和煤1井煤层气井钻井液技术
和田1井高密度钻井液技术
和田1井高密度钻井液技术和田1井是新疆塔里木盆地一口超深预探井,完钻井深6813.50m。
该井地质条件复杂,上部地层易水化膨胀,造浆严重;下部地层有大段盐膏层和高压盐水层。
在钻井施工过程中,易发生泥包钻头、缩径、井塌、井漏、卡钻等复杂情况。
针对不同地层特点,分段采用了不同的钻井液体系及相应的维护处理措施。
现场应用表明:该套钻井液体系具有很好的的抑制性、悬浮携带、稳定井壁、润滑防卡能力,满足了钻井施工的要求。
标签：高密度钻井液;井眼稳定;防塌;抑制性;超深井和田1井位于新疆和田市境内,是和田河西区块的一口预探井。
钻探目的是勘探石炭系、奥陶系油气藏。
该地区在钻井施工过程中,因地层复杂,易发生阻卡、泥包、掉快、井塌、井漏等复杂情况,引起长井段划眼、卡钻等复杂事故。
针对该井不同地层段的实际情况,分段采取了不同的钻井液体系及相应的维护措施。
现场应用表明该套钻井液体系具有强的抑制性,较好的悬浮携带、稳定井壁、润滑防卡能力,成功解决了该区块易出现的复杂情况。
1 地质工程概况和田1井地质分层及岩性特征如下:第四系(0-50m):流砂层;第三系(50-795m):泥岩夹中细砂岩;三叠系(795-924m):褐色泥岩、紫红色砾状砂岩;二叠系(924-2614m):泥岩、粉砂岩、火成岩、褐色泥岩夹膏岩;石炭系(2614-3430m):泥岩、砂岩、灰岩不等互层;泥盆系(3430-3489m):中砾岩、砂岩与泥岩互层,石英细砂岩夹棕色泥岩;志留系(3489-3918m):粉砂岩、暗褐色泥岩;奥陶系(3918-5522m):灰岩、泥灰岩、白云岩、褐色、灰褐色灰岩、泥灰岩、白云岩;寒武系(5522-6813.50m):灰色、深灰色白云岩、灰质云岩。
和田1井一开使用φ660.4mm钻头钻至123.12m,下入φ508mm*123.12m表层套管;二开使用φ444.5mm钻头钻至1949m,下入φ339.7mm*1948.03m技术套管;三开使用φ311.15mm的钻头钻至4155m,下入φ244.5mm*4153.81m技术套管;四开使用φ215.9mm的钻头钻至6100m,下入φ177.8mm*6097m技术套管。
煤层气井中低固相聚合物钻井液的应用
煤层气井中低固相聚合物钻井液的应用摘要煤层气一旦受到污染势必对其开采价值造成影响，因此在钻井液应用中煤层段的防污染和防漏等成为了关键。
本文主要分析了山西地区煤层气井的主要特征，钻井液相关技术，低固相聚合物钻井液在煤层气井中的应用。
关键词煤层气井；低固相聚合物；钻井液1 山西地区煤层气井的主要特征煤层气钻井操作分别在山西河东地区、寿阳地区和沁水盆地结束操作之后，发现有鹅卵石层普遍存在于这些地区的表层段中，鹅卵石层多是10m～20m不等厚度。
由于鹅卵石层具有较大的孔隙并且非常松散，容易出现坍塌与漏失，在沁水盆地表层施工中的FZ-0001井和FZ-004井都出现了极大的漏失，井口并没有返出钻井液，河东地区的气井也出现了不同程度的漏失问题。
此外煤层气井施工中由于坍塌导致长时间的划眼也是难点。
泥岩砂岩主要形成了中下部地层，夹杂粗细砾岩。
大部分古老的泥岩与砂岩十分稳定。
在个别井的丼段产生地层破碎带坍塌进一步形成划眼，砂岩发育的丼段也时常出现漏失。
煤层属于气井的目标层，煤层节理发育是微裂缝，稀松胶结，具有极大的脆性，极易出现破裂致使坍塌。
煤层凸显出了毛细效应，远大于表面，容易对水进行吸附，积极释放了存在于煤层中的钾离子、钠离子、钙离子等。
水化作用形成突发性的坍塌剥落，当出现较高的PH值时，氢氧根离子和极高层面的负电荷氧原子共同产生氢键作用，进一步形成水化作用，增加了可能出现坍塌的机会。
煤层气是解析低压气藏，一旦受到污染就对开采价值造成了影响。
所以钻井液技术重点就是在煤层段实现的防塌、防漏和防污染。
2 钻井液相关技术2.1 选择最佳的钻井液体系煤层气井钻井液关键技术：第一是怎样实现煤层水平段的稳定性，确保井下安全施工；第二是怎样尽量减少钻井液损害煤层的程度，得到很好的产量；第三是在钻井过程中怎样防止出现井漏问题，减少堵漏对煤层造成的损害；第四是怎样对大斜度井和水平段的润滑性有效保障。
2.2 低固相聚合物钻井液体系根据地层上部特点，积极制作高粘度切力的膨润土浆，尽量提升携砂能力，积极稳固井眼，避免产生漏失。
钻井液技术发展趋势浅析
3、市场前景
随着全球能源需求的不断增加，油气勘探和开发的市场前景广阔。而钻井液 作为油气勘探和开发过程中的关键技术之一，其市场需求也在不断增加。同时， 随着非常规油气资源的开发，如页岩气、煤层气等，对钻井液技术的需求也在逐 渐增加。因此，钻井液技术的市场前景十分广阔。
见解和建议
1、加大技术研发力度
钻井液是指在钻井过程中，为了更好地保护井壁、悬浮钻屑、润滑钻头等需 要而配制的一种特殊液体。钻井液按其使用功能可分为不同的类型，如普通钻井 液、高密度钻井液、深井钻井液等。这些钻井液不仅具有不同的密度、黏度、切 力等物理性质，还具备不同的化学性质和组成成分，以满足不同钻井环境的需求。
钻井液技术的重要性主要体现在以下几个方面：首先，良好的钻井液技术可 以有效地保护井壁稳定，预防井漏、井喷等事故的发生；其次，钻井液可以有效 地悬浮和携带钻屑，以避免钻头被堵塞，提高钻井效率；最后，钻井液还具有良 好的润滑性能，可以有效地降低钻头磨损，提高钻井寿命。
1、生物降解：环保型钻井液应具有较好的生物降解性能，在自然环境中能 够迅速被微生物分解，减小对环境的影响。
2、化学降粘：通过添加一定的化学剂，降低钻井液的粘度，以便于循环清 洗和减少对储层的损害。
3、杀菌灭藻：在钻井过程中，钻井液会接触到各种细菌和藻类，环保型钻 井液应具有较好的杀菌灭藻效果，防止污染环境。
2、与国内外企业合作：与国内外相关企业进行合作交流，共同研究开发新 的技术和产品；
3、提供技术咨询：针对不同客户需求，提供专业的技术咨询和服务，帮助 客户解决实际问题。
3、强化安全管理
在推广和应用钻井液技术的过程中，必须重视安全管理。具体来说，应采取 以下措施：
1、加强员工培训：对员工进行专业培训，提高员工的安全意识和技能水平；
煤层气井钻井技术
缩小可钻性较差的地层进尺 。例如尽量避开研磨性的地 层。④ 钻柱摩
