延川南煤层气井组的井工厂钻井实践

2014年第8期内蒙古石油化工67延川南煤层气井组的井工厂钻井实践
甘新星
(华东分公司非常规资源勘探开发指挥部，山西临汾042100)
摘要：井工厂模式在煤层气钻井中的应用能提高煤层气的开发效率，节约大量土地，降低煤层气开发成本，减少对环境的污染。

随着延川南煤层气区块产能建设的启动，对钻井周期及钻井成本提出了更高的要求。

结合延川南煤层气区块的特点，在现有丛式井钻井技术的基础上，从井位部署、轨迹控制等关键工艺技术进行探讨和研究，提出了一套适合于延川南煤层气开发的“井工厂”钻完井工艺技术，为区块大规模开发奠定良好的技术基础。

煤层气井工厂钻井开发模式的在延川南煤层气区块的应用，对于低成本高效开发具有重要的意义。

关键词：延川南；煤层气；井工厂；钻完井
中图分类号：P618．13文献标识码：A文章编号：1006--7981(2014)08一0067—02
中国石化煤层气勘探开发工作在山西延川南区块取得了突破，第一个煤层气田5亿方产能建设已于2013年全面展开。

由于延川南煤层气区块地形复杂、地貌条件差，按常规开发井网部署井位难度过大，煤层气单井产量低，成本回收周期长，严重制约了煤层气开发n]。

为了适应煤层气勘探开发“低成本运作”的要求，结合延川南地表及地质特点，在延川南区块部署丛试井，并在此基础上采用丛式井组“井工厂”模式。

1概述
“井工厂”模式是用较小的井场部署较多数量的井，以优化征地费用及钻井费用。

井工厂钻井模式即流水线式作业批量化，无缝隙、无怠工对同平台井进行的钻井作业，确保工序与工序之间无缝衔接[2】。

井工厂模式钻井主要有以下优点：设备利用率高、工作效率高，最大化重复利用钻井液，缩小了井场面积，降低施工设备动迁次数及费用，大幅度缩短建井周期，减低建井成本、生产管理成本，减少对环境的污染。

近年来，井工厂作业方式在非常规的开发中得到了广泛应用，对非常规延川南区块的实际情况，产生了积极的影响。

2井工厂钻完井关键技术
2．1井场部署
井工厂模式布井是利用最少面积的井场布最多数量的井，以达到减少征地费用及优化钻井费用的目的。

井场占地面积由平台所布井数决定，井场中设计的井数越多，所需的井场面积越大，且需综合考虑钻井及后续压裂作业施工，综合考虑工程队环境的影响，为井工厂开发提供保障，充分利用自然环境地理地形条件使占地面积最小化，减少钻前工程难度；在井场部署井口数必须考虑钻井旌工能力及井眼轨迹控制能力；部署井需考虑最大程度触地下气藏的目标，考虑当地地形地貌、生态环境及水文地质条件，满足有关安全环保的规定。

2．2井工厂钻井技术原理
井工厂钻井模式是指在一个井场上集中有序的进行钻井、固井、测井等施工作业[3]。

该钻井模式通过多口井依次一开，依次固井；依次二开，再依次固完井，实现了钻井、固井、测井设备无停待，从而缩短了建井周期，达到了降本增效的目的，同时也为后续作业压裂的批量化施工做好了铺垫。

2．3井身结构
延川南区块煤层气井直井及定向井均采用二级井身结构。

一开采用彰311．1m m钻头钻穿基岩且与邻井表层相错l O m以上，下入万244．5r am表层套管；二开采用万215．9m m钻头钻至目的煤层以下，下人够139．7m m生产套管。

表1延川南煤层气井井身结构
2．4钻井液体系
一开使用预水化膨润土钻井液，其主要作用就是携带岩屑，保证一开钻井的快速钻完。

二开由于钻
收稿日期：2014一02一06
作者简介：甘新星(1983--)，男，助理工程师，硕士；从事非常规油气工程工艺技术研究工作。

68内蒙古石油化工2014年第8期
遇多套层系且包括目的层，主要以保持井眼稳定、防止井下复杂情况的发生、保护煤储层并能安全快速成井为原则，对钻井液性能要求较高，采用聚合物低固相钻井液。

