影响煤层气钻井工程的工程地质因素分析
煤层气_页岩气开发地质条件及其对比分析_孟召平
㊀第38卷第5期煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报Vol.38㊀No.5㊀㊀2013年5月JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYMay㊀2013㊀㊀㊀文章编号:0253-9993(2013)05-0728-09煤层气/页岩气开发地质条件及其对比分析孟召平1,2,刘翠丽1,纪懿明1(1．中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京㊀100083;2．三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌㊀443002)摘㊀要:从煤层气㊁页岩气基本概念入手,系统分析了煤层气/页岩气开发地质条件,主要包括成藏地质条件㊁赋存环境条件和开发工程力学条件3个方面,进一步对煤层气/页岩气开发地质条件进行了对比分析,揭示了煤层气/页岩气开发地质条件的共性和差异性㊂煤层气/页岩气赋存于煤层/页岩中的一种自生自储式非常规天然气,其富集成藏主要取决于 生㊁储㊁保 基本地质条件是否存在㊁质量好坏以及相互之间的配合关系㊂在一定埋藏深度范围内煤层气/页岩气都发生过解吸-扩散-运移,并普遍存在 垂向分带 现象,有机质演化程度越高解吸带深度越小,风化带越深解吸带深度越大,解吸带内煤层气/页岩气富集在一定程度上服从于常规天然气的构造控气规律;原生带内煤层气/页岩气富集却可能更多地受控于煤储层/页岩层的吸附特性㊂不同赋存环境条件下所形成的煤/页岩储层差异性大,使煤/页岩储层中吸附气和游离气相互转化,导致煤层气/页岩气成藏类型㊁规模和质量等方面的差异性㊂影响煤层气开发的主要地质因素有:煤层厚度及其稳定性㊁含气量大小或煤层气资源丰度㊁构造及裂隙发育与渗透性和煤层气保存条件等方面;影响页岩气开发的主要地质因素包括页岩厚度㊁有机质含量㊁热成熟度㊁含气量㊁天然裂缝发育程度和脆性矿物含量等㊂关键词:煤层气;页岩气;开发地质;对比分析中图分类号:P618．11;P618．13㊀㊀㊀文献标志码:A收稿日期:2013-01-10㊀㊀责任编辑:韩晋平㊀㊀基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2012CB214705); 十二五 国家科技重大专项:山西晋城矿区采气采煤一体化煤层气开发示范工程(2011ZX05063);山西省煤层气联合研究基金资助项目(2012012014);国家自然科学基金资助项目(41172145,41030422)㊀㊀作者简介:孟召平(1963 ),男,湖南汨罗人,教授,博士生导师,博士㊂E -mail:mzp@cumtb．edu．cnGeological conditions of coalbed methane and shale gas exploitationand their comparison analysisMENG Zhao-ping 1,2,LIU Cui-li 1,JI Yi-Ming 1(1．College of Geosciences and Surveying Engineering ,China University of Mining and Technology (Beijing ),Beijing ㊀100083,China ;2．Key Laboratory of Ge-ological Hazards on Three Gorges Reservoir Area ,Ministry of Education ,China Three Gorges University ,Yichang ㊀443002,China )Abstract :Based on the basic conceptions of coalbed methane (CBM)/shale gas,the geological conditions of coalbed methane /shale gas exploitation are systematically analyzed,which mainly includes the following three aspects:the geo-logical conditions of reservoir formation,the conditions of occurrence environment and engineering mechanics condi-tions of exploitation.Furthermore,the geological conditions for extracting coalbed methane and shale gas are compara-tively analyzed.The similarities and differences of the geological conditions between coalbed methane and shale gas are also revealed.Coalbed methane /shale gas is a kind of unconventional natural gas which is self-generated and self-stored in coal seam /shale.Their enrichment accumulations depend primarily on the existence and the quality of basic geological conditions of source-reservoir-preservation as well as their mutual cooperative relations.All coalbed meth-ane /shale