（ ） 壁稳定性差 。容易发生井 下复杂故障 。煤层 强度低 ，胶 １井 结性差 ．均质性差 ，存在较高剪切应力作用。 （ ） 层易受污 染 。实施煤层保 护措施难度 大。煤层段孔隙压 ２煤 力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液 、完井液和固井水泥浆中固相 颗粒 及滤液 的污染 ； 但在钻 井完井过程 中，为安全钻穿 煤层 ，防止井 壁坍塌 ，又要适 当提 高钻 井液完井液的密度 ， 持一 定的压 力平衡 ， 保 这 就必然会增加其固相含量和滤失量 ，加重螨层的污染。 ｝ （ ）煤层破碎含 游离气 多，取 心困难。煤层机械 强度低 ，胶结 ３ 性差， 空隙 大 ， 一般 煤层 取心收获率低。而且煤 层气 井都是选择在 含 气量较 高的煤 区，割心提升 时 ，随着取心筒与井 口距 离的缩 短 ， 心 煤 中游离气不断逸 出 ，当达 到一定值时会将煤 心冲出取Ｊ ， 成取心 筒 造
低密度水泥浆种类多， 有空心徽珠低密度、 泡沫低密度、 山 火． 灰
低密度和其他类型低密度水泥浆等 。 空心微珠是煤燃烧后 经水和 电除尘处理的产品 ，与煤的亲合力较 好 ，密度低 、 破能力 可达 １０ ａ 抗 ４Ｍｐ ，能满 足煤层气 固井和生产 作业 的需要 。中原固井研制的高强度 、低密度水泥浆 ，其密度可降至 １ Ｏ ． ２ ｅ ｍ＇ ｇ ，水泥石抗压强度可达 １Ｍｐ以上 ，在油层固井 中应用较多 ，在 ｃ ５ ａ 煤层气固井 中也进行了成功应用 ，效果好 。 泡沫低 密度水泥浆 由于其 强度低 ，不能满足射孔和酸化压力的需 要 ，—般只能作为填充水泥浆使 用。火 山灰和其他类型低密度水泥浆 的密度相对较高 ．对储层保护不利。
国内煤层气钻井液技术分析
煤层 气又称 煤层 甲烷 ，是一种 优质 高效 清洁 能 源。由于煤层气的安全效益 、环保效益和经济效益与 常规的石油和天然气相 比，具有明显的优越性 。因此 ， 随着非常规能源勘探开发技术的逐渐提高和完善 ，煤 层气的勘探开发已越来越多地引起人们的关注 。我 国 煤层气资源十分丰富 ，但是 目前我 国煤层气 的勘探开 发还 处于起 步 阶段 ［１］。 １ 中国煤层气储层及煤岩特点
（１）微孔 和裂缝发育。与常规 的石油天然气储层 不同 ，煤层气主要吸附于微孔 中，煤层气主要是通过割 理产 出。割理一 般分 为面割 理 、端 割理 和构 造裂缝 。
（２）储层 渗透率极 低 。常规油气 资源 的“孑Ｌ渗饱 ”在 一 定程度上决定了油气能否顺利从储层采 出。同样地 ， 煤 层渗 透率 也对 煤层 气 能否顺 利 开采 和 开采 量有 较 大 影响 。而我 国９０％煤层气储层渗透率低于 ３ｘ１０ ｇｍ ， 通常情况下为（０．０１～０．１）ｘｌ０－。ｇｍ ，属典型的低渗透 、 特低渗 透储层 ［２］。
｝收稿 日期 ：２０１８—０１—２５ 修 回日期 ：２０１８—０２—０２ 第一作者简介 ：何松（１９８５一），男（汉族），四川南充人 ，工程师 ，现从事油 田化学工作 。
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西部 探矿 工 程
２０１８年 第 ９期
煤层气 的采 出一般是采用一 口直井加一 口水平井 的Ｕ 型 井方 式 ，其 和 常规 ？由气 储层 的采 出也 大 不 相 同 ，这 也 给井 壁 稳定 性增 加 了一 定难 度 。
针 对 上述 出现 的 技术 难 点 ，在 煤层 气 钻 井 时 ，应 该 重 点 减 少 钻 井 液 中任 何 化 学 物 质 对 煤 体 的 接 触 ，同 时 尽量控制岩屑和煤粒等对煤层的伤害 ，另外应控制煤 层钻 井 过程 中的井 壁稳 定性 。应该 做 到 以下几 点 ：
煤层气钻井中的几个关键技术问题
煤层气钻井中的几个关键技术问题218-12-101. 关于煤层气1.1煤层气的成因及主要成份煤层气是一种在含煤岩层中，以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气，俗称瓦斯，主要成分为CH4，占90%以上。
煤层气在煤层中生成，并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。
1.2煤层气的危害煤层气一直被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体，在煤炭开采史中，由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。
煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体，其温室效应要比CO2大20倍，散发到大气中的甲烷污染环境，导致气候异常，同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧，而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾，还可诱发某些疾病，危害人类健康。
1.3煤层气的利用另一方面，甲烷作为煤层气的主要成分，其常温下的发热量为3.43～3.71MJ/Nm3，其热值与天然气相当，是一种高效、洁净的非常规天然气，可以用作民用燃料，也可以用于发电和汽车燃料，还是化工产品的上等原料，具有很高的经济价值。
1.4山西沁水潘庄矿区煤层气开发山西沁水潘庄矿区煤层气开发已经初具规模，其中由中联公司开发的煤层气井日产气量平均在2000m3以上，主要用作化工及工业燃料、汽车燃料等，山西晋城煤业集团所属的寺河煤矿正在建设全国最大的120MW燃气轮低热值煤层气发电站。
1.5煤层气钻井工艺煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺相似，都是在井眼钻成后，全井下生产套管，固井，然后通过射孔、压裂等工艺，最后达到采气的目的。
一九四队从2006年8月起在山西沁水县为中联公司施工煤层气井，已成功完井6口，进尺2800多米，实现产值300余万元。
本文结合煤层气井施工的实际，提出煤层气井钻井施工中防止井斜、钻井液固相控制、煤层钻进、下套管和固井这四个关键性技术问题。
2.煤层气钻井施工中的几个关键技术问题2.1钻井防斜2.1.1煤层气钻井对井斜的要求由于在钻井完成后，还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工，对于钻井质量中的井斜有严格的要求，井深500m井斜0～1.0°为优质，1.0～2.5°为合格，超过2.5～3.0°为不合格，超过3.0°为报废。
煤岩气长水平井钻井液技术研究与应用
煤岩气长水平井钻井液技术研究与应用摘要：本文针对复合盐水封堵钻井液技术在鄂尔多斯盆地煤岩气超长水平井中的应用，室内试验和现场应用表明复合盐封堵钻井液体系，由于强封堵、强抑制性，优良的钻井液性能，能够满足煤岩气长水平井钻井施工及其它相关工作的要求，具有良好的社会和经济效益。