2．5井眼轨迹控制技术
根据定向井剖面类型用途和特点，综合考虑钻井施工过程中的复杂情况，延川南区块采用“直增稳”三段制剖面。

根据地质设计的井位与靶点坐标进行井眼轨迹设计，利用软件计算进行防碰评估[5】。

在钻井施工的过程中为了防止浅层井碰，二开造斜率较小，采用无线随钻测斜仪定向，保证后期钻井施工的安全。

实时跟踪井眼轨迹的变化趋势，利用专业软件对反馈的实钻轨迹数据进行井眼防碰扫描，根据防碰扫描结果和轨道参数的合理性不断调整钻井方案，保证井眼轨迹的稳定性。

2．6测井固井技术
表层套管固井水泥浆体系采用密度为1．859／cm3的早强水泥浆体系，低失水、高早强、浆体稳定性好，过渡时间短；综合考虑煤层保护和后期压裂需要，水泥浆体系采用1．859／cm3的常规密度水泥浆体系，低失水、高早强、微膨胀、浆体稳定性好，过渡时间短。

各井在下套管固井，调整好钻井液后，整拖井架做好下口井的施工准备工作，有效的利用固井候凝及测井时问进行施工作业，缩短周期、降低综合成本。

二开结束后采用无钻机测井方式进行测井，即在井口安装特定的井口装置进行测井，避免测井回拖钻机及减少利用钻机进行测井作业占用时间。

3井工厂钻井效果分析
3．1井工厂钻井资源共享模式，实现整体提速丛式井组实施后，平均钻井周期由16．55天缩短至14．87天，同比缩短10．15o,4I平均机械钻速由7．2m／／J、,时提高至9．52m／／,b时，同比提高32．22％。

平均钻机台月效率由1756．35m／台月提高至3059．36m／台月，同比提高74．19％。

表2同一井场钻机施工时效对比裹
从表2中可以看出总结第一口井钻井经验教训，优化钻井参，提前预防复杂情况，再实施第2
口井可优化同井段钻井参数提前预防复杂情况大幅提高了钻井指标。

3．2轨道钻井的应用，节省搬迁安时间，缩短建井周期
井工厂模式的运用，实现了整套钻机的各大系统整体移动，3个小时左右便可完成，而未安装滑轨时，通过钻机绞车自拖，则至少需要24h。

安装滑轨后，通过设备的整体移动，彻底消除了甩钻具、拆装循环系统等不必要的工序造成的时效问题。

采用滑轨实现钻机安全快速的整体移动，仅需一台吊车即完成，具有结构简单、安全性高、施工成本低等特点，而且对现场空间要求小。

裹3有无孰道平均t井周期对比表
3．3钻井液循环利用
延川南区块煤层气井井工厂钻井施工方式为流水线式，多口井一开泥浆体系相同，重复利用。

在该井场依次二开的过程中，仅需第一口井时配置钻井液，后续施工井进行维护后即可使用。

煤层气井对固控设备的要求较高，需要保证在连续钻完一日井或多口井后经过简单的维护，仍能够达到低固相钻井液原有的性能，使其具有较高的回收利用率，在保证井下安全的同时降低钻井液成本。

4结论
①井工厂钻完井采用批量化的钻井模式，使资源利用达到最大化。

②同井场滑轨技术的应用，让井队实现自主搬迁，减少了人力物力的投入，大幅缩短搬迁安装时间。

③煤层气井工厂钻井模式优化了钻井施工工序，缩短了钻井辅助及完井时间。

④钻井液重复利用减少了水资源的使用量，大大降低页岩气开发成本，同时减少了对环境的影响。

[参考文献]
[1]王彦祺．延川南区块煤层气低成本钻井工艺技
术探讨[J]．油气藏评价与开发，2012，2(4)：73
～75．
[2]王恒，崔永辉．草4丛武井组相碰事故经验与
教训口]．钻采工艺，2007，30(3)：151"--158．
1-3-1韩烈祥，向兴华，鄂荣，等．丛式井低成本批量钻井技术[J]．钻采工艺，2012，35(2)：5"--'9．[4]王西民．煤层气丛武井钻进工艺FJ]．煤炭技
术，2009，28(2)：1～4．。