gas within a certain burial depth have undergone desorption-diffusion-migration process,and the phenome-non of vertical zoning exists universally.The higher evolution degree of organic matters,the smaller the depth of de-DOI:10.13225/ki.jccs.2013.05.002第5期孟召平等:煤层气/页岩气开发地质条件及其对比分析sorption zone,while the deeper of weathered zone,the greater depth of desorption zone.The enrichment of the coalbed methane /shale gas in the desorption zone to a certain extent complies with the rules of structure controlling gas accu-mulation in the conventional natural gas accumulation;whereas the enrichment of the coalbed methane /shale gas in the primary zone is more controlled by the characteristics of coal seam /shale's adsorption.The coal /shale reservoir varies from occurrence environment conditions,on which adsorbed gas and free gas in coal /shale reservoir transforms into each other,which results in the differences of the coalbed methane /shale gas in reservoir type,scale,quality and other aspects.The main geological factors affecting the CBM development are coal seam thickness and its stability,gas con-tent or resource abundance of CBM,structure and fracture,permeability and preservation conditions of CBM,etc.The main geological factors affecting the development of shale gas include shale thickness,organic matter content,thermalmaturity,gas content,nature fracture and brittle mineral content,etc.Key words :Coalbed methane;shale gas;exploitation geology;comparison analysis∗肖贤明.中国南方古生界页岩气赋存富集机理和资源潜力评价．国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2012CB214700)阶段研究报告,2012㊀㊀煤层气和页岩气是世界上已进行商业开发的两种重要的非常规天然气资源[1-2]㊂我国煤层气产业已进入商业化生产阶段[1];而我国页岩气开发尚处于起步阶段,目前主要在四川盆地及其周缘开展开发试验[2]㊂美国1821年开始页岩气勘探,但规模化开发和产量快速增长始于2003年应用水平井钻井技术,2011年年产量已接近1800ˑ108m 3(引自资料∗),约占其天然气总产量的23%[3],分析北美页岩气开发地质条件,主要表现为黑色页岩的有机碳(TOC)含量大于2%,有机质成熟度(R o )为1．1%~3．5%,页岩单层厚度大于15m,脆性矿物(石英㊁斜长石)含量大于40%,黏土含量小于40%,处于斜坡或凹陷区,保存条件较好等[4-6]㊂随着北美页岩气勘探开发区带的快速扩展和页岩气产量的大幅飙升,页岩气迅速成为天然气勘探开发新热点[7-9]㊂2005年以来,国内学者从生气条件㊁储层条件和保存条件及页岩开发技术等方面开展了相关的研究工作,页岩气研究在四川盆地及其周缘取得了显著进展和成效[10-16]㊂2010年,我国在四川盆地南部率先实现页岩气突破,威201等多口井在下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组海相页岩地层获得工业气流㊂煤层气/页岩气开发地质条件是指与煤层气/页岩气开发工程活动有关的地质条件和工程力学条件的综合㊂这些因素包括煤层气/页岩气的成藏地质条件㊁赋存环境条件和开发工程力学条件等方面[1]㊂煤层/页岩层既是生气层又是储集层,其储集和产出机理就比常规天然气储层复杂的多㊂因此对于煤层气/页岩气开发,既要研究煤层气/页岩气的生成㊁储集和保存等成藏条件;又要研究煤层气/页岩气的赋存环境条件;还要研究煤层气/页岩气开发工程力学条件及工艺技术等问题㊂尽管相关部门和学者已开展了页岩气的地质调查与开发试验研究工作,但主要集中资源地质评价方面,对开发地质条件则缺乏相应的研究工作㊂煤层气与页岩气均为自生自储式非常规天然气资源,在成藏地质条件㊁赋存环境条件和工程力学条件等方面都有诸多共性,但也存在一定的差异性,且它们在诸多盆地伴生存在,因此,研究煤层气/页岩气开发地质条件及其评价的共性和差异性对指导我国煤层气和页岩气勘探开发具有重要意义㊂1㊀煤层气/页岩气开发地质条件页岩气与煤层气一样都属于自生自储式的非常规天然气㊂煤层气是主要以吸附状态赋存于煤层中的非常规天然气;而页岩气(Shale Gas)是主要以吸附和游离状态赋存于富含有机质页岩/泥岩中的非常规天然气㊂煤层气/页岩气的解吸与吸附是可逆过程,在温度㊁压力条件变化下相互转化㊂富含有机质的页岩,在地质作用下,生成的大量烃类(油㊁气),部分被排出㊁运移到渗透性岩层(如砂岩㊁碳酸盐岩等)中,聚集形成了构造㊁岩性等油气藏,其余部分仍滞留在页岩中,富集形成页岩气藏㊂长期以来,暗色富有机质页岩/泥岩在油气勘探开发中一直被作为烃源岩层,或阻挡油气层中油气继续向上运移的封盖层㊂实际上,页岩与煤储层一样,既是生气层又是储集层,具有自生自储特征㊂在煤层气/页岩气在富集成藏条件㊁赋存环境条件和开发的工程力学条件诸多方面具有共性㊂1．