关键词：复合盐、强封堵、钻井液、煤岩气、水平井0 前言目前国内煤岩气水平井，以炭质泥岩、煤层地层埋藏深度浅，地层稳定性差，煤岩气水平井在钻井过程中，常存在炭质泥岩、煤层地层垮塌严重，井漏等现象，严重影响钻井安全和提速。
调研煤层气煤层水平井，保德区域部署5号、8号煤层水平井，主要部署三层结构水平井，水平段长800-1300米；永和区域部署8号煤层二层结构水平井，水平段长1000-1200米。
煤层气水平井早期大多使用聚合物钻井液体系，山西煤层气近年来事故率超过20%。
随着开发的不断深入与水平段钻进、降低事故复杂风险的需求。
各油田逐步向抑制性强的盐水、复合盐水、有机盐钻井液体系转变。
1 本溪组8#煤层特性鄂尔多斯盆地本溪组8#煤层特性（佳34-2井取芯），煤体结构以原生结构煤、碎裂煤为主，割理发育，呈线状、网状连续性分布（见图1）；由于所钻煤层垂厚最小仅2m，水平井施工过程会出现顶出见泥岩，底出见炭质泥岩的风险，因此在强化钻井液强封堵能力的同时，要兼顾钻井液强抑制能力。
图1 邻井取芯煤岩照2复合盐水封堵钻井液的室内研究复合盐钻井液体系已在气井水平井中得到应用，该体系具有低粘度、低固相、低失水，良好的泥饼质量，较强的抑制性等特点，确保井下安全，保障钻井提速。
2.1抑制防塌技术煤岩气水平井在施工过程中，因地层倾角的变化等原因，常出现出层情况，通过对炭质泥岩黏土矿物及含量分析，粘土矿物含量平均88.15%，粘土矿物中伊利石平均相对含量60.85%，蒙脱石平均相对含量17.35%，伊蒙混层平均相对含量15.4%。
伊利石含量高容易因滤液进入层间膨胀剥落，此外一定含量的蒙脱石和伊蒙混层也会引起水化膨胀，数据见表3。
煤层气水平连通井钻井技术
煤层气水平连通井钻井技术王彦祺(华东石油局工程技术设计研究院,江苏 210031)摘 要:采用水平井技术开采煤层气具有增加有效供给范围、提高导流能力、提高单井产量和采出程度等优点。
中石化华东分公司在沁水盆地和顺区块实施的第一个由和1井、和平1井组成的水平连通井组,通过采用带聚焦伽玛的电磁波随钻测量系统(E M 2MW D )、低转速高扭矩马达、强磁导向系统(RMRS )等先进工具仪器和随钻地质导向、两井远端连通、储层保护等先进技术,成功地实现了两井远端一次连通。
本文介绍了该井组的设计与施工情况,并对今后在该地区实施水平连通井提出了建议。
关键词:沁水盆地 煤层气 水平井 设计 施工 连通技术C BM H orizontal C onnected Drilling T echnologyWang Y anqi(Engineering Design &Research Institute of East China Petroleum Bureau ,Jiangsu 210031)Abstract :The adoption of horizontal well technology in the C BM field is of advantage to increase the effective scope of supply ,enhance the conductivity ,im prove the production &oil recovery and s o on.A horizontal con 2nected well group is com posed of the well He 1and Heping 1in the Heshun block Qinshui Basin drilled by SI NOPEC East China branch.It has success fully achieved connection of the tw o rem ote wells by adopting the advanced tools such as electromagnetic waves MW D system with a focusing gamma (E M 2MW D ),m otors with low speed and high torque and magnetic guidance system (RMRS ).At the meanwhile the advanced technology has provided strong support such as the G eosteering drilling technology ,the rem ote connectivity technology and the reserv oir protection technology.This article describes its design and operation ,and brings up s ome advices for the future operation of the horizontal connected well in the block.K eyw ords :Qinshui basin ;coalbed methane (C BM );horizontal well ;design ;operation ;connectivity tech 2nology 为了进一步探索沁水盆地和顺区块采用水平井开采煤层气的效果,中石化华东分公司决定在该区块实施一口水平连通井。
几种适用于煤层气井的钻井液体系
几种适用于煤层气井的钻井液体系国内目前用于钻进煤层气储层的钻井液有:优质膨润土钻井液、低固相聚合物钻井液、空心玻璃漂珠钻井液、清水钻井液、无粘土钻井液等，金正纵横通过对各种钻井液的研究对比为您介绍其它几种有效的煤层气井钻井液体系。
1、泡沫钻井液体系通过混合水、表面活性剂和空气(或氮气)来制造泡沫，泡沫具有较宽的粒径分布，可以用于封堵大范围直径分布的的裂缝。
泡沫通过架桥来堵塞孔喉，减少钻井液进入储层，从而减少井底压力的传播和钻井液对储层的伤害。
金正纵横认为泡沫钻井液体系也有其自身方面的不足，主要表现在:需要专门的设备来产生泡沫，这些设备往往价格昂贵；在井底压力下，泡沫比较容易被破坏而失去封堵能力。
2、Aphron钻井液体系Aphron钻井液是国外研制的一种新型的具有高剪切稀释性的水基充气泡沫钻井液，已在世界范围内得到广泛应用。
Aphron是由三层表面活性剂所包裹的气核，在表面活性剂中间有一层粘度较高的稠化水层，最外层表面活性剂极性端朝外，使得Aphron与周围水基流体相溶，如图所示。
