煤层气U型井钻井采气技术及应用

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SN_015煤层气U型水平井钻井液技术_刘彬

2. 1 配
合理调整钻井液密度，使之与地层压力相匹
根据邻井及井深资料初步判定钻井液密度为 1. 15g / cm3 ，为实现低固相钻井液的高密度，通过加入工业盐提高钻井液的密度。 2. 1. 1 盐水钻井液的优点采用无固相盐水钻井液开发煤层气主要具有以下几方面优点：（ 1 ）无固相盐水钻井液摆脱了其他无固相钻井液尤其是微泡钻井液上水不好，泵压不易控制，排量波动大的问题，钻进过程排量保持稳定，降低出现抽吸压力和激动压力出现的可能性。（ 2 ）钻井过程中，其他无固相钻井液可能由于含有大量聚合物，聚合物在循环过程中导致气泡现象，影响录井导向工作，无固相盐水钻井液传输信号良好，不影响 MWD 信号运输。（ 3 ）无固相盐水钻井液中加入页岩抑制剂后性能基本不受影响，体系具有良好的抑制性，利于井壁稳定。（ 4 ）工业盐价格低廉，形成体系费用不高，经济效益好。 2. 1. 2 盐水钻井液体系密度调整方案在清水中加入工业盐，随工业盐加量的增加盐水体系密度变化见表 1 。.
漏斗粘度（ s） pH API 滤失量（ mL /30min）泥饼（ mm）
3. 2
施工过程及现场维护
配制无固相聚合物盐水钻井液，控制密度为 1. 10g / cm3 ，pH 值为 8 ，粘度 35s，开始钻进，钻进 126m 后出现掉块，为维护井壁稳定，减少掉块继续添加工业盐，适量加入增粘剂、降滤失剂，提第 10 卷第 3 期 2013 年 6 月
中国煤层气 CHINA COALBED METHANE
Vol. 10 No. 3 June. 2013
SN-015 煤层气 U 型水平井钻井液技术
刘彬宋百强王瑞城杨勇

SN-06H1煤层气U型井复杂地层钻进施工技术实践

ＷＡＮＧＲｕｉｃｈｅｎｇ，ＳＯＮＧＢａｉｑｉａｎｇ，ＬＩＹｕａｎｌｉｎｇ，ＨＯＵＹａｎｂｏ，ＬＩＵＢｉｎ
（ＪｉｎｃｈｅｎｇＢｒａｎｃｈｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｔｅｄＣｏａｌｂｅｄＭｅｔｈａｎｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｘｉ０４８０００）
ａｎｄＳｈｉｑｉａｎｆｅｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｌｅａｋａｇｅｏｆ２０～２５ｍ’ ／ｈ．Ｆｉｖｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｆａｕｌｔｓ，ａａｎｔｉｃｌｉｎｅａｎｄａｓｙｎｃｌｉｎｅａｒｅｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄｉｎＳｈａｎｘｉＦｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｈａｒｄｆｏｍａｒｔｉｏｎａｐｐｅａｒｅｄｉｎｔｈｅｈｏｉｚｒｏｎｔａｌｄｉｌｒｌｉｎｇｓｅｃｔｉｏｎ，
度。作业队对钻探施工过程中遇到的复杂地层进行冷静分析，针对钻遇地层特点及时调整施工方案，保证了工程的顺利完成，煤层钻遇率达到９２．３６％，总结经验提出好的建议，为以后该区块井位部署和钻井施工奠定基础。
第１１卷第１期
２０１４年２月
中国煤层气
ＣＨＩＮＡＣ０ＡＬＢＥＤＭＥＴＨＡＮＥ