1㊀煤层气/页岩气成藏地质条件常规天然气有生㊁储㊁盖㊁运㊁圈㊁保基本成藏地质条件;而煤层气/页岩气赋存于煤层/页岩中的一种自927煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2013年第38卷生自储式非常规天然气,其富集成藏主要取决于 生㊁储㊁保 基本地质条件是否存在㊁质量好坏以及相互之间的配合关系㊂煤层气/页岩气开发地质条件不仅决定于煤层气/页岩气成藏地质条件,还取决于煤层气/页岩气赋存环境条件以及煤层气/页岩气开发工程力学条件,它们在煤层气/页岩气开发过程中缺一不可,且相互联系㊂煤层气/页岩气成藏地质条件包括生气条件㊁储气条件和保存条件,这些因素相互耦合作用从而决定了煤层气/页岩气在储层中的富集程度,并控制煤层气/页岩气开发效果㊂1．1．1㊀生气条件一定厚度的煤层和富有机质页岩层是煤层气/页岩气形成的物质基础,它既提供气源,又提供储集空间㊂煤/页岩储层厚度越大,资源总量越多,相同条件下气井的单井日产气量和累计总产气量也越高,气井的衰减越晚,稳定生产周期越长,对煤层气/页岩气开采越有利㊂美国五大页岩气勘探开采区的页岩净厚度为9．14~91．44m,其中产气量较高的Barnett页岩和Lewis页岩的平均厚度在30．48m以上[11]㊂对于页岩气,页岩层中有机碳(TOC)含量越高,越有利于页岩气的富集,一般认为TOC含量>2%时,页岩气才具有商业开采价值㊂煤层气/页岩气成因类型相同,可以形成于有机质演化的各阶段,包括生物成因气和热成因气㊂煤/页岩的物质组成和有机质热演化程度是煤/页岩生气的物质基础㊂干酪根类型是衡量有机质产烃能力的参数,不同类型的干酪根同时也决定了产物以油为主还是以气为主㊂一般来说,Ⅰ型干酪根和Ⅱ型干酪根以生油为主,Ⅲ型干酪根则以生气为主㊂美国页岩气盆地的页岩干酪根主要以Ⅰ型干酪根与Ⅱ型干酪根为主,也有部分Ⅲ型干酪根,而且不同类型干酪根的页岩都生成甲烷气㊂页岩中分散有机质的丰度及成烃母质类型是油气生成的物质基础,而有机质的成熟度则是油气生成的关键㊂干酪根只有达到一定的成熟度才能开始大量生烃和排烃㊂在低熟阶段(0．4%~0．6%),有机质就可以向烃类转变㊂随着成熟度的增加,早期所生成的原油开始裂解成气㊂美国五大页岩盆地页岩的热成熟度分布范围在0．4%~2．0%,可见在有机质生烃的整个过程都有页岩气的生成㊂不同类型的干酪根在热演化的不同阶段生烃量也不同[17]㊂煤岩㊁煤质和页岩的矿物成分及有机质含量差异主要是通过其生气条件和吸附性能的不同影响煤/页岩层含气量大小;同样关系到煤/页岩储层条件和工程力学特性,不同成因类型煤/页岩中矿物组成及有机质含量存在差异㊂有机质丰度及其热演化程度越高,煤/页岩的生气量越大;并且有机质热演化程度影响到煤/页岩储层储气空间发育性质和煤/页岩的吸附㊁解吸特性,此外很大程度上还会影响煤/页岩储层的渗透性和工程力学特征㊂由于形成页岩气藏的页岩往往都是盆地中的主力源岩或重要源岩,且呈大面积区域分布,页岩气分布不受构造控制,没有(或无明显)圈闭界限,含气范围受烃源岩面积和良好封盖层控制,资源规模大,可采程度低(一般介于10%~35%)[18],因此页岩气藏分布面积往往与有效烃源岩面积较为统一㊂从构造位置上看,页岩气藏往往位于构造低部位㊁凹陷或盆地中心,与煤层气一样,即所谓的向斜控气理论㊂我国与美国区域地质条件明显不同,美国是一个单一大陆的一部分,而我国则是由一些小型地台㊁中间地块和众多微地块及其间的褶皱带镶嵌起来的复合大陆㊂从古地温场和热史㊁生烃史的演化来看,美国的煤变质以深成变质作用为主,煤阶主要为中㊁低煤阶烟煤;而我国高煤阶煤除了印支期的深成变质作用外,在燕山期普遍经历了异常高的古地热场演化,二次生气过程强烈,煤阶大幅度提高,达到了贫煤和无烟煤阶段㊂如我国无论是在华北㊁华南,还是在西北和东北地区,我国高煤阶煤的形成无一例外是在岩浆活动或地热异常等热事件作用下形成的,一般都经历了1~2个生气高峰,并且在异常高的古地温场下发生的二次生气作用生气量巨大,为煤层气的形成富集提供了强大的气源,而且由于岩浆的侵入,还极大地改善了煤层的渗透性,加上生烃史和构造史的良好配置,因此,我国高煤阶煤层的含气性普遍较好,含气饱和度普遍较高;页岩气也具有类似特征,如我国华南下古生界海相页岩,自印支运动以来,遭受了多次构造运动改造,构造复杂,热演化程度普遍超过1．5%,特别是下寒武统,处于高 过成熟演化阶段, R o为3．0%~4．0%,最高可达6%,比北美目前进行工业开采的页岩地层的成熟度普遍偏高,在一定程度上影响了下古生界页岩气的富集㊂1．1．