图表Aphron结构示意图资料来源：金正纵横根据相关资料整理加入一种由表面活性剂和聚合物组成的混合物(Aphron稳定剂)改进得到的Aphron稳定性增强。
Aphron除了有普通泡沫的优点以外，还具有以下特点:（1）相对于普通泡沫，Aphron 承压能力更强，特别是改进后的Aphron，在3.5MPa的压力下，直径为250μm的普通泡沫、Aphron以及改进后的Aphron直径都立即收缩到大约150μm，普通泡沫在2min内消失，Aphron 至少在10min后才消失，而改进后的Aphron则能稳定30min以上。
（2）在井底压力下，Aphrons 被压缩，体积很小，对钻井液的密度影响较小，使钻井液处于一个稳定的静水压力和循环压力下，有利于井壁稳定和井控；当Aphron进入地层后，体积开始膨胀，并在钻井液前端聚集封堵地层，保持了井筒压力和地层压力的平衡，减小钻井液向储层的侵入。
煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施
煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施 Revised by Hanlin on 10 January 2021煤气层井气体钻井技术及钻井中煤储层的保护措施摘要：煤层气储层的特殊性对煤层气钻井时的储层保护提出了更高的要求。
用气体钻井方式开采煤层气是一种有效的保护储层的手段，被国外油田广泛采用。
气体钻井方式的选择必须考虑地层的适用性、应用模式、后期完井方式以及经济性。
通过对国外煤层气开发中气体钻井的应用情况、煤层特点、气体钻井应用于煤层气的技术模式进行分析，结合我国煤层气特点及气体钻井技术现状，探讨了在我国煤层气开发中开展气体钻井的可行性。
关键词：煤层气；气体钻井；储层保护煤层气作为非常规天然气，在国内外掀起了新的勘探开发热潮。
在国外，美国已经在第三代煤层气区域进行了勘探开发(1)，2009年美国煤层气年产量已超过600亿m3，加拿大、澳大利亚等国家在2000年后也加强了煤层气开发技术的研究，进行了商业化开采，形成了快速发展的新兴能源产业。
国内中石油等企业先后在沁水盆地、鄂尔多斯东部、阜新等地区大规模采用了以地面钻井开采煤层气为主的开采模式，形成了年产能25亿m3煤层气的能力。
据国家有关部门规划，2020年我国煤层气的年生产能力要达到300亿m3，发展前景极其广阔。
煤层具有特殊的岩石性质，使得煤层气开发与其他常规油气田有很大的区别。
首先含有煤层气的煤岩具有非常强的毛细管效应（亦称水锁效应）、高压力敏感性和渗透滞后现象，更易受到污染；同时煤层气吸附在煤层中，煤层既是产气层也是储气层，只有临界解吸压力小于地层压力时，以吸附状态赋存在煤岩中的煤层气才能解吸，因此，对煤层气钻体钻井是一种保护储层的有效钻井手段，已经在国外的煤层气钻井中得到较为广泛的应用，并形成了针对不同煤层地质特点的气体钻井模式。
用气体作为循环介质钻水平井不是常规作业方式,但是用气体钻有井自身的一些优势。
气体钻井中常用的钻井介质为空气。
煤层气01井钻井地质设计
煤层气01井钻井地质设计1. 引言煤层气作为一种重要的可再生能源资源，在我国越来越受关注。
为了有效开发煤层气资源，钻井地质设计是一个关键步骤。
本文将介绍煤层气01井的钻井地质设计。
2. 井位选择在进行钻井地质设计之前，需要进行井位选择。
井位选择的目标是找到最有利的煤层气储集区，以确保钻井的成功。
井位选择是根据地质构造、地层性质、地下水分布等因素进行综合分析，最终确定合适的井位。
3. 井眼轨迹设计井眼轨迹设计是指确定井下钻井路径的过程。
在煤层气钻井中，通常采用水平井的钻井方式，以提高煤层气的获取率。
井眼轨迹设计需要考虑地质构造、煤层分布、地下水位等因素，以确保钻井顺利进行。
4. 钻井液设计钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分。
在煤层气钻井中，钻井液的选择和设计非常重要，对钻井效果和后续开发起着至关重要的作用。
钻井液的设计需要考虑井下温度、井下压力、岩屑悬浮能力等因素，以确保钻井过程的顺利进行。
5. 钻井工艺设计钻井工艺设计是根据井位选择、井眼轨迹设计和钻井液设计等因素，确定钻井的具体操作步骤。
煤层气钻井的工艺设计需要结合现有技术和设备，有针对性地制定出最佳的钻井方案，以确保钻井过程的高效安全。
6. 钻井参数设计钻井参数设计是指确定钻井过程中各项参数的数值。
钻井参数的设计需根据具体情况进行优化，以确保钻井过程的高效顺利。
常见的钻井参数包括钻速、钻压、冲洗流量、冲洗压力等。
7. 地质监测与解释地质监测与解释是钻井过程中必不可少的环节。
通过地质监测，可以及时获取井下地层信息，以调整钻井方案。
地质解释则是对地质监测数据的分析和解读，以获取更多有关煤层气储集地质特征的信息。
8. 结束语本文介绍了煤层气01井的钻井地质设计。
通过井位选择、井眼轨迹设计、钻井液设计、钻井工艺设计、钻井参数设计以及地质监测与解释等环节，可以确保钻井过程的安全高效。
钻井地质设计是煤层气开发的关键一步，对提高煤层气获取率和开发效益具有重要意义。
钻遇大段煤层钻井液技术措施
钻遇大段煤层钻井液技术措施1、钻进大段煤层前必须召集井队相关人员召开一次技术会，对煤层钻进采取的措施达成统一意见及共识。
2、钻入煤层前调整钻井液性能：漏斗粘度：50s(大漏斗)；比重：1.28-1.30g/cm3；API失水量小于5ml，并一次性向井浆中加入1%-2%单向压力封闭剂、2%润滑剂和4%-5%磺化沥青（采用30m3-40m3原浆提前配置水化好后混入井浆内）。
3、钻入煤层前及早和定向技术人员沟通好，以便煤层前提前调整好井斜及方位。
4、钻入煤层前起钻更换新的PDC钻头和螺杆，并在起下钻过程中认真仔细检查钻具(可考虑钻具探伤)。
5、煤层钻进采用复合钻进，转盘转速控制在50转以内，排量控制在20-25l/s，防止井壁冲蚀，尽量控时钻进，钻时控制在10m/h。
不必刻意限制钻井速度。
注意每钻5米要上提钻具观察阻卡及井眼稳定情况，并以此判断是否继续提高钻井液密度。
每钻完一个单根，划眼2次，然后停泵，将上个单根一并提出，在停泵状态下放钻具不遇阻后，再加单根钻进。
钻进中密切注意振动筛上岩屑返出情况，如果发现有坍塌物，则必须停止钻进，反复划眼循环，直到返出岩屑正常为止。
接单根要做到"早开泵，晚停泵"。
接单根后上提钻具，缓慢开泵，慢慢将钻头送到井底。
6、严禁在煤层段进行循环测斜。
