多分支水平井钻井工艺的相关内容展开讨论。

关键词：煤层气;多分支水平钻井;造洞穴技术;欠平衡技术1 概述煤层气作为一种储存较为丰富的能源已经引起了世界各国的广泛关注，关于煤层气的开采工艺也不断发展，已经形成了较为成熟的开发工艺。

煤层气90%以上以吸附状态附着在煤岩体表面，只有少量气体以游离态形式存储在岩层的裂隙、孔隙或溶解在煤层水中。

煤层气的存储方式决定了该类能源开采必须通过一定方式实现排水降压，进而使煤层气完成解吸-扩散-渗流，完成煤层气的开采。

我国煤层气藏较为丰富，但低压、低渗透、低饱和现象较为突出，煤层构造破坏现象严重，均匀性较差，给煤层气的开采带来了一定难度;多分支水平井技术是一项综合性强、开发效率高、对环境破坏较低的一种开采工艺，因此被应用于煤层气资源的开采。

2 多分支水平井钻井工艺2.1 工艺介绍煤层气多分支水平井钻井工艺是一项集钻井技术、完井技术、增产措施为一体的一种综合性开采工艺，该工艺施工过程中主要包括煤层造洞穴技术、随钻地质导向技术、两井对接技术、钻水平分支井眼技术以及欠平衡技术等，技术含量高，风险大，单产量高、对环境友好，可广泛应用于煤层气的开采。

2.2 技术难点煤层气多分支水平井钻井技术施工难度较高，这是由于该技术的技术含量较高，在施工过程中需要用到水平井与洞穴井连通、充气欠平衡钻井、钻分支井眼以及地质导向等技术;在施工过程中，煤层段井壁结构稳定性较差，因此可使用小井眼钻进技术，将经验长度控制在1512cm。

小井眼钻进技术所使用的钻具、测量仪器以及设备性能要高于普通油井钻进设备。

具体来说，其施工难点主要是以下几个方面：首先，煤层稳定性较差，对外力较为敏感。

双煤层多分支水平井煤层气开采技术研究及应用

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煤层气多分支水平井技术及现场应用

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。

煤层气多分支水平井施工工艺

２潞安矿区多分支水平井钻井工艺
潞安矿区多分支水平试验井由一日垂直井ＬＡ一０Ｖ井ｌ收稿日期：２００００９— ６— ３作者简介：王
３０
剑（９０一）１８，男，山西长治人，２００７年毕业于中国矿业大学，现从事地面瓦斯抽采开发管理工作。
煤
炭
工
程
２１００年第２期
煤层气多分支水平井施工工艺
王剑，崔秀奇，杨国军
（山西潞安环能股份公司，山西长治０６０）４２４
摘
要：以潞安矿区第一口多分支水平井Ｌ０Ｈ的实钻工程资料和现场施工经验为基础，Ａ一１
２００４年１月在山西沁水盆地大宁煤矿完成了国内第一口煤１
层气多分支水平井－ＤＰ２井，煤层中水平进尺达到了－Ｎ０
７８ｍ。２０６７０４年１１月２８日，ＤＰＮ２井正式投入生产，排采
１５后稳定产量在２００ｄ左右，实现了预期工艺和产３ｄ００ｍ／能的双重突破。２０在山西宁武盆地施工了多分支水平０５年
图１Ｌ０Ｈ井井身结构图Ａ一１
根据Ｌ０Ｈ多分支水平井在钻井过程中存在的主要Ａ一１
的水平井最高产量达到了ｌ０万ｍ／。ｄ
技术难题，通过大量的资料调研、论证分析、研究试验，形成了一套完整的可行性工程技术和完井技术方案，使用了两井连通技术、水平井技术、分支井技术、随钻地质导向技术、欠平衡技术、悬空侧钻技术等多种国内外最新技

煤层气水平井钻井工艺技术研究的开题报告

煤层气水平井钻井工艺技术研究的开题报告论文题目：煤层气水平井钻井工艺技术研究一、选题背景煤层气是一种重要的清洁能源，煤层气勘探和开发是我国能源战略的重要组成部分。