2㊀储层条件煤/页岩作为储层,具有两方面的特性:一方面在压力作用下,煤/页岩层具有容纳气体的能力;另一方面煤/页岩层具有允许气体流动的能力㊂储层条件包括煤/页岩储层的厚度㊁孔渗性㊁含气性和吸附与解吸特性等,是煤层气/页岩气开发地质研究的一个重要内容㊂037第5期孟召平等:煤层气/页岩气开发地质条件及其对比分析煤层气/页岩气主要依赖于煤基质或页岩中有机质的吸附性,煤/页岩吸附性的高低主要取决于煤/页岩的物质组成㊁化学结构㊁有机质演化程度㊁水分含量等内在因素㊂同时,吸附性受温度㊁压力等因素共同作用,并控制煤/页岩储层的含气性㊂有机碳既是页岩生气的物质基础,也是页岩吸附气的载体之一㊂在相同的地质条件及演化阶段下,页岩生烃强度㊁吸附气量大小及新增游离气能力与页岩中有机碳含量呈明显的正相关关系㊂在相同压力下,总有机碳含量较高的页岩比其含量较低的页岩的甲烷吸附量明显要高㊂页岩气除了被有机质表面所吸附之外,还可以吸附在黏土的表面㊂在有机碳含量接近和压力相同的情况下,黏土含量高的页岩所吸附的气体量要比黏土含量低的页岩高;而且随着压力的增大,差距也随之增大[19]㊂煤/页岩层含气性是决定煤层气/页岩气的产能及其开发潜力的重要参数㊂煤/页岩的含气性包括煤/页岩层气含量和控制煤/页岩层含气量的储层压力和含气饱和度㊂一方面煤/页岩储层压力和含气饱和度控制煤/页岩层含气量分布;另一方面煤/页岩储层压力直接决定着煤/页岩层对甲烷等气体的吸附能力和解吸能力,是影响煤层气/页岩气开发的重要参数㊂游离气含量也会随着压力的增加而增加,两者基本上呈线性关系㊂在气井排采时,煤/页岩储层压力越高,越容易降压排采,越有利于煤层气/页岩气开发㊂孔隙度是描述储层特性的一个重要方面㊂页岩储层超致密,孔隙类型多样,孔隙大小以微-纳米级为主,显示出较低的孔隙度(<10%);而煤储层具有由孔隙-裂隙组成的双重孔隙结构,孔隙范围比较广,中高煤阶以中小孔和微孔为主,低煤阶以大孔为主㊂煤孔隙率的大小与煤级有关,变化在2%~ 25%㊂褐煤的孔隙率高,在12%~25%,而低中煤级烟煤的孔隙率较低,在2%~5%㊂高煤级烟煤以后,由于分子排列规则化,孔隙率又有所升高,在5%~ 10%㊂渗透性作为衡量多孔介质允许流体通过能力,它是影响煤层气/页岩气井产能的关键参数,又是煤层气/页岩气中最难测定的一项参数㊂由于页岩储层致密且非均质性强,孔隙度和渗透率非常低,且影响因素十分复杂,主要受控于煤/页岩的物质组成㊁结构㊁地质构造㊁天然裂隙发育程度㊁埋深㊁地应力和有机质演化程度,其中地应力的大小和应力状态对煤/页岩储层渗透性具有重要影响㊂国内外许多学者曾就地应力对储层渗透性的影响进行过实验测试和理论分析㊂煤/页岩储层的渗透率对地应力极为敏感,且渗透率随着地应力的变化而呈负指数变化[20-23]㊂页岩地层中的裂缝系统由自生裂缝系统㊁构造裂缝系统两部分构成,具商业价值的页岩气依赖于地层中天然气裂缝的发育规模,构造转折带㊁褶皱-断裂发育带是页岩气高产的重要场所,但太靠近断层也不利于页岩气形成富集㊂1．1．3㊀保存条件沉积岩性和构造对煤层气/页岩气赋存产生影响㊂地质构造一方面表现在地壳的升降与剥蚀会改变地层温压条件,打破原有的动态平衡,特别是成煤后或富有机质页岩形成后的主要构造运动对煤层气/页岩气保存影响明显,构造抬升剥蚀形成的煤/页岩层上覆有效地层厚度可以维持地层压力及相态的平衡,并阻止地层水的垂向交替㊂煤/页岩层的埋藏历史受控于构造运动发展阶段,每一阶段构造运动的性质决定了该阶段煤/页岩层的埋藏特征,进而控制着煤/页岩层的生烃演化历程;另一方面断裂活动可使封盖层产生裂隙或使其断开形成气体运移通道,也可形成良好的侧向封堵而使煤层气/页岩气得以保存,由此影响到煤层气/页岩气的保存和逸散特征㊂在褶皱构造的背斜轴部,煤/页岩储层裂隙发育,煤/页岩储层渗透性相对较好;而褶皱构造的向斜轴部煤层埋藏深度相对较大,储层压力相对较高,煤/页岩层含气量相对较高,即所谓的向斜控气理论㊂高煤级煤层气的赋存方式主要以吸附态气体为主,气体的富集受压力控制明显㊂地质构造中的向斜核部常形成地层水的向心流动机制并因此形成较高的水压头,地层压力越大,越有利于煤层气的吸附和煤层气富集[24]㊂对于低煤级煤层气而言,由于发育的孔隙结构,使其具有储集游离气的客观条件,当地层受到构造抬升或剥蚀时,地层压力降低并使其平衡被打破,气体解吸后游离到储层中的中孔或大孔中赋存,游离气的运聚和富集具有常规天然气特征㊂良好的封盖层可以减少构造运动过程中煤层气和页岩气的向外渗流运移和扩散散失,保持较高地层压力,维持最大的吸附量,减弱地层水对煤层气和页岩气造成的散失㊂我国晚古生代以来构造运动的多期叠加与改造,对煤层气/页岩气聚集㊁逸散历史及可采性产生了深刻影响,导致煤层气/页岩气成藏条件异常复杂㊂因此,在勘探过程中,应该在构造改造强烈的背景下,寻找构造活动相对较弱的区域进行煤层气/页岩气勘探㊂1．2㊀煤层气/页岩气赋存环境条件煤/页岩储层处在特定的环境条件(地应力㊁地137煤㊀㊀炭㊀㊀学㊀㊀报2013年第38卷温和地下水)之中,赋存环境因素是地球内能以不同形式在地壳上的表现,煤层气/页岩气开发地质条件受控于地应力场㊁地下水压力场和地温场等多场耦合作用㊂煤层气与页岩气主要以3种形式赋存在煤/页岩层中,即吸附在煤/页岩基质孔隙表面上的吸附状态,分布在煤/页岩的孔隙及裂隙内呈游离状态和溶解在煤/页岩水中呈溶解状态㊂煤层气的赋存状态随不同煤化程度有较大差异,并随赋存环境条件而发生变化㊂高煤级煤层气主要为吸附态;而低煤级煤层气由于具备储层游离气的客观条件其游离气占有一定的比例㊂页岩气主要由吸附气和游离气组成,且吸附气含量随着埋藏深度的增加而增高,变化梯度由快变慢,其中吸附气占总气量的比例为20%~80%[25];吸附气的存在,使其明显区别于常规气和致密气;游离气的存在,使其又有别于煤层气㊂由于赋存环境条件如地应力场环境㊁地下水的压力场环境和地温场环境的变化,使煤/页岩储层中吸附气和游离气产生转化㊂煤层气/页岩气开发是通过特定的工程及其开发方式改变煤层气/页岩气赋存环境条件,如地应力场环境㊁地下水的压力场环境和地温场环境使储层条件发生变化的过程,从而使煤㊁页岩层中吸附的甲烷气解吸出来(图1)㊂因此正确分析煤/页岩储层赋存环境条件及多场耦合特性,对于煤层气/页岩气有效开发具有重要意义㊂图1㊀煤/页岩储层多相介质多场耦合作用示意Fig．1㊀Diagrammtic sketch of coupled multiple fields inmultiple-phase materials for coal /shale reservoir①,② 渗流作用;③ 吸附与解吸作用;④ 物理化学作用;⑤ 物理力学作用;⑥ 溶解作用;⑦ 多场耦合作用1．2．