煤的煤层气开采与利用

煤的煤层气开采与利用煤层气是指在煤矿开采过程中，由于地下煤层内煤体的热解和气体吸附释放而形成的一种可燃气体。

它是一种清洁能源，具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。

本文将从煤层气的开采技术、利用途径和发展前景等方面进行探讨。

一、煤层气的开采技术煤层气的开采技术主要包括钻井、煤层气抽采和煤层气集输等环节。

首先，通过钻井技术进入煤层，获取煤层气的信息。

然后，利用煤层气抽采技术，将煤层气从煤层中抽出。

最后，通过煤层气集输技术，将煤层气输送到使用地点。

目前，煤层气开采技术已经相对成熟，但仍存在一些挑战。

例如，煤层气抽采过程中会产生大量的煤层水，对环境造成一定的影响。

因此，如何有效处理煤层水成为煤层气开采过程中的一个重要问题。

二、煤层气的利用途径煤层气的利用途径主要包括发电、供热和化工等领域。

首先，煤层气可以用于发电，通过燃烧煤层气产生蒸汽驱动发电机发电。

这种方式不仅能够提供电力，还能减少对传统煤炭资源的依赖，减少环境污染。

其次，煤层气还可以用于供热。

煤层气的热值高，可以作为供暖燃料使用。

这对于一些寒冷地区来说，是一种非常有效的供热方式。

同时，利用煤层气供热还可以减少对天然气等传统能源的需求，提高能源利用效率。

此外，煤层气还可以用于化工领域。

煤层气中含有丰富的甲烷等有机物，可以作为化工原料进行加工利用。

例如，可以通过甲烷制取合成气，再进行合成氨、合成甲醇等化工产品的生产。

三、煤层气的发展前景煤层气的发展前景十分广阔。

首先，煤层气是一种清洁能源，相对于传统煤炭资源的开采和利用，煤层气的碳排放量要低得多。

因此，煤层气在应对气候变化和保护环境方面具有重要意义。

其次，煤层气的储量丰富。

中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，煤层气的储量也非常庞大。

据统计，中国的煤层气资源储量约为3000亿立方米，占全球总储量的30%以上。

这为煤层气的开采和利用提供了巨大的潜力。

另外，煤层气的利用还能够促进地方经济发展。

煤层气开采和利用需要大量的投资和人力资源，可以带动当地就业和经济增长。

SN-015煤层气U型水平井钻井液技术

＋０．２％～０．５％ｆｉｌｔｒａｔｅｒｅｄｕｃｅｒ＋０．５％～ｌ％ｃｏａｔｉｎｇａｇｅｎｔ＋０．２％～０．５％ｓｈａｌｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒ＋０．０３％～
０．０６％ｔａｃｋｉｆｉｅｒ＋３０％ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌｓａｌｔ，ｉｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｈｉｒｄｄｉｒｌｌｉｎｇ．Ｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｄｉｒｌｌｉｎｇｌｆｕｉｄｉＳｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｗｉｔｈｉｎ１．１５ —１．２０ｇ／ｃｍ３．ｗｉｔｈｔｈｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｏｆ４０ —５０ｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
ＤｉｒｌｌｉｎｇＨｕｉｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＳＮ一０１５Ｕ－ｓｈａｐｅＣｏａｌｂｅｄＭｅｔｈａｎｅＨｏｉｒｚｏｎｔａｌＷｅｌｌ
ＬＩＵＢｉｎ，ＳＯＮＧＢａｉｑｉａｎｇ，ＷＡＮＧＲｕｉｃｈｅｎｇ，ＹＡＮＧＹｏｎｇ
构强度，增强钻井液抑制性，提高泥饼质量，防止井壁坍塌，利用增粘剂控制泥浆流变性实现高
效携岩。应用该钻井液，ＳＮ－（）１５井水平段纯钻时间１４８．３ｈ，平均机械钻速４．５１ｍ／ｈ，煤层总进

煤层气开采技术

煤层气开采技术随着全球能源需求的不断增长，煤层气作为一种新型清洁能源的开发和利用备受关注。

煤层气是一种在煤层内形成并被吸附的天然气，其主要成分为甲烷。

煤层气的开采技术越来越成熟，其对环境的污染也得到了有效控制，因此其广泛应用已经成为一种趋势。

一、煤层气的开采原理煤层气是在横向和纵向上被煤层裂隙或孔隙中的水吸附，同时由于煤层下方的地质压力，煤层内的天然气在煤层顶部形成了一定的压力，使煤层内的天然气产生自然游离现象。

因此，引导煤层内的天然气排出来是煤层气开采的基本原理。

二、煤层气开采技术煤层气开采技术根据采气方式的不同可以分为两种方式：地面采气和井下采气。

地面采气需要通过钻井设备和管道将煤层内的气体排出，井下采气则是通过井下钻机和煤层凿岩来直接挖掘煤层内的气体。

1. 煤层抽采技术煤层抽采技术是以减少煤层中水的压力来形成煤层动压力，从而通过孔洞将天然气排出。

其主要包括开挖排水井和煤层瓦斯水平钻探井。

2. 爆破松动煤层法爆破松动煤层法需要通过在煤层内进行爆破，使煤层内的天然气得到释放。

其主要包括预削裂爆破法、高压喷射爆破法和空气喷射爆破法等。

3. 气力破碎技术气力破碎技术是通过高压气体喷射，将煤层进行轻微的破碎，从而使煤层内的天然气更容易释放。

其主要包括弹力冲击和气流冲击等。

4. 地层水热裂解技术地层水热裂解技术是通过在煤层中注入高温高压的水，使煤层裂隙和孔隙变得更加通透，从而使天然气能够更加顺利的排出。

其优点是可以提高煤层气提取率，但需要高温高压的流体。

三、煤层气开采的优点和不足1. 优点(1) 煤层气开采可以取代传统的石油、煤炭等能源，避免大量的矿山和工厂污染，具有很强的环保性。

(2) 煤层气可以提供稳定的能源，不受气候和季节限制，可以作为一个重要的能源储备。

(3) 煤层气钻探和开采成本低，可以大量释放能源，为国家经济发展提供有力支持。

2. 缺点(1) 煤层气开采过程中会产生大量的煤层瓦斯，如果处理不当，会对环境产生危害。

RMRS在煤层气U型井中的运用

２．１井眼轨迹控制２．１．１一开井段（Ｏ～９１．２５ｍ）
加，同时也生成了以甲烷为主的气体。
２现场施工工艺
重点是采用电磁测距法与排采准确对接。连通过程中首先在直井中下入探管．钻头处连接一个永磁接头。在距离直井底７０ｍ左右起钻下人。采用钻具组合为
摘要：ＲＭＲＳ技术及近钻头旋转电磁测距法是一种准确的井筒导向连通技术。对其原理、组成、技术优势及应用现状做了简单介绍。ＲＭＲＳ技术可以在煤层气Ｕ型井中得到大力推广和应用。
关键词：煤层气；Ｕ型连通井；ＲＭＲＳ技术
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲＭＲＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＮｅａｒ－ｂｉｔｒｏｔａｔｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｒｅｋｉｎｄｓｏｆａｃｃｕｒａｔｅｓｈａｆｔｇｕｉｄｅｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｔｅｃｈｎｏｌｏｙ．ｇＴｈｉｓｐａｐｅｒｂｉｒｅｌｆｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｐｉｒｎｃｉｐｌｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｓｔａｔｕｓｑｕｏｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＲＭＲＳｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｃａｎｂｅｗｉｄｅｌｙｐｏｐｕｌａｉｚｒｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅＵｔｙｐｅｗｅｌｌｏｆｃｏａｌｓｅａｍｇａｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｓｅａｍｇａｓ，Ｕｔｙｐｅｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｗｅｌｌ

煤层气开采方法与技术

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。

煤层气U型井钻完井工艺探讨_王立峰

煤层气U型井钻完井工艺探讨_王立峰河南科技2013.NO.09Journal of Henan Science and Technology工业工程与技术1U 型井钻井技术简介煤层气“U ”型井一般由一口洞穴直井和一口定向水平井组成[1-2]，由于水平井在水平段的靶点末端与洞穴直井相连通，两口井形成一个“U ”字形的井筒结构，因此形象地称U 型井（图1）。

图1典型煤层气U 型井井身结构图2工程概况2.1地质依据井田位于太原西山煤田的南东部，西山古交国家规划矿区清交区的东南部一带。

井田内地表基岩出露良好，第四系中上更新统黄土零星覆盖于沟坡、山梁之上。

出露地层主要为二叠系上统上石盒子组，东南部沟谷两侧局部出露二叠系下统下石盒子组，下部地层未出露。

地层由老至新为：奥陶系中统上马家沟组(O 2s)、峰峰组(O 2f)；石炭系中统本溪组（C 2b ）；石炭系上统太原组（C 3t ）；二叠系下统山西组（P 1s ）、下石盒子组（P 1x ）；二叠系上统上石盒子组（P 2s ）；第四系中上更新统（Q 2+3）、全新统（Q 4）。

2.2工程概况YQ-01井组是蓝焰公司在煤矿区内进行煤层气地面抽采（瓦斯治理）工程，设计一组U 型对接井，水平井水平段在沿煤层顶板钻进。

资料表明，预施工区域内15#煤比较松软，易发生坍塌，在煤层中施工钻孔难度相当大，成孔的概率极低。

鉴于此，将YQ-01井组设计成由一口水平井YQ-01H1和一口洞穴直井YQ-01V 组成的一个U 型井组。

设计中，先钻一口垂深685.00m 的直井，以钻入15号煤层底板以下50m 完钻，直井井口距离水平井井口621.00m ，在15号煤层及顶板内下入1根玻璃钢套管。

177.8mm 套管固井后，下入造穴工具破碎15煤层顶板的玻璃钢套管和水泥环，洞穴孔径≥500mm 。

3设备、钻具及定向仪器配置3.1钻井设备主要钻井设备：ZJ-20钻机；泥浆泵为F800；柴油机为12V190、12V135；空压机为XRXS1275；发电机组为300GF （300KW ）、120GF （120KW ）。

煤层气U型井钻井采气技术研究

ｔｒｓｉｉａＳｅｅｉｇｅｔｏｅｔｌｏｅｅｏｍｅｔＡｃｏｄｎｅｃａａｔｒｓｉｓｏｏｌｅｍｓｉｉｈｓｅｐｓｒｃｅ，ｅｕｅＣｈｎ，Ｏｔｒｓｒａｔｎｉｒｖｌｐｎ．ｃｒｉｇｔｔｈｒｃｅｉｔｆａａｈｇｔｅｔｕｍｒｓａｎｗｎｈｐａｆｄｏｈｃｃｓｎｔｃｎｌｇ，ａｌｅｈｏｏｙｎｍｅｙＵ—ｓａｅｗｅｌｒｌｎｎｏｌｔｎｔｃｎｌｇ，ｓｐｏｏｅ，ｎｓｓｉｂｅｆｒｄｖｌｐｎｈｈｐｌｄｉｉｇａｄｃｍｐｅｉｅｈｏｏｙｉｒｐｓｄａｄｉｉｕｔｌｏｅｅｏｉｇｔｅＣＢＭｉｈｌｏｔａｉｈｇｎｓｅｐｓｕｔｒ．ｓｄｏｈｅｌｇｃｆａｕｅｆｌｗ—ａｋＣＢＭｏｉｈｓｎｔｅＵ・ｈｐｌｄｉｉｇａｄｃｍｐｅｉｎｔｃ — ｔｅｔｃｕｅＢａｅｎｔｅｇｏｏｉｅｔｒｓｏｒｏｒｎｉＨｕｌｅＢａｉ，ｈｓａｅｗｅｌｒｌｎｎｏｌｔｈｎｎｌｏｅｎｌｇ，ｈｎｅ－ａａｃｄｄｉｉｇｔｃｎｌｇ，ｎｈｕｆｃｃｕｓｔｎｔｃｎｌｇ，ｔ．ａｅａｓｔｏｕｅｅａｌ．ｔｏｓｔｏｏｙｔｅｕｄｒｂｌｎｅｒｌｎｈｏｏｙａｄｔｅｓｒａｅａｑｉｉｉｈｏｏｙｅｃ，ｒｌｏｉｒｄｃｄｉｄｔｉＩｃｍｅｌｅｏｅｎｎｓｏ