水平井钻井技术在煤层气勘探和开发中具有重要的地位，目前国内外在煤层气水平井钻井工艺技术研究方面的研究和应用还比较有限。

因此，针对煤层气水平井钻井的实际需要和发展趋势，开展相关技术的研究和探索，对于油气资源的高效利用和节能减排具有重要意义。

二、研究目的本论文的研究目的是通过对煤层气水平井钻井工艺技术的深入研究，探索出一套适合我国国情的煤层气水平井钻井工艺技术，提高煤层气勘探和开发的效率和质量。

三、研究内容（一）煤层气水平井钻井工艺技术的现状分析通过对煤层气水平井钻井相关文献的综合分析，探究煤层气水平井钻井工艺技术的现状、存在问题和发展趋势。

（二）煤层气水平井钻井设计方法研究结合国内外先进的水平井钻井工艺技术，掌握煤层气水平井钻井设计的原理、方法和技术路线，并进行针对性的研究和优化。

（三）煤层气水平井钻井操作措施的研究对煤层气水平井钻井的操作流程、技术要求和关键技术进行详细的研究，制定出一套适合我国国情的煤层气水平井钻井操作指南和技术标准。

（四）煤层气水平井钻井工艺技术的应用实践研究在实际的煤层气开采中，通过对煤层气水平井钻井工艺技术进行实践应用，探讨其优化效果和推广应用价值。

四、研究意义（一）对煤层气勘探和开发有重要的推动作用通过对煤层气水平井钻井工艺技术的研究和实践应用，提高了煤层气勘探和开发的效率，能够更好地利用煤层气资源。

（二）为煤层气水平井钻井工艺技术的研究提供实践经验本论文通过对煤层气水平井钻井工艺技术的研究和实践应用，为煤层气水平井钻井工艺技术的研究提供了实践经验和参考依据。

（三）推动清洁能源的开发和利用煤层气作为一种清洁能源，其勘探和开发对于推动我国清洁能源的发展具有十分重要的意义。

五、研究方法本研究将采用文献分析法、实地调研法、数理统计法、数据建模法等方法，结合已有的先进水平井钻井工艺技术，在对煤层气水平井钻井工艺技术的基础研究上，进一步开展探索和创新研究。

煤层气开发的多分支水平井钻井技术

其原因：煤层气开发区往往也是煤炭开采区（山 ① 如
西沁水盆地）按照国家“ 采气、采煤 ” “ 气采，先后、采煤一体化 ” 的要求，完气还要采煤，采而采煤是禁忌
辅开发煤层气的钻井原则，即开始大规模应用了随
多分支水平井钻井技术。截止到２００９年底，完成共多分支水平井４口，建成了２５ｍ。层气生产９．亿煤
概
一
述
有其独特的特点。
１开发目的层单一且为水平面多分支
煤层气（称瓦斯）俗是继石油、然气之后的又天新型、清洁能源。我国煤层气资源丰富，特别是山
一
利用多分支水平井钻井技术开发煤层气，目前般选择一个主力煤层开发，在单一层位类似水平面上钻多分支。这与油井在２个以上层位钻出多分
由于煤储层地层压力、渗透率相对较低，要达到提高煤层气产量的目的，需要比常规油气井更多的渗滤面积与排气通道，因而在煤层段所钻分支更多，
一
般１２个主支，主支两侧要钻多个ｆ般６８个）～在一～
分支，累计煤层段进尺一般要达到４００以上。０ｍ
ＡｂｓｒｃＡｐｌｉｈｉｌｉｇｔｃｎｌｙｏｔａｔｐｙｎｇｔｅｄｒｌｎｅｈｏｏｇｆｍｕｈｐｅｂｒｎｈｎｏｚｎａｏｔｅｅｐｌｒｔｏｆｃａ—ｂｄｇｓｉｎｆｅｔｖａｓｉｌａｃｉｇｈｒｏｔｌｔｈｘｏａｉｎｏｏｌｅａｓｏｅｅｃｉｅｍｅｎｉｔｎｃｅｓｈｕｐｕｆｔｅｓｎｌｌａｅｕｃｈｏｒｈｎｓｖｏｔｏｉｒａｅｔｅｏｔｔｏｈｉｇｅｗｅｌｎｄｒｄｅｔｅｃｍｐｅｅｉｅｃｓ．Ｃｏｍｂｉｄｗｉｈｔｅｄｉｌｎｒｃｉｅｏｌｉｌｒｎｈｉｇｎｅｔｈｒｌｇｐａｔｃｆｍｕｔｐｅｂａｃｎｉｈｏｚｎｔｌｗｅｌｆｒｃａ－ｂｄｇｓｉａｘ，ａｎｔｏｕｃｉｎｉｉｅｏｉｓｔｃｎｏｏｉａｈａａｔｒｓｉｓｐｐｉｄｔｃｏｏｙａｄｅｉｔｎｉｒｏａｌｏｏｌｅａｎＳｈｎｉｎｉｒｄｔｓｇｖｎｔｔｅｈｌｇｃｌｃｒｃｅｔｃ，ａｌｅｅｈｎｌｇｎｘｓｉｇｏｉｐｒｂｌｍｓｔｉｓｏｈｔｅｐｏｎｈｅｃａ —ｂｄｇｓｂａｌｉｇｍｕｐｌｒｎｈｉｇｈｒｚｎａｌｔｃｏｏｉｓｃｎｉｃｅｓｈｏｅ．Ｉｓｈｗｎｔａｘｌｒｇｔｏｌｅａｙｐｐｙｎｈｉｅｂａｃｎｏｏｔｌｗｅｌｅｈｎｌｇｅａｎｒａｅｔｅｉｉｃｍｐｒｈｅｓｖｎｆｔｆｔｅｓｎｌａｌ．ｏｅｎｉｅｂｅｅｓｏｈｉｇｅｇｓｗｅ１ｉＫｅｙｗｏｒｃａ — ｄｇｓｄｓｏｌｂｅａ；ｍｕｔｅｂｒｃｉｇｈｏｚｎａｌ；ｄｉｌｎｌｌｉａｎｈｎｒｏｔｌｗｅｌｒｌｉｇｗｅｌｐｌｉ