1㊀地应力场地应力是岩石成岩作用的主导因素之一,也是油气运移的主要动力之一,影响煤/页岩储层渗透性和压裂裂缝的形态和扩展方向㊂在地应力的作用下,煤/页岩储层渗透率按负指数函数关系急剧下降,裂缝逐渐趋于闭合,这可解释随储层压力下降,相应地有效应力增加,使产量快速递减的原因;另一方面,从试井渗透率统计分析中还可以发现,在地应力的作用下,裂缝趋于闭合,这就是煤/页岩储层为什么取芯观测裂缝发育,而产能不理想的原因㊂因此,现今地应力的增大对低渗透煤层气/页岩气储层的渗透率有较大的影响㊂随着现今地应力的增大或有效应力的增大,渗流空间减少,渗透率下降㊂在煤层气/页岩气开发过程中,随着储层压力下降,有效压力增加,煤层气/页岩气储层渗透率下降㊂对生产过程中地应力和储层压力变化过程的研究,将有助于煤层气/页岩气的合理开采,减少煤/页岩储层伤害,提高最终采收率㊂1．2．2㊀地下水压力场地下水压力场控制着煤层气/页岩气的保存和运移,是影响煤层气/页岩气富集和后期生产的重要地质因素㊂对煤层气/页岩气富集规律的控制,可概括为两种作用:一是煤层气/页岩气随地下水运移逸散作用,致煤煤层气/页岩气散失;二是水力封闭控气作用,则有利于煤层气/页岩气保存㊂在地下水活动比较强烈的地区,地下水的交替比较频繁,在这一过程中,由于水的交替作用将煤/页岩层中的甲烷带走,导致煤层气/页岩气含量降低;相反,地下水活动比较弱的地区,煤/页岩层含气量一般都比较大㊂相对页岩气,煤层气受水文地质条件影响更明显,对于高煤级煤储层来说,高水矿化度的地区一般为水力封闭或水力封堵的地区,是煤层气形成的极为有利因素;相反,我国西北㊁东北低煤阶区中生物成因气占有一定比例,低矿化度地层水有利于甲烷菌的生存,使得次生生物气得到有效补充,因此,低矿化度的地区则更有利于低煤级煤层气的形成富集㊂地下水压力场对煤层气/页岩气开采,尤其是煤层气开采产生重要影响㊂排水降压是目前煤层气井生产的惟一措施,排水降压的效果直接控制着煤层气井产能的大小;与煤层气相比,页岩气生产过程中无需排水,生产周期长,一般30~50a㊂因此,煤储层的水文地质条件成为控制煤层气井产能的重要因素㊂1．2．3㊀地温场地温场是有机质热演化成烃作用的关键,有机质热演化过程是由温度㊁压力和有效受热时间控制的化学动力学过程,地温场控制煤层气/页岩气赋存状态,由于地温变化导致煤层气/页岩气吸附-解吸作用的转化㊂煤/页岩储层温度是影响煤层气/页岩气形成富集条件的敏感因素,直接影响到煤层气/页岩气的吸附能力和解吸能力㊂从储集角度分析,温度高,则煤/页岩的吸附能力降低,煤/页岩的储集能力降低;而从开发角度来说,温度越高,煤/页岩中甲烷的解吸能力增强,有利于煤层气/页岩气产出㊂因此研究煤层气/页岩气赋存的地温场条件对于揭示煤层气/页237。
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1271 钻井工程对煤层气产能的影响钻井工程对煤层气井产能的附加影响主要包括钻井过程中钻井液对煤储层的污染以及井身质量对后期压裂效果和排采连续性的影响、固井过程中泥浆侵入煤层造成的储层伤害等都会给煤层气井产能带来影响[1]。
1.1 钻井液性质对煤层气产能的影响钻井液对煤储层的污染和损害主要表现在两个方面：一方面煤层吸收高分子聚合物，发生吸附或膨胀，造成对煤储层微裂隙系统的堵塞；另一方面，钻井液中的固体颗粒进入煤储层微孔隙裂缝，造成对煤储层的污染。
通过对工区内正常生产并达到稳产的42口井统计分析发现，整体上使用清水钻井液的井产气量明显高于使用聚合物低固相钻井液的井产气量。
使用聚合物低固相钻井液的井平均单井最高产气量1164m 3，平均单井稳产气量739m 3；使用清水钻井液的井平均单井最高产气量1571m 3，平均单井稳产气量1163m 3。
1.2 钻井液中的浸泡时间对煤层气产能的影响煤层在钻井液中浸泡时间是指从钻井过程中揭开煤层至固井完井之间的时间，根据工区内正常生产的产气井统计，煤层在钻井液中的浸泡时间为2～28天，一般在3～11天。
通过煤层在钻井液中浸泡时间与产气量关系分析发现：排采井整体上煤层在钻井液中浸泡时间越长，最高产气量和稳产气量都有所降低，但相关性较弱；探井煤层在钻井液中浸泡时间若小于14天，则二者之间无明显直接相关性，若浸泡时间大于14天，则二者呈现负相关性，即煤层在钻井液中浸泡时间越长，产气量越低。
分析原因主要是由于钻井液进入煤储层造成伤害，浸泡时间越长伤害越大[2]。
2 压裂改造对煤层气产能的影响不同的压裂施工工艺和施工参数也将产生不同的压裂效果，在这主要分析不同压裂施工参数以及压裂后的管理对压裂效果及产能的影响。
2.1 压裂施工规模（液量、加砂量）对煤层气产能的影响压裂规模越大意味着进入煤层的外来物质越多，裂缝在长度、宽度及高度三位方向均有均有不同程度的扩展，特别在长度方向延伸较大。
关于煤层气排采中影响产气的因素探讨
关于煤层气排采中影响产气的因素探讨摘要：随着经济社会的发展，人们的生活和生产对能源的需求也逐渐增长，风能等新能源在生活中被使用的频率逐渐提高，但是目前在我国使用得最广泛的还是热能，因此煤气层资源对我们来说非常总要。
虽然煤层气资源丰富，但它的产量一直没有得到很大的提高。
煤层气领域很早就采用了商业性运作手段，但是各种因素影响着煤层气排采的质量和效率，因此要正确认识影响它合理排采的因素才能提高煤层气排采的质量和效率。
关键词：煤层气排采；影响因素引言：当今社会，科学技术得到飞速发展，人们的生活发生了翻天覆的变化，生活质量也得到了很大的提升，生活水平的发展和有限能源之间的矛盾日益突出，在能源不断减少的情况下，如何提高能源的开采效率成了至关重要的问题。
因此要想提高煤层气排采的质量和效率就必须分析影响它排采的因素，这样才能对症下药。
本文将通过阅读文献资料和日常的新闻报道，对影响煤层气排采的因素进行总结分析，希望能为提高煤层气排采的效率和质量闲言。
一、煤层气排采的技术原理在对影响煤层气排采的质量和效率时，第一步应该清晰掌握煤层气排采的技术原理。
煤层气排采简单来说就是在煤层中进行排水采气处理。
煤层中含有大量的水，因此在进行处理时首先应该先用技术手段排除井筒里含有的水，从而降低煤层的储存压力，以此让煤气层被解吸并且逐渐渗透到井筒里然后被采出。