沁水盆地南部煤层气U型井钻井技术及应用_刘亚军

第１０卷第１４期
刘亚军等：沁水盆地南部煤层气Ｕ型井钻井技术及应用
·４５·
（）× １．５ｄｅ５．３５ｍ＋１２０ｍｍ定向接头 ×０．６７ｍ＋１２３ｍｍＮＭＤＣ×６．１５ｍ＋１２３ｍｍＮＭＤＣ× ｇ。６．１５ｍ＋８９ｍｍＤＰ连通之前，直井下入Ｖｅｃｔｏｒ连通工具，水平井加入强磁接头，最终顺利实现连通。
长江大学学报（自科版）２０１３年５月号石油中旬刊第１０卷第１４期）Ｍ，ＶＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮａｔＳｃｉＥｄｉｔａ２０１３ｏｌ．１０Ｎｏ．１４ｙｇｙ（
－３２，属于低－中渗；储层厚度多在６沁水盆地南部煤储层的渗透率多小于０．１ × １０ｍｍ左右；储层 μ ３，压力梯度为０／／，具有较压力平均为３．７３ＭＰａ．６０．８ＭＰａ１００ｍ，属于低压；含气量多在１５～２０ｍｔ～２／，且端割理与高的含气量；含水通常较少，构造稳定，储层延续性好；割理发育，密度达到５００条ｍ面割理同等发育。综上所述，沁水盆地南部煤储层应属于低压低渗厚层高含气量储层。
·４３·
沁水盆地南部煤层气Ｕ型井钻井技术及应用
刘亚军，陈旭
（）中海油能源发展监督监理技术分公司，天津３００４５２
［摘要］根据沁水盆地南部地质及煤储层的发育特点，介绍了该区块远端水平连通井的钻井工艺，包括Ｕ型井设计、钻具组合优化、随钻测量技术、井眼轨迹控制和煤层段钻井液技术等。［关键词］煤层气；Ｕ型井；无固相钻井液；沁水盆地［中图分类号］ＴＥ２４２［）文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３１４０９（２０１３１４００４３０４－－－

煤层气U型井水平井固井技术研究

第２５卷２期２０１３年２月
ｄｏｉ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７４ — １８０３．２０１３．０２．１６
文章编号：１６７４ — １８０３（２０１３）２－００７１ — ０３
中
国煤
炭地
质
Ｃ０ＡＬＧＥ０Ｌ０ＧＹ０ＦＣＨＩＮＡ
Ｖ０Ｉ＿２５Ｎｏ．０２Ｆｅｂ．２０ｌ３
煤层气Ｕ型井水平井固井技术研究
徐培远ｌ｜，杨樱花
（１．河南省煤田地质局，河南郑州４５００４６；２．河南省能源钻井工程技术研究中心，河南郑州４５００５３）
可逐步推广。
关键词：煤层气；Ｕ型井；水平井；套管串；泥浆体系；固井技术中图分类号：Ｐ３４．５文献标志码：Ａ
ＡＳｔｕｄｙｏｎＵ— －ｓｈａｐｅｄＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＣＢＭＷｅｌｌＣｅｍｅｎｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｓｑｕｉｔｅｃｏｍｍｏｎ，ｐａｒｔｏｆｓｌｕｒｒｙｗｉｌｌｐｅｎｅｔｒａｔｅｉｎｔｏｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｃｔｏｒａｎｄｃａｕｓｅｄａｍｅｇｅ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｔｈｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｉｃｆｉｅｎｃｙｉｓｔｏｏｌｏｗｉｎｉｎｃｌｉｎｅｄｓｅｃｔｏｒ，ａｎｄｅａｓｙｔｏｃａｕｓｅｓｌｕｒｒｙｃｈａｎｎｅｌｌｉｎｇ，ｔｈｕｓｉｍｐａｃｔｉｎｇｔｈｅｃｅｍｅｎｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｅｔｔｌｅｔｈｅｉｓｓｕｅ，ｓｈｕｎｔｔｉｎｇｓｌｕｒｒｙｃａｓｉｎｇｓｔｉｒｎｇｓｃｏｎｉｆｇｕｒａｔｉｏｎａｎｄｕｓｉｎｇｌｏｗ— ｄｅｎｓｉｔｙｃｅｍｅｎｔｓｌｕｒｒｙｐｌｕｓｒａｐｉｄｓｅｔｔｉｎｇｅａｒｌｙｓｔｒｅｎｇｔｈｃｅｍｅｎｔｓｌｕｒｒｙｗｅｌｌｃｅｍｅｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｌｕｒｒｙｒｅｔｕｒｎｔｏｇｒｏｕｎｄｓｕｒｆａｃｅｓｍｏｏｔｈｌｙ，ｂｕｔａｌｓｏａｖｏｉｄｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｃｔｏｒｓｌｕｒｒｙｓｃｏｕｉｎｒｇ，ｔｈｕｓｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｌｃｅｍｅｎｔｉｎｇｃａｎｂｅｅｎｓｕｒｅｄ．Ａｓｓｕｃｈ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｓｉｍｉｌａｒＵ－ｓｈｐｅｄＣＢＭｗｅｌｌｃｅｍｅｎｔｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｃａｎｂｅｐｒｏｍｏｔｅｄｇｒａｄｕａｌｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＢＭ；Ｕ－ｓｈａｐｅｄｗｅｌｌ；ｈｏｉｒｚｏｎｔａｌｗｅｌｌ；ｃａｓｉｎｇｓｔｉｎｒｇ；ｃｅｍｅｎｔｓｌｕｒｒｙｓｙｓｔｅｍ；ｃｅｍｅｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇ

煤层气U型井钻井采气技术的运用

煤层气U型井钻井采气技术的运用摘要：云南的煤层气储量丰富、分布十分广泛，具有特别大的开采潜力，其大部分的煤层气地质构造属于高陡坡型，常规的开采钻井往往不能收到理想效果。