7、钻穿煤层确保螺杆动力端出煤层后方可进行测斜及按现场定向技术人员要求进行滑动钻进。
8、钻穿煤层后如需起钻，在确保井底干净后泵入10m3-20m3用井浆加入1%-2%单向压力封闭剂和2%-5%磺化沥青封闭煤层井段以进一步封堵煤层裂隙。
9、煤层井段起钻时要严格控制起钻速度，连续灌浆，随起随灌。
10、钻遇煤层段严格坐岗制度，坐岗必须明确到人，发现漏失及早汇报指挥部即便及时采取相应措施。
11、煤层钻进中泥浆大班必须守在现场（观察振动筛返出煤屑情况及监督坐岗情况等）；发现问题及时汇报。
五普鄂北指挥部2011-3-1。
例析彬长矿区煤层气钻井技术
例析彬长矿区煤层气钻井技术0 引言陕西彬长矿区被国家确定为规划13个规划矿区以后，加大了煤炭开发力度，但是该地区在蕴含着丰富煤炭资源的同时，也隐藏着大量的瓦斯（煤层气）[1]。
瓦斯对煤矿安全开采及职工生命造成严重威胁。
同时，煤层气作为一种清洁能源，如何变废为宝、高效利用就成为当前研究的课题。
按照国家相关安全生产管理要求，在煤矿采煤前必须先采气后采煤。
本人作为彬长煤层气项目一线工程技术人员，参与了MCQ—1号煤层气钻井的施工，针对施工中遇到的技术难题，针对性的采取了一些措施，现将在施工中的技术与大家进行探讨。
1、MCQ—1号煤层气钻井基本情况1.1 地层地质情况该井地层地质由上至下情况：井深0.00～130.00m为第四系（Q+E）地层，主要为淡黄色黄土，疏松，具大孔隙，垂直节理发育，含蜗牛化石。
由砾石、砂、亚粘土组成。
砾石成分复杂，分选差，滚园度差，未固结。
中部主要为淡黄色黄土，疏松，具大孔隙，垂直节理发育，含蜗牛化石。
夹10-18层棕红色古土壤。
下部主要为浅棕红～浅棕灰色粉砂粘土，色深致密，夹有5-7层土壤，并伴随有钙质结核层。
井深130.00～170.00m为第三系（N）地层，上部为棕红色～浅褐色粘土，砂质粘土，浅综褐色砾岩层。
粘土致密坚硬，含大量的小钙质结核，砂砾岩成份复杂，分选、滚园度差，半成岩。
下部为黄绿色、紫杂色泥岩、粉砂质泥岩、夹中粒砂岩。
井深170.00～300m为白垩统（K1）地层，为棕红色中粗砂岩及砾岩，成份以花岗岩、变质岩为主。
井深300～400m，为侏罗系（J2）紫红色砂质泥岩、加薄层粗砂岩、中砂岩及细砂岩，该井煤层只要位于470—480米深度处，为黑色、条痕褐色，为半暗煤，层状构造。
1.2 施工该井的地质任务了解目标区地层特征及煤层分布情况，主要包括煤层埋深、厚度、煤岩及煤质特征、割理及裂隙发育程度。
取得适应目标区煤层气勘探开发工程、工艺的技术参数。
探索水平井在彬长矿区开采煤层气的地质效果，提高煤层气的采收率，缩短勘探开发投入的回收周期，促进煤层气商业开采进程。
煤层气井防伤害钻井液技术
煤层气井防伤害钻井液技术煤层气井钻井过程中，钻井液往往对煤储层渗透性造成伤害，进而影响产气量。
在安全钻进的基础上为了最大程度减小储层伤害，研发了生物酶可降解钻井液体系。
可降解聚合物钻井液在山西的U型井和L型井已有试用成功案例，有望择机在新疆顺煤层井进行应用，以期减小储层伤害，提高产气量。
标签：煤层气井；可降解聚合物钻井液；煤储层保护；清除污染引言近年来顺煤层L型井已成为煤层气开发的主力井型。
目前，迫切需要研究和发展相应的L型煤层气井钻井液技术，保证大位移的顺煤层井安全钻进，同时减小储层污染。
可降解聚合物钻井液，在煤层中钻进时能够形成薄而坚韧的泥皮，钻井前期起成膜护壁作用，同时能够有效悬浮钻屑，后期采取一定的降解措施，能够降低聚合物对煤储层的污染，解除泥皮的堵塞作用，保护储层。
1 钻井液对煤储层的伤害1.1 煤储层伤害机理钻井过程中钻井液对煤储层的伤害是多方面的[1-2]，但煤储层自身性质是主要因素，而煤储层被钻井液污染结果直观体现在煤储层渗透性的降低。
首先，钻井液中固相颗粒会充填和堵塞煤层大裂隙系统。
固相微粒如粘土、堵漏材料等的流动、运移，在煤储层裂隙通道变窄或流速减低时，单个或多个微粒在孔喉处发生堵塞，造成煤层气储层渗透率下降。
其次，钻井液液相或者滤液与储层岩性、储层流体不配伍也会对煤储层造成伤害，包括水敏性伤害、碱敏性伤害和无机垢、有机垢堵塞等。
再次，大量研究表明使用常规的钻井液，液柱与地层之间势必产生压差，钻井液滤液侵入储层，由于毛细管阻力的存在，滤液很难被较小的储层压力驱排开，进而造成水锁伤害。
最后，煤储层孔隙变形具有塑性变形的特征，储层裂隙在压力差下会一定程度的闭合，裂隙闭合后在卸压过程中不易恢复张开，在较大外力作用下渗透率会大大降低。
1.2 钻井液基本要求降低对煤储层的损害，对裂隙发育且较敏感的煤储层，要将钻井液的伤害降至最低，保证产气通道顺畅。
可见，在煤层气水平井钻进时，要求钻井液具有一定的粘度和切力，在前期能够成膜护壁和排出钻屑，同时钻井液密度低、易降解，在后期能够有效解堵，清除储层污染。
煤层气水平井可降解钻井液体系研究
1 实验方法(1)可降解钻井液配方实验:首先,在实验材料的选择上采用羧甲基纤维素作为增黏剂、改性淀粉作为降滤失剂、超细碳酸钙作为架桥剂、氯化铵作为P H调节剂、膨润土作为配浆土、J B R作为生物酶破胶剂以及特种生物酶S E－4。
其次,在实验方法上,设置对照组,先将其中一组按照不加酶的配方配制浆液并将P H调至7,测试浆液的密度、表观黏度等参数,然后再在另一组变量按照加特种生物酶的方式配置浆液并将PH调至7,两组同时放入恒温(10摄氏度)静置,测试浆液流变参数随时间的变化情况。
(2)可降解钻井液粒度分析:本实验主要用来评价可降解钻井液中固相颗粒大小及分布规律,由此确定固体颗粒与煤层空隙之间的配伍情况。
做法是按照不加生物破胶酶的情况配置浆液,然后使用激光粒度分析仪进行浆液粒度分析,并观察颗粒粒度分布情况。
(3)可降解钻井液滤饼清除实验:在可降解钻井液降解的不同阶段,即降解前、生物酶降解2小时、酸解2小时这三个阶段中,利用压失水仪对滤饼进行无压滤失量实验,记录一定时间内的滤失量。
同时设置对照组,即对清水在空白滤纸上进行无压失水实验,并记录相同时间内的滤失量,最后通过比较两者的滤失量来说明不同解堵工艺对滤饼的解堵效果。
(4)煤岩物性测试:采集煤层煤样,利用X射线衍射对其进行矿物鉴定,最后再测试气体渗透率及孔隙度。
(5)煤岩膨胀量测试:首先用7g煤粉与2mL水玻璃混匀,在岩芯压制机上用16MPa压力压制20min,取出即可得到实验所需煤样,将煤样分为三份并置于蒸馏水、1%的K C I溶液和可降解钻井液这三种不同的液体中,进行高温高压膨胀量测试。
2 结果与讨论(1)可降解钻井液配方实验:通过对对照组的实验结果进行比对可知,加入特种生物酶的浆液破胶率高达90%切表观黏度为2.5mPa·s。