煤层气排采的原理看着很简单，但实际操作过程技术含量很高，每一步对煤层气排采的质量和效率都有很大的影响，因此只有熟练掌握煤层气排采的技术原理，才能找到影响煤层气排采质量和产量的因素，从而对症下药。
二、影响煤层气排采的因素分析影响煤层气排采的质量和效率的因素很多，通过文献资源和新闻报道，本文将其归纳总结为以下几点：（一）煤层构造地质因素是影响煤层气排采的主要因素，煤层气的形成和排采都和周围的地理环境系息息相关。
经过实践证明，煤层气的产量主要受褶皱的影响较大。
从地理的角度来看，背斜和向斜是煤层气的主要存储位置。
地质因素对钻井工程的影响
地质因素对钻井工程的影响摘要：钻井工程是一个多工序、多工种和连续作业的工程，钻井工程包含油气井设计、钻前准备、钻进、固井、测井等一口井的一系列钻井作业。
而地质因素的不确定性对钻井工程的安全性和钻井效率有较大影响，其重要性不言而喻。
关键词：地质因素；钻井工程；井喷；井漏；卡钻钻井工程是油气田勘探开发过程中的重要环节，地质因素的不确定性对钻井工程安全有较大影响。
因此钻井施工前必须进行详细地质情况调查，以保证后期钻井工程的顺利进行。
本文研究了钻井工程中所涉及的地质因素、对钻井工程的影响及应对措施，通过分析地质因素，研究地质因素对钻井工程安全性的影响。
从而保证钻井安全施工的科学性，合理性，为勘探开发提供重要参考价值。
1、工程地质分析的目的和意义煤层气钻井作业的主要影响因素是工程地质，而储藏在煤层中的天然气是支持我国现代社会发展的重要能源。
所以，人们应当运用科学方法分析工程地质，有效开发煤层气资源。
这样不仅可以有效提高煤层气开发工程的固井质量，还能避免煤层被钻井污染，为煤层气的安全、高效开发提供强有力的保障。
总之，要想保证我国社会稳定发展，就必须保证能源供给充足。
煤层作为我国煤层气的重要储存层与产出层，其高效开发是必要之举，也是科学分析工程地质的主要目的。
2、钻井工程中所涉及的地质因素根据单井工程任务书，重点应包括井场调查、区域地质情况介绍、地层压力预测与钻井液使用要求、钻井过程中对录井、测试项目的要求。
井场调查：在探井井位确定以后，应以设计井位为中心对周边海上井场进行调查。
主要包括：水深调查、地貌调查、浅地层剖面调查、多道数字地震调查、磁力调查、海底表层土质取样、工程地质钻探、海底小型CPT测试、岩土工程地质试验、海洋水文环境观测、海底摄像。
作业者根据井场调查，判断是否适合钻井平台进行作业。
区域地质情况介绍：所在区块的地层情况、构造概况、邻井资料等。
油田在进行钻井工程之前，需要以探井地质资料为依据了解该区块地层基本信息，同时根据地震资料对开发井进行地质风险提示，如断层、异常压力、特殊岩性和浅层气等地质风险。
寿阳区块煤层气井排采影响因素分析
中 国煤 层气
ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬＢＥＤ Ｍ ＥＴＨ ＡＮＥ
Ｖｏ１．１５ Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ．２０１８
寿阳区块煤层 气井排采影响因素分析
韩 军 昌
（中联煤层气有 限责任 公司 ，北京 １０００１ １）
摘 要 ：通 过 对寿 阳 区块煤储 层 地质 条件 、煤层 气井钻 完井工 艺参数 及排 采控 制特征 的分析 ，认 为 影 响该 区块煤 层 气排 采 的主 要 因素有 ：生产 煤 层渗 透 率低 、 临界 解吸 压 力低 、含 气饱 和 度 低 ； 本 区块 主 力煤层 １５号煤 的顶板 以灰 岩 为主 ，含 有 不规 则 的裂 隙水 ，导 致部 分 井产 水异 常 ；构 造 复 杂 易造成 直 井压 裂裂缝 或 水平 井水 平段 与 断层 发 生 沟通 ，导致 煤层 与外部 水 层发 生连 通 而干扰 煤 层 的排 水 降压 ；水 平 井钻 井过程 中使 用的泥 浆体 系对煤 储层 造 成一 定伤 害 ，部 分 直 井压 裂后 未 及 时返排 并 长 时 间未投入排 采 ，压 裂 液 长期 浸 泡煤层 ； 因各 种原 因造 成频繁 的排 采 中断。针对 这 些 主要 影响 因素 ，提 出 了针 对性 建议 。 关键 词 ：寿 阳区块 煤层 气 排 采 影 响 因素
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ＣＢＭ Ｗ ｅｌｌｓ ｉｎ Ｓｈｏｕｙａｎｇ Ｂｌｏｃｋ
ＨＡＮ Ｊｕｎｃｈａｎｇ
（Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１ １）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｓｈｏｕｙａｎｇ Ｂｌｏｃｋ，ｔｈｅ ｐａ－ ｒａｍ ｅｔｅｒｓ ｏｆ ＣＢＭ ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈａｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ＣＢＭ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｂｌｏｃｋ ｉｎｃｌｕｄｅｓ ｔｈｅ ｌｏｗ ｐｅｒｍ ｅａｂｉｌｉ— ｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ，ｔｈｅ ｌｏｗ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｇａｓ ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｏｏｆ ｏｆ １ ５＃ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｅａｍ ｉｎ ｔｈｅ Ｂｌｏｃｋ，ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ，ｗｉｔｈ ｉｒｒｅｇｕｌａｒ ｆｉｓｓｕｒｅ ｗａｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｃａｕ— ｓｅｓ ｔｈｅ ａｂｎｏｒｍａｌ ｗａｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｗｅｌｌｓ． Ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｌｓｏ ｃａｕｓｅｓ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｅ￣ｉｃａｌ ｗｅｌｌｓ ｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｍ ｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｉｎ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ，ａｎｄ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｏｕｔｅｒ ｗａｔｅｒ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ，ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｒａｉｎａｇｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｌｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ． Ｔｈｅ ｍｕｄ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｗｉｌｌ ｂｒｉｎｇ ｃｅｒｔａｉｎ ｄａｍａｇｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ． Ｓｏｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｗｅｌｌｓ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｂｅ ｆｌｏｗ ｂａｃｋ ｔｉｍ ｅｌｙ ａｎｄ ｐｕｔ ｉｎｔｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ａｆｔｅｒ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｃａｕｓｅｓ ｔｈｅ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｉｍ ｍｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒ ｉｎｇ ｆ ｌｕｉｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｓｅａｍ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａｌｓｏ ｖａｒｉｏｕｓ ｒｅａｓｏｎｓ ｃａｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ￣ｅｑｕｅｎｔ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ ｏｆ ｇａｓ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｍａｉｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍ ｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｓｈｏｕｙａｎｇ Ｂｌｏｃｋ；ＣＢＭ ；ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ
地层钻井井塌、井漏、缩径成因及预防措施
（ ）泥浆性 能不断发 生变化 ，密度 、粘度 、切 １
力和含 砂 量 均 不 同程 度 增 高 ，需 要 不 断地 对 其 调 整 ，耗费 大量 的人力和物 力 。
．
同时 ，由于构造 应 力 作用 的 因素 而形 成 断 层 ，
使 岩石发生破碎 ，也会 造成井壁 不稳定 ，当泥浆 液
柱压力 不 足 以平 衡 地 层 压 力 时 ，轻 微 者 表 现 为 掉 块 ，严重 时就会发生 井塌 ，此 种 因素 引起 的井塌 在
钻井 施 工 中较 为 常见 。另 外 ，在 表 土 层 较 厚 的 地
会进入到这些泥、页岩中，使泥 、页岩的固体颗粒
发 生水 化膨胀 和裂 解 ，失去 稳 定性 而 向井 内剥落 、 掉块 或者坍 塌 ，因此泥 、页岩层 井段是井 壁最不 稳
作 者简 介
雷华 友 ，男 ，工 程师 ，１９ 毕业 于长 春 地 质学 院 ，现从 事煤 田地 质 、煤 层 气 地 质 工作 。 ９３年
ｓｒｔ ｒＵ ｎ ａ ｓ ｄ ｂ ａ ｔｒ ｕ ｈ ａ ｈ ｔ ｔｒ ｎ ｈ ｓｃ ｒｐ ｒｉｓ ｏ ｅ ｓｒ ｔ ｎ ｅ ｇ ｏｏ ｉａ ｔ ａ ｄ ｉ ｉｇ ｃ ｕ ｅ ｙ ｆｃｏｓ ｓ ｃ ｓ ｔｅ ｓｒ ｕ ｅ ａ ｄ ｐ ｙ ｉａ ｐ ｅ ｔ ｆｔ ｔａａ ａ ｄ ｔ ｅ ｌｇｃ ａ ｕｃ ｌ ｏ ｅ ｈ ｈ ｌ ｓｒｃｕ ｅ ｔ ｔ ｒｓ．Ｉ ｓ ｎ ｌ ｚｓ ｔｅｒｉｆｕ ｎ ｅｏ ｒ ｌ ｇ，ａ ｄ ｐ ｔ ｏｗａｄ ｓ ｍｅｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｌ ｃ ｏｄｉｇｔ ｕ ｔａ ｏ ａ ａｙ ｅ ｉ ｎ ｅ ｃ ｎ ｄ ｌ ｎ ｎ ｕｓｆｒ ｒ ｏ ｒｖ ｎ ｉ ． ｕ￣ｓａ ｃ ｒ ｎ ｏ ｌ ｈ ｌ ｉｉ ｖ ａ ｄｆｅｅ ｔｓｔａｉｎ，Ｓ ｏ ｐ ｏ ｉ ｅ ｇ ｉａ ｃ ｄ ｒｆｒｎ ｅ ｔ ｌ ｄ ｉ ｉｇ ａ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｉ ｒｎ ｉ ｔｏ ｕ Ｏ ａ ｔ ｒｖｄ ｕｄ ｅ ａ ｅｅｅ ｃ ｏｗｅｌ ｒｌ ｎ ｒｄ ｃｉｎ． ｓ ｎ ｎ ｌ ｎ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｃ ｌ ｐ ｅ；ｌｓ ｉ ｕａｉｎ；ｄ ａ ｔｒｓ ｒｎ ａ ｅ；ｃ ｕ ｅ；ｉｆ ｅ ｃ ｏｌ ｓ ａ ｏ ｔｃｒ ｌｔｏ ｃ ｉｍｅｅ ｈ ｋ ｉ ｇ ａｓ ｎ ｕ ｎ ｅ；ｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｌ ｒｖ ｎｉ ａ ｕ ｅ ｖ