针对高陡构造煤储层特点，经过技术科研人员的不懈努力终于研制成功了U型井钻进技术。

它可以非常充分地利用直井和定向井的技术优势，针对特殊的地质环境，充分利用流体势能原理实现煤气层的排水降压采气。

它通过采用充气欠平衡技术，通过改善注气排量、注气压力和钻井液排量等有效降低污染的产生及排放。

我们还可以改进U型井的结构设计，采用一个开采口多个U型井共用的形势，从而大大节约了地面资源，形成一井多用的局面。

关键词：煤层气；U型井；欠平衡钻井；钻采技术云南煤层气地质构造复杂开采难度大，传统的油气井技术并不能很好移植在煤层气开采中。

在地质情况相对比较平坦的地区水平井就可以很好的完成开采任务，但是在地质比较特殊的、倾斜角比较大的单斜或向斜、背斜相对陡峭的翼部煤层，其倾斜角超过了传统井的地质要求。

这使我们就要改进钻井技术，以适应倾斜煤层的地质构造。

1云南煤气层分布云南省聚煤区包括滇东、滇东北、滇中等，其煤层气的总量占到了全省总量的百分十九十以上，是云南省煤层气的最主要分布地区。

滇东地区煤区位于云南宣威、曲靖、弥勒一线以东，师宗以北，为海陆过渡相型地层，羊场向斜、龙潭向斜、宣威来滨向斜等为陆相型沉积地层，地层倾角在5到7度之间，总面积为3137平方公里，煤层总厚在3m-31m，煤层气总资源约为3千亿立方米，储量十分丰富，开采价值很大。

滇东北区也是云南主要的煤层富集区，该区主要为二叠系煤层，主要分布在镇雄盆地、兴隆——盐津地区，地层倾角在10度左右，煤层较薄在2m-7m之间，煤层气资源比较分散，开采难度较大。

滇中及其他地区的煤气层分布集中，分布范围相对较小，层数少，厚度小，适合小规模开采，地层倾角在2到25度之间，主要为三叠纪煤层。

由此可以看出云南大部分的煤区都属于高陡坡煤层。

煤层气“U”型井施工技术

圄
二、 “ Ｕ”型井特点及开发煤层气的适应性 ① “ Ｕ”型井由水平井与直井构成，兼有单分支水平井沟通割理与直井 “ 点状 ”排采煤层气的特点。 ②作为新型钻井，其为两井连通、地质导向、水平钻井等多种先进技术的综合，钻井难度大。
二开直井段钻进要控制好井斜，为下部井段施工创造良好条件，钻具组合３１１１ｍｍ钻头＋① １６５ｍｍ无磁钻铤１根
＋ ①１７７．８ｍｍ钻铤３根＋１２７ｍｍ钻杆。
３．二开造斜段钻进
管下一个刚性扶正器，力求使套管串居中，增强紊流顶替效
弯螺杆＋①１６５ｍｍ无磁钻铤＋ＬＷＤ＋①１２７ｍｍ加重钻杆２根
＋１２７ｍｍ￣杆＋１２７ｍｍ加重钻杆＋１７７８ｍｍ￣ｕＦ铤。（四）钻井液
一
两个井口可以任意选择，充分依靠倾斜地层的坡度，
利用重力作用实现排水采气。
＠水平井压裂控制范围大，可以减少钻井数量，降低开
采成本。
开井段地层胶结性差、疏松、井壁不稳定，易坍塌掉
⑧ “ Ｕ”型井的特点，适合含气量高、硬度高、割理发
育、含水量高以及复杂高陡构造煤储层的开发。三、 “ Ｕ” 型井钻井工艺（一）掏穴井施工 “ Ｕ” 型井是由一口掏穴井和一口水平井组成，首先进行掏穴井施工，井身结构为２４４５ｍｍ表层套管＋① １７７．８ｍｍ生产套管完井，在目的层位下入玻璃钢套管，固井后在连通目的层段进行了扩孔，扩孔直径５００ｍｍ，长度４ｍ。

煤层气U型对接井施工工艺

煤层气U型对接井施工工艺浅谈摘要：煤层气u型对接井能最大限度沟通割理，增加钻进煤层及岩层的横截面积长度，加长压裂段，有效的提高了单井产气量，增加经济效益。

本文结合阳泉u型对接井项目，介绍了u型井钻井、下套管、固井等施工工艺和相关注意事项。

关键词：u型对接井钻井工艺下套管固井1 u型对接井概述u型对接井是指两口不同位置的水平井与直井、定向井与水平井、定向井与定向井或水平井与水平井在同一目的层连通的井组。

由于其具有能够最大限度沟通割理和实现排水、排气同步进行的特点，近年在煤层气开发中加大应用。

目前应用于煤层气u型对接井完井方式主要有裸眼完井（两口井对接后不下任何套管）下筛管完井（两口井对接后下入带有网孔状的pvc管）和下技术套管完井（两口井对接后下入n80技术套管），前两种应用较多，本文以阳泉u型对接井为例介绍下技术套管完井的u型井钻井施工工艺。

2 地质条件u型对接井对连通点地质条件要求较高，一般要求水平段与连通地段地层相对稳定，避开粉煤与断层及不稳定地层。

yq-2h1井位于山西省阳泉，该井连通地层位于石炭系太原组，主要由深灰色～灰黑色细粒砂岩、砂质泥岩、泥岩、石灰岩及煤层组成。

3 u型对接井钻进的主要施工工序及应用实例u型对接井钻进施工工序为：掏穴井施工、水平定向井施工、两口井连通、水平井下生产套管、封闭掏穴井、固井压裂、两口井二次连通。