煤层气多分支水平井钻完井技术浅析

煤层气多分支水平井钻完井技术浅析摘要：煤层气就是人们俗称的“瓦斯”，是一种与煤炭伴生的非常规天然气，主要成分为甲烷。

以吸附态吸附在煤的微孔隙表面的气体，需要通过排水降压方式才得以采出，是一种非常规气藏。

这一常常引发煤炭事故的“麻烦”气体，却蕴含着巨大的资源价值。

煤层气的下游应用与天然气类似，可用作民用、工业、发电和汽车燃料等，其中民用占比最高。

目前我国煤层气直接商业利用率偏低，未来随着天然气的供不应求，煤层气或将作为有效补充加速融入常规天然气产业链。

关键词：煤层气多分支钻完井技术一、多分支水平井技术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.各井段钻具组合主井眼垂直段重点控制井斜，所以常用塔式钻具组合。

如果直井段增斜较严重，应使用钟摆钻具等纠斜钻具组合。

主井眼造斜段一般常用“导向马达+LWD”的定向钻具组合，施工过程中要确保工具的造斜率能够达到设计要求，使井眼轨迹在煤层中顺利着陆。

水平段及分支一般采用“单弯螺杆+LWD+减阻器”的地质导向钻具组合钻进。

通过连续滑动钻进的方式实现增斜、降斜；通过复合钻进的方式稳斜，既达到了连续钻进的目的，又可根据需要随时调整井眼状态，有效提高了钻井速度和轨迹控制精度。

2.分支侧钻工艺煤层中的各分支是在裸眼中侧钻完成的，裸眼侧钻是煤层气分支井钻井中的难点。

由于煤层比较脆，所以煤层气多分支井的侧钻不同于油井的侧钻，具体侧钻工艺如下：2.1起钻至每一个分支的设计侧钻点上部，然后开始上下活动钻具，在井壁上拉一个槽，然后将钻柱中的扭力释放后开始悬空侧钻。

2.2侧钻时采取连续滑动的方式，严格控制平均机械钻速），新井眼进尺1～2m内ROP控制为0.8～1.2m/h，2～3m内控制为1.2～2.5m/h，3～10m内控制为3m/h，整个侧钻工序预计需要5个小时。