这就表明表明生物降解过程已基本结束。
实验结果表明,加入生物酶的浆液可以满足煤层气水平井钻进要求,尤其适合胶结性较差的松软煤层。
3-1.煤层气钻井液技术研究
向井筒，必须克服附加的毛管压力。若储层的能量不
足以克服附加的毛管压力和流体流动的摩擦阻力，不
能把水段塞驱开，而造成损害。
31
毛管压力和孔道半径成反比，小孔道低渗储
层，产生的毛细管压力大，易产生水锁损害； 大孔高渗高压储层，产生的毛管压力小，地层 驱替压力较大，水锁引起的损害较低。
在实际地层中很难区分把水锁与贾敏效应的差别，水
锁与贾敏效应总是相伴发生。把水锁与贾敏效应统称
为毛细管阻力造成的损害。
34
（4） 毛细现象伤害实验研究
钻井液侵入是否造成水锁伤害不仅取决于毛管半
径、驱动压力、侵入深度和粘附张力，同时也取决于
煤层中自由气的大小。如果煤层中自由气为零，在煤 层中的原始水和侵入的水基钻井液之间不存在气水界 面，就不存在水锁效应；如果煤层中有自由气存在， 会产生毛细阻力。毛细阻力的大小还取决于煤层裂隙 中自由气的多少。
在割理表面吸附的气体
当解吸作用连续发生时，吸附在割理表面的甲烷， 或者是“自由”气体，开始逸散。当没有更多的“自
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另有一部分学者从煤岩表面润湿性的角度
提出，由于煤表面主要由有机物质构成，润湿 性表现为疏水性，当水侵入后毛细管力方向与
气体流动方向一致。
是否有水锁效应有待研究。
29
Len V. Baltoiu等（2006）指出，从潮湿的煤
层生产甲烷经常伴随着大量水的产出。从煤层释放甲
烷产水是必然的，由于钻井后数周到数月才能产气，
所以钻井液导致的伤害很难评价。当CBM 井依靠产水
减少地层压力而促进气体释放时，钻井液的影响是次
要的。当CBM 井的开发领域进入水平井钻井区域时， 钻井液伤害变得重要。钻井液在钻井过程中稳定井眼 ，同时又要减少由于伤害导致的生产不足。
和煤1井煤层气井钻井液技术
本装备同众多同类装备相比，具有施工工程效 果好、效率高、造价低、无环境污染等优点。 仅从工 程造价方面来讲，每平方米防渗墙可节省造价 １００ ～２００ 元。 目前，我国每年需要加固的防渗墙不少 于 ２００ 万 ｍ２ 。 若使用本装备每年可为国家节省资
表 ３ 深层搅拌地下连续墙造价计算
项 目
机械式深层搅拌 ／ｍ２ 高喷钻孔 ／ｍ 高压摆喷 ／ｍ 高压旋喷 ／ｍ 合计
单价 ９８畅１４ ４５畅２８ ２１６畅１５ ３６４畅５７
工程量 ７６１４０畅００ ４１９７９畅７０
７６２０畅６０ ６７９畅９０
合价 ／元 ７４７２３７９畅６０ １９００８４０畅８２ １６４７１９２畅６９ ２４７８７１畅１４ １１２６８２８４畅２５
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探矿工程（岩土钻掘工程） ２００９ 年第 １ 期
价为 １２５畅２０ 元 ／ｍ２ ，比砼防渗墙低 １０９畅４２ 元 ／ｍ２ ，变 更前砼防渗墙造价为 ２１１１畅５８ 万元。 因变更设计方 案比原方案节约投资 ９８４畅７５ 万元，节省达 ４６畅６％， 方案变更带来显著的经济效益。 表 ３ 为变更后深层 搅拌地下连续墙造价计算。
（２ ） 钻进过程中应根据井下实际和钻井液性能 情况，按设计提示的各种处理剂比例配成等浓度的 胶液，以细水长流的方式补充和维护钻井液，钻进过 程中要做到勤维护和勤测量钻井液性能，尽量避免 钻井液性能波动过大。
（３）钻进中以 ＭＡＮ１０４ 加强抑制，以 ＭＡＮ１０１、 ＮＰＡＮ 控制钻井液滤失量，以 ＳＭＰ －１、ＳＰＮＨ、阳离
山西永和煤层气井防塌钻井液技术
山西永和煤层气井防塌钻井液技术发布时间：2022-10-17T06:23:02.265Z 来源：《中国建设信息化》2022年第11期6月作者：丁鹏飞[导读] 煤储层与一般的油气层相比，微孔隙和裂缝发育，煤层的机械强度低，脆性大，易破碎，渗丁鹏飞胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司技术服务中心摘要：煤储层与一般的油气层相比，微孔隙和裂缝发育，煤层的机械强度低，脆性大，易破碎，渗透率低，孔隙压力小，易坍塌，易污染。
根据煤层的压力情况确定合理的钻井液体系，降低对煤层的伤害，但同时又能保证同层段泥岩的稳定性，需要严格控制钻井液性能，保证低失水、泥饼致密等性能。
尽量控制钻井液液柱压力，既要满足煤层承压能力低，又能保证泥岩层段的应力稳定，实现近平衡压力钻井。
主题词：煤层井；坍塌；钻井液；天然气；KCL；水平井；大位移长期以来，井壁稳定问题，尤其是泥页岩夹煤层地层井眼稳定问题一直是钻井工程中经常遇到的井下复杂情况。
特别是陕西永和地区石楼西天然气井项目中钻遇的煤、泥、碳质泥地层，井壁稳定问题特别严重，重点集中在二叠系的石千峰、石盒子和山西组，由于该地层所造成的井壁不稳定，既影响钻井速度，所以，为保证石楼西天然气顺利开发，研究该地层的井壁稳定性是志在必行。
一、煤储层简介煤气层以吸附和储集方式存在于煤层孔隙中，是新兴潜在能源。
中国的煤层气资源量约为30×1012∽35×1012m3，与常规天然气资源量相当。
煤层气不仅热值高，而且不污染环境，具有广阔的应用前景。
陕西永和地区石楼西目的层地层特点，石楼西区块山西组2-3气藏为低孔、低渗、低压定容弹性驱动岩性气藏。
有效储层分布受砂体展布和物性控制，无明显边、底水。
山西组煤层发育，单层厚1～10m，易坍塌，注意在钻开该层之后防塌。
石盒子组、山西组为区域性气层，注意防井涌、井喷。
马家沟组局部区域发育膏岩层，注意调整钻井液体系配方，防止污染。
二、煤层井壁稳定机理分析该区块煤层呈条带状，线状（树枝状），节理微裂缝发育，胶结疏松，脆性大。
煤层气钻井液
1.晋平2-0-4井钻井液在钻370～1020.32m和607～1000.98m两个主井眼时采用清水钻进，在施工过程中不断发生井塌卡钻的复杂情况，最后为解决井塌卡钻问题，采用HEC＋石灰石粉配制胶液钻进，HEC主要起提高钻井液粘度的作用，石灰石粉起保护储层作用，使钻井液密度控制在1.01～1.03g/cm3，粘度40～45s，保障钻井顺利施工，但气测值有所下降，在井眼钻完后采用柠檬酸洗井，以消除CaCO3对煤层孔隙的暂堵。
本井共计漏失钻井液：63.86m3，破坏了煤层，给下一步施工带了很大难度和隐患。
表3-12HEC使用情况表表3-13洗井柠檬酸使用情况表2.羽状分支井钻井过程中的井壁稳定技术及钻井液性能分析煤层气藏定向羽状水平井钻井液技术主要集中在两个方面：有效保护煤储层；有效防止煤层坍塌，保障钻井施工的正常进行。