3.1钻井轨迹设计该井设计井深1148.1米，垂深530米，造斜点220米，最大井斜85.6°，造斜率7.5°/30m。

3.2掏穴井施工掏穴井和普通垂直井基本相同，不同的是在目的煤层多掏一个洞穴，扩大目的煤层的井径，提高两井对接率。

下入技术套管时，玻璃钢管的位置要准确，掏穴长度与直径按施工要求进行掏穴，掏穴的位置一定要测量准确，根据设计要求来完成掏穴井施工。

3.3水平定向井施工与对接3.3.1钻机型号及钻井主要设备该项目主要设备机具有：zj20钻机、3nb-1000泥浆泵、12v190柴油机、12v135柴油机、emwd、vector连通仪器、ф197mm和ф172mm 1.5°可调式螺杆、ф178mm钻铤、ф127mm加重钻杆等。

应用U型井开采倾斜构造煤层气的钻采技术研究

ｐｒｃｓｆｄｒｌｉｎｘｒｃｉｎｗｉｓａｌｎｔｗｅ１ＴｈｓｔｃｏｏｙｉｏｂｕｌｉｄｏｐｅｉｌｆｕｉｉｃａｏｙｓｓｏｅｓｏｉｌｎｇａｄｅｔａｔｏｍＵ— ｈｐｅｓａｌ．ｉｅｈｎｌｇｓｔｉｄａｋｎｆｓｃａｄｃｒｕｌｔｒｙ－ｌ
Ｗｅ／ＩＮａ —ｎ’，ＩｏｒＨＮｉ，Ａｉ —ｉｇ（．ｈｎｎｅｓｙｏｅｓｉｎｅ，Ｂｉｎ００３ｌＸＡＢｏａＸＡＢ — ，ＺＡＧＹＢＯＱｎｙｎ１ＣｉａＵｉｒｉｆｏｃｅｃｓｅｉ１０８，ｉｕｇｖｔＧｊｇ
ｃｓｎｔｎａｄｒｓｓｎｈｕｄｂｅｅｔｄｔｍｐｏｅｐｏｕｔｎｅｃｅｃ．Ｕ－ｈｐｌｎｅｌａｋｕｌｄａｔ — ｏｔａｄｓｏｇｓｎｅｉｔｇｓｏｌｅｓｌｃｅｏｉｒｖｒｄｃｉｆｉｎｙｒｉｏｉｓａｅｓｔｌｃｎｔｅｆｌａｖｎａａｗａ
Ｃｉ）ｈｎａ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：ＴｈｌｎｃｉａｉｎｉｉｃｌｏｃｎｒｌｆｒｈｇｓｅｐｓｒｃｕｒｅｗｅｌｉｌｎｔｏｓｄｆｕｔｔｏｔｏｏｉｈｔｅｔｕｔｅＣＢＭｒｌｉｇ，ａｕｃｅｅｖｉｐｅｄｓｅｅ — ｉｄｌｎｉｎｄｓｈｒｓｒｏｒｓｒａｘｔｎ
２１第３００年７卷第８期
探矿工程（岩土钻掘工程）
应用ｕ型井开采倾斜构造煤层气的钻采技术研究

SN_06H1煤层气U型井复杂地层钻进施工技术实践

中国煤层气 CHINA COALBED METHANE
Vol. 11 No. 1 February. 2014
SN － 06H1 煤层气 U 型井复杂地层钻进施工技术实践
王瑞城宋百强李远灵侯岩波刘彬
（中联层气有限责任公司晋城分公司，山西 048000 ）
摘要: SN06 － H1 是位于沁水盆地东南缘西北倾单斜构造上的一口水平井，目的是揭开山西组 3 号煤层气藏，自上而下依次钻遇第四系、刘家沟组、石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山
Complex Formation Drilling Construction Technique in U-shaped CBM Well SN － 06H1
WANG Ｒuicheng，SONG Baiqiang，LI Yuanling，HOU Yanbo，LIU Bin （ Jincheng Branch of China United Coalbed Methane Co. ，Ltd. ，Shanxi 048000 ） Abstract： SN06 － H1 is one of the CBM horizontal wells， which located in the southeastern margin of Qinshui basin，and point to discover the gas reservoir in No. 3 coal seam of Shanxi Formation. Quaternary，Liujiagou Formation， Shiqianfeng Formation， Upper Shihezi Formation， Lower Shihezi Formation and Shanxi Formation are drilled in order. Leakage stratigraphic is encountered in Liujiagou Formation and Shiqianfeng Formation，with the leakage of 20 ～ 25m3 / h. Five geological faults， a anticline and a syncline are encountered in Shanxi Formation. Hard formation appeared in the horizontal drilling section， which increased the difficulty and risk of construction. The paper summarizes experience of drilling construction technique in ushaped CBM well SN － 06H1 ， analyzed the complex formation during drilling. According to the characteristics of the formations，adjustments for construction plan had been made to ensure the success operation of the project. The drilling rate of coal seam can reach to 92. 36% . The practice lay the foundation of the future well development and drilling construction of this area. Keywords： Coalbed methane； horizontal wells； complex formation； geological fault