2.3滑动侧钻至设计方位和井斜后开始复合钻进，钻进过程中要密切注意摩阻扭矩的变化。

煤层气多分支水平井钻井工艺研究

５８～６４５ｍ）钻具组合：ｑｂ２１５．９１ＴＩ钻头＋双母接井郑１ — ３Ｖ１井与郑１ — ３Ｖ２井共同组成。郑１平一３Ｈ（
１６５ｍｍＮＤｃＸ１根＋１６５ｍｍＬＤｃｘｌ根２１３ｉｎｏｔ井根据 “ 主支疏通、分支解吸” 的水平井设计理念设头＋
．１直井段钻进工艺３００００ｋｍ，煤层气资源相当丰富。该盆地含煤地层２
主要为上石炭统太原组和下二叠统山西组，煤层总厚适合煤层气的勘探与开发＿２］。
直井段的井斜控制直接影响施工难度和下部井
ＤＯｌ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ５５３９．２０１３．０５．０１５
０前言
煤层气是一种以吸附状态赋存于煤层中的非常
Ｕ型井；郑１平一３Ｈ井分支在煤层中延伸钻进，通过多分支增加煤层内井眼长度，扩大煤层泄气面积，提高煤层产气能力。
好。为控制上部一、二开直井段井斜，采用轻压吊打
１工程概况
并配合“ 小塔式” 光钻铤和钟摆钻具组合。一开直井
０ — ５８１ＴＩ）钻具组合：３】１．１ｉＹｌｍ钻头＋双母接头＋郑１平一３Ｈ井是沁水盆地郑庄区块的一口煤层段（１６５ｍｍＤｃｘ６根＋１２７ｍｍＤｐ；二开直井段气多分支水平井，该井由工艺井郑１平一３Ｈ井、排采

岚M1_1煤层气多分支水平井充气钻井技术

龚志敏段乃中
062552) ( 华北石油管理局钻井二公司 , 河北任丘
摘要 : 为开采煤层气提高煤气产量 , 设计钻探了岚 M 1- 1 煤层气多分支水平井 , 该井煤层气储量大 , 埋深在 900 m 处左右。钻进时 , 先钻一口直井并在煤层段造洞穴 , 在距 200 m 处钻一口水平井 , 水平段连通洞穴 , 再在水平段上对称侧钻出 10 个分支井眼。钻进中 , 采用欠平衡钻井技术 , 直井眼充气 , 钻井液与气体在洞穴处混合 , 形成负压钻井。直井和水平井的上直段采用钟摆钻具组合。水平井的主井眼和分支井眼均采用导向钻具组合、无线测量技术 , 井壁稳定技术采用高黏度钻井液。造洞穴采用液压伸臂式扩眼器 , 水平井上直井段 500 m 处打悬塞 , 直井洞穴上部悬挂 127 mm 割孔尾管进行完井。结果为 , 总进尺 7993 m, 生产时效 100% , 全井组平均机械转速 8. 69 m / h, 锻铣造洞穴成功率 100% , 水平井与洞穴直井一次连通 , 悬空侧钻分支一次成功率 100 % , 电测一次成功率 100 % , 完井一次成功率 100 % 。结果表明 , 岚 M 1- 1 多分支水平井工艺技术先进 , 10 个分支数量在国内最多 , 控制面积在国内最大 , 为今后国内煤层气井钻进技术提供了宝贵的经验。关键词 : 煤层气井 ; 多分支水平井 ; 空气钻井 ; 洞穴中图分类号 : TE243 ; TE242 . 6 文献标识码 : A
测量工具 + 120 mm 无磁钻铤 + 120 mm 浮阀 + 89 mm 加重钻杆 21 根 + 89 mm 钻杆。复合导向钻进至预计距洞穴 4 m 时, 直 ( 洞穴 ) 井起出仪器关封井器 , 水平井继续钻进 , 至出现泵压下降、井口不返钻井液、并有放空现象表示连通成功。连通斜深 1009 . 67 m, 垂深 879 . 5 m, 井斜 92 . 25 , 闭合方位 252 . 6 , 水平位移 201 . 81 m ( 两井地面相距 199 . 06 m )。 3 . 3 . 4 井眼轨迹控制技术 ( 1)直井、水平井上直段均采用钟摆钻具结构。水平井实钻造斜点选择 , 根据洞穴直井测陀螺数据, 直井井深 885 m, 闭合位移 15 . 89 m, 闭合方位 177 . 31 , 考虑直井井底位移向反向发生 15 . 89 m 偏移, 水平井造斜点提前。根据地层的可钻性和钻头使用情况造斜点选择在 712 m。 ( 2) 井段 712~ 951 m, 进尺 239 m 井段完成了 0 ~ 83 的造斜。下入可调试单弯螺杆 ( 1 . 76 ), 钻进