从上述两方面对晋平2井组所采用的钻井液技术进行分析。
1）钻井液对煤储层伤害分析国内外油藏工程专家对油层损害机理进行研究后认为，地层损害通常是由于固体微粒的运移和堵塞，或者是由于化学反应和热动力因素，以及两者同时发生作用。
由于煤层许多化学成分与油气层相似。
决定了其损害机理与油层及天然气层有相同之处。
但煤层在结构构造上与油气层又有显著不同，所以在损害机理上又有其特殊性。
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的多，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。
因此储层伤害是煤层气钻井过程中应极力避免的一个问题。
钻井液对储层的伤害主要有两个因素：一是煤体对钻井液的吸附或吸收，二是钻井液中固相颗粒对煤中裂隙通道的充填堵塞。
①煤层高吸附性对煤层的伤害煤是由高度交连的大分子网和其它互不交连的大分子链组成。
因此与砂岩不同，煤具有很强的吸附或吸收各种液体和气体的能力。
煤吸收液体和气体的结果之一是煤体膨胀，其膨胀程度取决于液体和气体的化学性质。
不下技术套管的水平井煤层段钻井液技术
不下技术套管的水平井煤层段钻井液技术方案
水平井钻遇山西组煤层，一般处在大斜度井段，地层破碎，坍塌严重，解决这一技术难题关键是通过调节密度在1.25～1.30g/cm3左右（增加力学平衡），严格控制滤失量，以及采用适当的流型等综合措施共同来解决这一技术难题。
进入山西组煤层前50m将钻井液体系转化为超低渗封堵型钻井液体系。
钻井液体系：超低渗封堵型钻井液体系。
钻井液配制与维护：
①减少大分子聚合物的用量及加入预水化般土浆,适当提高粘切,使用小分子聚合物及降滤失剂降低失水,改善泥饼的质量。
②加大防塌剂和改善钻井液性能，提高钻井液的综合防塌能力，保证井下安全。
③加入足量的封堵剂，FT342及SM-1，保证钻井液具有足够的封堵能力。
④提高钻井液低剪切速率下粘度，6转读数大于6，减少对煤层的冲刷。
⑤处理好钻井液，保持钻井液性能稳定，确保斜井段的安全钻进。
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为了满足和煤 １ 井防塌、防漏、润滑、减阻的要 求，近几年来 使 用 的 几 十 种 处 理 剂， 在 室 内 经 抑 制 性、失水造壁性、润滑性、流变性等评价，优选出和煤 １ 井在二开后不同地层井段使用的防塌、润滑、造壁 性能优良的聚磺钻井液体系的主要处理剂为
表 ３ 膨胀性评价
编号 １ ２Leabharlann 配 方４ ｈ 膨胀率 ／％
蒸馏水 聚合物屏蔽暂堵配方
２５畅７８ ５畅４９
８ ｈ 膨胀率 ／％ ５６畅１２ １１畅２１
（３）润滑防卡性能评价。 对聚磺钻井液成果配 方的润滑防卡性能在室内用 ＬＥＭ、极压润滑仪和 ＨＴＨＰ 动态失水仪等专用仪器评价，结果见表 ４。
Ｋｆ ０畅０５２
１ 和煤 １ 井工程及地质情况 和煤 １ 井位于新疆额敏县和什托洛盖盆地中央
坳陷白羊河西凹陷。 设计井深 ８６０ ｍ，是一口煤层 气预探井。
井身结 构 设 计 要 求 一 开 采 用 １２ 霸 搬 ｉｎ （ 饱３１１ ｍｍ）钻头钻至井深 ２５１畅２ ｍ，下 ９柏 板ｉｎ（ 饱２４４畅５ ｍｍ） 套管至 ２５０ ｍ；二开用 ８霸 斑 ｉｎ（饱２１５畅９ ｍｍ）钻头钻至 井深 ８６０ ｍ，下入 ５霸 斑 ｉｎ（ 饱１３９畅７ ｍｍ） 套管固井完 井。 其中在煤层段用 ８霸 斑 ｉｎ ＰＤＣ 阶梯式钻头直接 在 ＡＰＩＧ１０５ 级 ５ ｉｎ（饱１２７ ｍｍ）钻杆内实现绳索连续 取心。 完钻层位是侏罗系西山窑组（Ｊ２ ｘ），完钻的原 则是钻穿侏罗系西山窑组（ Ｊ２ ｘ） 主力煤层，在钻 ６０ ｍ“ 口袋” 完钻，然后套管固井射孔完井。
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探矿工程（岩土钻掘工程） ２００９ 年第 １ 期
表 １ 和煤 １ 井二开钻井液方案
序 号
配 方
密度 ／（ ｇ · ｃｍ －３ ）
１ 工厂轻浆 ＋０畅３％ ～０畅５％ＣＭＣ －ＭＶ
１畅２５
２ 工厂 轻 浆 ＋０畅６％ ～０畅８％ ＭＡＮ１０１ ＋０畅５％ ～０畅７％ ＭＡＮ１０４ ＋ ０畅５％ ～０畅７％ ＮＰＡＮ ＋１畅５％ ～２％ ＳＰＭ －１ ＋１％ ＳＰＮＨ ＋１％低荧 光润滑剂 ＋２％ ～３％阳离子乳化沥青 ＋０畅２％ ＱＣＸ －１、１％ ＷＣ －１
２ 钻井液技术 ２．１ 地质和工程特点对钻井液的要求
（１ ） 由于煤层机械强度低，裂缝和割理发育，存 在较高剪切应力作用，因而煤层段井壁极不稳定，在 钻井完井过 程 中 极 易 发 生 井 壁 坍 塌、 井 漏、 起 钻 遇
卡、下钻遇阻甚至埋掉井眼等井下复杂事故。 要求 钻井液具有较强的防塌能力。
（２） 地层压力系数低，易漏，一方面煤层极易污 染，特别是受钻井、完井液和固井水泥浆中固相颗粒 污染，另一方面煤层破碎和高剪切应力造成井眼不 稳定。 为了保证安全钻穿煤层，其主要措施又是提 高钻井液、完井液的密度，也就是增加其固相含量， 但这样又容易污染煤层，要求钻井液能安全实施堵 漏又尽可能减少煤层污染。
２００９ 年第 １ 期 探矿工程（岩土钻掘工程）
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和煤 １ 井煤层气井钻井液技术
王宏伟， 李玉良
（ 新疆地质工程公司，新疆 乌鲁木齐 ８３００９１）