煤层气的开采与利用技术研究

煤层气的开采与利用技术研究煤层气开采与利用技术研究煤层气是一种矿山瓦斯，同时也是一种可再生能源。

近年来，随着人们对环保意识的不断增强，煤层气的开采与利用成为了煤炭行业的重要发展方向。

本文将探讨煤层气的开采与利用技术研究。

一、煤层气开采技术煤层气开采技术主要有钻井开采法、煤矿采空区煤层气抽采法和地面最终采气法三种。

钻井开采法是指在矿区内钻井后，通过注水压力将煤层气推入钻眼并且再通过钻孔泵将煤层气推送至地面，进行收集。

该方法能够充分利用煤层气资源，对于钻井技术要求高，投资成本也较高。

煤矿采空区煤层气抽采法是指在煤层气开采后，对于采空区的煤层气进行回采，通过通风系统将煤层气抽送至地面。

该方法能够实现煤炭资源的最大化利用，投资成本较低，对于采空区的环境保护也能够有效实现。

地面最终采气法是指在矿区中放置地面采气井，通过直接地面开采的方式将煤层气送入地面，进行后续处理和利用。

该方法投资成本较低，具有规模化的开发优势，对于企业的经济效益也十分显著。

二、煤层气利用技术煤层气的利用技术主要有燃烧利用、发电利用、化学利用和农业利用四种。

燃烧利用是指将煤层气直接燃烧，产生热能。

然后将热能利用于工业生产和家庭生活用途。

燃烧利用具有安全性高、技术难度低、无污染排放等优点，是煤层气利用的常见方式。

发电利用是指将煤层气发电引用于电力行业中。

通过煤层气发电，节能环保效果十分显著，对于节能减排和阳光能源的充分利用也起到了积极的推动作用。

化学利用是指将煤层气通过化学反应得到有用的化学产物。

近年来，利用煤层气制造高附加值化学产品已成为煤层气利用的新方向。

农业利用是指利用煤层气提高农业生产效率和农作物的品质，例如利用煤层气加热温室，进行智能温室农业，利用煤层气发电，满足农村居民的生活用电需求等等。

三、煤层气开采与利用技术的发展现状煤层气开采与利用技术的研究和开发，已经变得越来越成熟。

中国煤炭领域在这方面的投入和积极性非常高，煤层气开采与利用技术也得到了高度的重视。

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煤层气U型井钻井采气技术及应用强明宇中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452摘要：煤层气作为清洁能源的一种，也是我国能源接替战略中重要的一部分。

我国煤层气储量约三十万亿立方米，其中高陡构造的煤层气占17.5%,且分布范围广。

根据高陡构造煤层气开发存在地层倾角比较大、渗透率低、煤层非均质性强等难点，本文提出一种U型井钻井采气的技术，并基于某区块的地质条件，优化了配套的工艺技术。

实践证明，U型井钻井采气技术可以有效的发挥直井开采稳定、成本较低和水平井控制面积大、生产速度快的优势，扩大高陡构造煤层气的排采区，有助于解决渗透率低、投资回报周期长等问题，对整个煤层开展降压、排水和采气。

使用充气欠平衡钻井技术，通过优化注气压力、液排量等关键参数，能够降低储层的污染。

借助组合U型井钻井采气技术，还可以使多口U型井共同使用一口直井排采，节约资源，提高效率。

关键词：煤层气U型井钻井采气技术欠平衡钻井Coalbed methane U well drilling technology and its applicationQiang MingyuCNOOC Energy Development Limited by Share Ltd Engineering Technology Branch. Tianjin 300452 Abstract：Coal bed m ethane is a kind of clean energy，and a n important part of energy to repla ce strategy in China.Coalbed m ethane re s e rv e s in our country about thirty trillion cubic m eters，of the high and s te e p structure of coal-bed m ethane accounts for 17.5%，and the distribution range is wide.According to the high and ste e p structure of coalbed m ethane development low dip Angle is bigger，permeability，the coal seam，such a s the strong heterogeneity，this paper proposes a u—sha ped drilling g a s extraction technology，and b a s e d on the geological conditions of a certain block，optimized the m atching technology.P ractice h a s proved that U well drilling extraction technology ca n effectively play a vertical well drilling stability，lower cost and the adva n ta g e of horizontal well control a re a is large，fa s t production，expanding the high and s te e p structure of coal-bed m ethane mining area，help solve problem s such a s low permeability，long investm ent return cycle，antihypertensive，drainage and g a s extraction of the coal se a ing ae ra te d underbalance drilling technology，through the optimization of g a s injection pressure，fluid rate，su ch a s key param eters，c a n reduce the pollution of bination with U well drilling extraction technology，but a ls o ca n m ake the multi-port U well together using a vertical line，s a v e resources，improve efficiency.Key words：coal bed methane;U well;Drilling extraction technology;Under—balanced drilling1高陡构造煤层气井井身的结构优化髙陡构造的煤层在国内很多地区都有分布，具有倾角大，渗透率髙的特点，若采用羽状井和多分支井网开发则经济性差。

本文介绍U型井钻井技术，即沿煤层髙端不断向低端方向钻一口水平井，其轨迹设计在目标煤层中，最终与一口已钻的排采直井联通对接，两井口间距一般在800~ 1200m。

在直井排水生产过程中，产出水只需要利用重力可以流至排采井的井底，并借助抽采设备抽排至地面。

U型井的这一结构，充分发挥出煤层中水的重力作用，有助于排水，还有助于煤粉的产出。

2煤层气U型井钻完井技术2.1直井直井的一开井段中采用伞311.1mm钻头进行钻进，在钻穿基岩的风化带20m之后，下人$ 244.5mm的表层套管，固井的水泥返还地面，使地表疏松的地层得到封固。