试分析煤层气多分支水平井钻井关键技术

试分析煤层气多分支水平井钻井关键技术摘要：煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天然气,中国煤层气资源储量丰富,但中国的煤层气具有低压、低渗、低饱和煤层非均质现象突出等地质特征,这就决定中国的煤层气开发不能简单的应用常规直井,必须采用适合中国煤层气开发的新技术。

如何在煤层气开采中准确的把握各种危险因素，识别出潜在的安全风险，掌握安全生产的客观规律，这是煤层气开采企业在经营管理中需要解决的一个重要问题。

只有做好了开采过程中的安全管理工作，最大程度的保证了开采安全性，才能真正将煤层气作为一种重要的能源来使用。

关键词：煤层气；多分支；水平井；钻井技术引言首先从煤层气井情况来看，工程生产报废率，在总的工程报废原因占主要原因，一方面是固井生产质量不合格导致的报废，另一方面是钻井队在开采煤层中对煤矿造成的污染。

污染导致煤矿的纯度降低，受压状况不稳定等问题；其次面对一系列现象，应该重点分析影响煤层气钻井工程的地质因素，并在生产过程中提高生产质量，在今后项目的开发和维护进行研究，开采煤层气；最后要熟悉其开采煤层气的相关工程程序，了解开采煤层气和普通常规气所遇到的困难和解决方法。

1煤层气物理、化学属性分析根据《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183-2004）中有关可燃物质火灾危险性的分类标准，煤层气属于甲B类，具有明显的易燃性、易爆性等特点。

之所以有这样的特点，一个非常重要的原因是煤层气的主要成分是甲烷，这是一种常见的易燃、易爆化学物质，其闪点为-188℃，最小点火能仅为0.28mJ，引燃温度可以达到538℃，泄漏到空气中以后与空气中的一些物质结合，可以行程爆炸性混合物，明火或者高热都可能引起燃烧。

由于煤层气的主要成分是甲烷，其密度仅仅为空气的的0.55倍，所以相对于空气煤层气有更快的扩散性。

可以看出，煤层气的这种物理化学性质，决定了其开采过程中的安全管理工作异常重要，稍有不慎就可能引起严重的安全事故，这就要求煤层气开采企业必须重视和加强安全管理工作，根据煤层气存储特点，制定详细的开采安全管理方案。

浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术

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。

煤层气多分支水平井钻井技术研究

【摘要】煤层气多分支水平井钻井技术的应用极大地促进了煤层气的开发，是煤层气开发的主要工艺之一。本文简要分析了煤层气多分
支水平井的增产机理和基本模式，剖析了该工艺中井位优选，眼轨迹控制，井液设计等重要环节的技术要点。并井钻
２１０１年
第７期
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＬＹＩＦＲＴＯＮＣＥＣＥＨＯＯＧＯＭＡＩＮ
Ｏ矿业论坛Ｏ
科技信息
煤层气多分支水平井钻井技术研究
罗开艳李巨龙王冲ｆ中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州２１０）２０８
ｅｐｏｔｔｎｏｘｌｉｉｆＣＢＭ．Ｉｈｓａｔｌ，ｈａｉｒｎｉｌｆｔｉｅｈｏｏｓｉｔｏｕｅ．Ｍｅｎｉｅｈｅｏｎｓｉｈｓｔｃｎｌｇ，ｓｃｓｔｅｗｅｌａｏｎｔｉｒｉｅｔｅｂｓｃｐｃｐｅｏｓｔｃｎｌｇｉｎｒｄｃｄｃｉｈｙａｗｈｌ，ｔｅｋｙｐｉｔｎｔｉｅｈｏｏｙｕｈａｈｌｐｔｏｔｏｎｈｅｉｎｏｌｆｕｄａｅａａｙｅｎｄｔｉａｈｃｎｒｌａｄｔｅｄｓｇｗｅｌｌｉ．ｌｌ键词】煤层气；多分支水平井；轨迹控制；井液钻
ＳｕｄｎＣｏｌＢｅＭｅｈｎｕｔ－ｂａｈＨｏｉｏａｅｌｃｏｏｙｔｙｏａｄｔａｅＭｌｉｒｎｃｒｚｎｔｌＷｌｈｎｌｇＴｅ