摘 要：针对和煤 １ 井的钻井液配方的选择、试验、现场应用效果进行了阐述和分析；对钻进过程中防塌、润滑防卡 技术措施进行了总结。 关键词：煤层气；钻井；抑制性；绳索取心；润滑防卡 中图分类号：Ｐ６３４．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２ －７４２８（２００９）０１ －００２５ －０２ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｃｏａｌ－ｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｗｅｌｌ ／ＷＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｗｅｉ， ＬＩ Ｙｕ－ｌｉａｎｇ （Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｇｅｏ－ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍ－ ｐａｎｙ， Ｕｒｕｍｑｉ Ｘｉｎｊｉａｎｇ ８３００９１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ， ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｉｎ Ｈｅｍｅｉ １＃ ｗｅｌｌ， ｓｕｍ－ ｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ａｎｔｉ－ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｎｄ ｌｕｂｒｉｃａｔｅ ａｎｄ ｓｔｉｃｋｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｕｒｉｎｇ ｄｒｉｌｌｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｏａｌ－ｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ； ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ； ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ； ｗｉｒｅ－ｌｉｎｅ ｃｏｒｉｎｇ； ｌｕｂｒｉｃａｔｅ ａｎｄ ｓｔｉｃｋｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ
（２ ） 钻进过程中应根据井下实际和钻井液性能 情况，按设计提示的各种处理剂比例配成等浓度的 胶液，以细水长流的方式补充和维护钻井液，钻进过 程中要做到勤维护和勤测量钻井液性能，尽量避免 钻井液性能波动过大。
（３）钻进中以 ＭＡＮ１０４ 加强抑制，以 ＭＡＮ１０１、 ＮＰＡＮ 控制钻井液滤失量，以 ＳＭＰ －１、ＳＰＮＨ、阳离
表 ３ 深层搅拌地下连续墙造价计算
项 目
机械式深层搅拌 ／ｍ２ 高喷钻孔 ／ｍ 高压摆喷 ／ｍ 高压旋喷 ／ｍ 合计
单价 ９８畅１４ ４５畅２８ ２１６畅１５ ３６４畅５７
工程量 ７６１４０畅００ ４１９７９畅７０
７６２０畅６０ ６７９畅９０
合价 ／元 ７４７２３７９畅６０ １９００８４０畅８２ １６４７１９２畅６９ ２４７８７１畅１４ １１２６８２８４畅２５
金达亿元人民币。 １９９８ 年长江及主要支流多处决 堤，据分析主要是堤基管涌、渗水造成。 近几年，我 国仍有部分大江大河及水库出现渗水险情，这些险 工险段若能及时得到防渗加固处理，减少堤防决口， 则减免的洪水损失及抢险修复水利工程的损失不可 低估，从而产生的间接社会效益难以估量。
４ 结语 实践表明，本装备设备造价低 （ 每台套 ２００ ～
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探矿工程（岩土钻掘工程） ２００９ 年第 １ 期
价为 １２５畅２０ 元 ／ｍ２ ，比砼防渗墙低 １０９畅４２ 元 ／ｍ２ ，变 更前砼防渗墙造价为 ２１１１畅５８ 万元。 因变更设计方 案比原方案节约投资 ９８４畅７５ 万元，节省达 ４６畅６％， 方案变更带来显著的经济效益。 表 ３ 为变更后深层 搅拌地下连续墙造价计算。
ＭＡＮ１０１、ＭＡＮ１０４、ＮＰＡＮ、ＳＭＰ －１、ＳＰＮＨ、ＱＣＸ －１、 ＷＣ －１、阳离子沥青和低荧光润滑剂等。 并取一开 段的坂土 －ＣＭＣ 钻井液作为二开井段钻井液试验 方案的基础浆。 试验结果见表 １。 ２．２．２ 室内评价
室内研究确定的钻井液方案是否能满足含煤层
收稿日期：２００８ －０８ －２５ 作者简介：王宏伟（１９７２ －） ，男（ 汉族） ，吉林长春人，新疆地质工程公司副总经理，钻探工程专业，从事钻井生产及新技术开发管理工作，新 疆乌鲁木齐市南昌路 ７６ 号，ｘｊｄｋｗｈｗ＠１６３．ｃｏｍ。
子乳化沥青改善滤饼质量，增强滤饼的防渗性，加足 低荧光润滑剂，注意防卡。
（４） 煤层段地 层 承 压 能 力 低， 钻 进 过 程 中 严 格 控制钻井完井液密度，并加足阳离子乳化沥青以提 高钻井液的封堵能力。 进入目的层（ 煤层） 钻进前 一次性加入 ２％ＱＣＸ －１、１％ＷＣ －１ 的油气层保护 剂，以后每钻进 １００ ｍ 再加入 ２％ＱＣＸ －１、１％ＷＣ －１，保证钻井液中油气层保护剂在 ２％以上，以致 形成高强度低渗率的屏蔽暂堵要求。 尽量减少钻井 液滤液进入气层产生伤害。 ３．２ 现场应用效果
１畅０５
ＦＬ ／ｍＬ
ｐＨ
ＰＶ ／（ ｍＰａ· ｓ）
ＹＰ ／Ｐａ
Ｇ１ ／Ｐａ
Ｇ２
ＨＴＨＰ
／Ｐａ Ｂ ／ｍＬ Ｋ ／ｍｍ
Ｋｆ
３畅９ ９
３０
１畅０ ３畅０ １３畅５
１畅５ ７畅５ ２０
１０ ４ ８
５ １ ０畅０５２
气井段钻井的要求，在室内进行抑制性评价、膨胀性 评价、润滑性防卡性评价。
（１）抑制性评价。 采用近似泥岩制成 ２０ ～４０ 目的样品，在成果配方中作滚动回收率试验，结果见 表 ２。
ＬＥＭ
极压润 滑系数
０畅０４１ ０畅１１
表 ４ 润滑防卡性能
ＨＴＨＰ 失水仪
测温
Ｂ
Ｋ
／℃
／ｍＬ
／ｍｍ
可 压 缩 性
３畅５ ＭＰａ ＨＴＨＰ 静
０畅７ ＭＰａ ＨＴＨＰ 静
测温 ／℃
Ｂ ／ｍＬ
Ｋ ／ｍｍ
测温 ／℃
Ｂ ／ｍＬ
Ｋ ／ｍｍ
８０
６畅１
１
８０
５畅８
１
８０
５畅４
１
（４） 从抑制性评价看出，聚磺钻井液配方对泥 岩的回收率高和线性膨胀率低，说明该钻井液设计 方案具有较强的抑制性；润滑防卡性能评价结果表 明，聚磺钻井液的润滑性评价无论是 ＬＥＭ，还是极 压润滑系数和泥饼摩擦系数均很小，高温高压动态 下泥饼和高温高压静态下泥饼均薄而韧，可压缩性 好，表现出极好的防卡润滑性能。
地层从上到下分别是泥质粒岩、泥质粉砂岩和 煤层，泥岩相对较发育，煤及细砂岩交互，井壁稳定 性差，易塌；地层压力系数低（小于 １畅０５），易漏。 钻 井目的是取全取准岩心、产能等资料，了解西山窑组 煤层的含气性，评价西山窑组煤层气勘探潜力，总结 白羊河凹陷煤层气成藏条件，为准格尔盆地煤层气 勘探提供技术依据。
表 ２ 滚动回收率评价
编号 １ ２
配 方
一次回收率 ／％
蒸馏水 聚合物屏蔽暂堵配方
５畅３ ９５
二次回收率 ／％ ０
８５
（２）膨胀性评价。 取配浆坂土（ 钙基） 在室温、