二开井段采用$ 215.9mm的钻头进行钻进，钻穿煤层下 60m之后完钻，下$ 177.8mm套管进行固井，煤层段下玻璃钢套管，注人水泥进行封固。

完井时在煤层位置扩孔造穴，洞穴直径为0.5~0.6m，洞穴的髙度范围一般控制在煤层顶底板上下0.2~0.3m。

2.2水平井水平井的一开井段采用$ 311.1mm钻头进行钻进，钻穿基岩的风化带20m之后，下$244.5mm表层套管，固井的水泥也需要返至地面，对地表的疏松层地层进行封固。

二开井段采用$ 215.9mm钻头，钻到造斜点位置，更换井下动力钻具与随钻测量仪器后增斜钻进至着陆点，着陆点的井斜角需要按照地层的倾角进行确定。

二开完钻后下人$ 177.8mm的生产套管进行固井，水泥浆要求至少返至最顶部含气层以上200m。

三开井段采用$ 152.4mm钻头钻进水平段，适时根据地层倾角变化及实测井眼轨迹数据进行轨迹控制，以获得更好的煤层钻遇率。

一般采用下人$ 89mm玻璃钢带孔筛管进行完井。

3欠平衡钻井工艺在最佳环空注气压力条件下，不同的钻井液排量井底欠压值和环空注气量关系为：在钻井液排量固定的条件下，井底的欠压值绝对值就随环空注气量的增加而不断增加；在不同的钻井液排量下，井底的欠压值绝对值就随着环空注气量变化的规律大致相同；在相同环空注气量下，钻井的液排量如果越大，井底的欠压值绝对值也就越小，欠压的程度就越低。

对不同钻井液排量来说，存在着不同环空注气量合理的取值区间，这就使欠平衡钻井工程井底的欠压值绝对值符合相关标准。

为了使U型井在钻进时，井底是欠平衡的状态，结合钻井液环空返速最低排量的要求，钻井的液排量需要在0.8~1.0 m3/min之间。

根据相关(下转第97页）0 2 4 6 8粜产气量（ltfm1〉图2地层压力拟合结果-实呩井口流压-拟合井口涑压2010/3/3 2011/4/7 2012/5/11 2013/6/1S2014/7/20生产曰期通过图2、图3分析可知，地层压力经过地层渗流压降及井筒压降后拟合井口流压与实际生产数据一致性较髙，说明水驱气藏动态拟合方法建立的模型能较好的反应井的实际气体运移过程，拟合各参数结果与实际地层参数适应性好。

4结束语结合现有气藏工程理论，建立了水驱气藏动态拟合方法。

该方法通过最优化理论拟合地层压力及单井生产数据，可评价气田各产层及生产井动态特征。

最终通过实例分析，拟合效果好，能较准确的对气井进行动态分析。

参考文献[1] 曹道友.基于改进遗传算法的应用研究[D].安徽大学，2010.[2] 张顶学.遗传算法与粒子群算法的改进及应用[D].华中科技大学,2007.[3] 王春水，肖学柱，陈汉明.遗传算法的应用举例[J].计算机仿真，2005,6:15-30.[4] 刘建仪，韩杰鹏，张广东，等.单井生产动态拟合法求取强水驱凝析气藏动态储量[J].中国海上油气,2016,28 (2) ：3-87.[5] 王海强，李勇，刘照伟.碳酸盐岩凝析气藏动态综合描述新方法[J].天然气地球科学，2013,24 (5) ：032-1036.图3井口流压拟合结果(上接第69页）此，应设计相应的系统软件，实现数据采集，并通过传感器等，将数据传输给有关人员，最终使测量过程突破区域与距离的限制，为测量过程提供便利。

3.2测量结果通过对测量结果的分析发现，基于电磁谐振技术所研发的智能测定仪，其测定石油产品水分含量的准确度较髙，与实际结果差距较小。

4结束语综上所述，应将智能测定仪应用到石油产品水分含量的测定过程中，提髙测量准确度，有效降低石油产品中的水分含量，将其控制在合理范围内，保证石油产品质量。

参考文献[1] 张献.基于电磁一机械同步共振的无线电能传输与转换方法研究[D].河北工业大学,2012.[2] 林桂江.2W无线充电系统主电路设计--基于电磁谐振技术[J].电子世界，2015,4 :42-44.[3] 吴明芳，唐德东.基于电磁谐振技术的石油产品水分智能测定仪J].仪表技术与传感器,2008,4 ：6-18.(上接第65页）计算，环空注气量需要在5〜20 m3/m in之间，这样就可以满足储层欠平衡钻进。

4采气工艺低煤阶煤层气储层的渗透率一般都比较髙，厚度比较大，沿着煤层水平井或者斜直井更可以发挥出倾斜地层流体势能，排水的效果也比较好，较经过水力压裂改造过的直井产水量髙，但煤粉产出量加大，因此在排采气环节对井下泵进行选择时，需要优化井底口袋长度、排量调节范围、耐煤粉性的泵型，并配完善的杆、泵故障诊断系统。

对煤层的含水率较低、煤层较坚硬、出煤粉也比较少的储层可使用管式泵。

5结束语综上所述，煤层气U型井钻井采气技术具有重要的作用。

大量的现场实践表明，U型井钻井采气技术可较好的用于髙陡构造煤层，可有效扩大排水采气范围。

相对于复杂的多分支井，可大幅降低钻井投资，为低成本开发煤层气提供技术支撑，促进煤层气行业的发展。