煤层气钻井施工风险源分析与风险控制措施
煤层气钻井施工风险源分析与风险控制措施摘要：煤层气钻井是一项高度复杂、综合性强的系统工程，基于此，本文探讨了煤层气钻井事故的风险因素及其控制措施，从而为煤层气钻井生产提供科学的依据。
关键词：煤层气；钻井；施工风险；措施我国煤层气资源丰富，开发煤层气资源是改善煤矿生产安全条件，减少环境污染，充分利用清洁能源的重要举措。
因此，针对煤层气钻井施工中的风险因素，利用科学的方法建立适合煤层气钻井工程的风险管理模式，对其风险进行科学、系统的评价，采取相应的管理和控制措施，以尽可能减少或避免事故发生的可能性，将可能造成的损失控制在最低的程度，同时减少煤层气资源的浪费和对环境的污染程度具有重要的现实意义和深远的社会影响。
一、煤层气钻井施工特点因煤层气钻井作业具有特殊的工作性质及环境，作业过程包含接单根、起下钻、钻进、下套管、电测及固井等施工环节，在施工过程中涉及到了动火、吊装、挖掘等高危作业，导致钻井安全事故突发性强、危险性大、容易出现伤亡等特征。
1、施工过程中涉及到的工具品种多、类型复杂，存在同一类型规格不同的工具操作方法不同的情况。
同时，钻井施工工艺复杂，工序多，施工过程中危险性大。
2、施工地点大多在野外，钻机搬迁频繁，流动性大，施工环境艰苦，在施工的过程中隐藏了很多不确定的因素。
3、在钻井作业过程中存在井喷风险，一旦发生井喷失控事故，就会造成巨大损失。
二、煤层气钻井事故的风险因素煤层气钻井工程主要是应用于煤层气的地面钻采，即利用钻井技术开采煤层中的瓦斯气，受多种因素影响，地面钻采在工程布局、地质环境及工程设计中存在诸多风险，容易引起工程事故从而造成极大危害。
1、钻井工程布局风险。
我国煤层气资源丰富，开发利用煤层气具有重要的现实价值。
但我国大部分煤层气储层具有低饱和、低渗透和低压力的特点，资源处地质条件复杂、开采难度大，而且并非所有煤层气资源都具备开采的市场前景，因此煤层气钻井布局一定程度上存在很大的风险性。
试论煤层气勘探钻井工程方案设计
圆园20年第6期新时代,支撑我国经济高质量发展的能源结构正处于一个关键的转型时期,煤层气作为高效洁净能源,发展前景非常广阔。
为了科学合理地勘测、开采煤层气资源,必须根据地质特点开展煤层气选区与评价工作,分析出煤层气富集有利区块,对煤层气参数井和可行的钻井方案进行详细的方案设计。
中国煤炭地质总局第一勘探局有着丰富的煤层气开发钻井勘探经验,现以内蒙古某煤田的煤层气参数井钻井工程方案设计为例进行浅显的论述。
一、钻探项目的地理环境及适合采用的工艺为了评价项目矿区的煤层气生产潜能,为其煤层气开发试验提供可靠的参数依据,拟采用煤层气参数井方式进行施工。
1.项目地理环境及地质资料。
煤田位于内蒙古高原东部,东临大兴安岭南端西坡,次级地理系高原盆地,盆地周边为低山丘陵地形,地势西北侧较高,东南侧较低,最低点海拔高程1099m ,相对高差150m 左右,地形起伏不大。
从地貌景观看,盆地北西侧为沙漠丘陵,南东侧为草原。
2.施工的主要任务内容。
一是测定区内煤层气含量,评价该区煤层气地质条件、储层特征、资源分布与开发条件;二是求得煤层渗透率、储层压力、破坏压力及原地应力测试等储层参数;三是采取全部地质研究所需的煤层煤芯、顶底板及夹矸岩芯,分析化验测定煤层各项物理性质及煤岩煤质特征,同时进行等温吸附试验、煤的反射率、孔隙度和扩散系数等测试;四是寻找煤层气开发有利的富集区,为进一步勘探开发奠定基础。
3.绳索取芯钻进工艺。
煤层气是以吸附状态为主,70%~95%储集在煤层孔隙和裂隙中的非常规天然气。
在煤层气勘探开发中煤层的埋深、厚度、渗透率、储层压力、地应力煤岩的煤质特征、割理、裂隙发育程度、含气量、含气饱和度、温吸附曲线等,以及煤层顶底板岩石物理力学性质等参数是决定煤层气开发成败的关键因素,而取出煤芯是获取这些参数的主要手段。
要提高这些参数准确性就要有高的岩芯收获率、尽可能短的提钻时间、尽可能短的出筒及装罐时间和较好的煤芯原始形态。
煤层气井产能影响因素之一——固井质量分析
煤层气井产能影响因素之一——固井质量分析摘要:中国目前处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期,煤层气勘探与开发活动取得突破,但产业发展仍存在诸多问题。
通过总结我国近期煤层气勘探开发活动的进展情况,指出产业发展面临的主要技术问题,清楚揭示煤层气井施工的主要技术问题是非常必要的工作,以期对我国煤层气勘探开发活动有所促进。
关键词:煤层气勘探开发影响因素固井质量煤层气作为天然气资源商业性开采,是世界油气工业史上的一个重要里程碑。
中国目前处于从煤层气资源大国转型为生产大国的关键时期,勘探与开发活动取得显著进展。
但是煤层气井产能、煤层气采收率及其影响因素的研究成果较少,与煤层气商业性生产阶段技术需求之间存在较大差距。
纠其原因主要在于三个方面:其一,我国前期实践多为开发试验,对此没有太多的需求,积累的资料也十分有限,难以满足开展这一研究的要求;其二,煤层气产能影响因素复杂,在技术上难以理清关键影响要素的头绪;其三,煤层气勘探生产部门注重开发技术本身的引进推广,无精力对付开发的终端(产能)综合分析,研究机构多数注重产业中——上游技术需求的研究而疏于对下游综合技术的重视。
然而,在我国进入煤层气商业化开发的现今阶段,该方面技术开发应引起足够重视,包括系统追踪和分析排采动态,注重不同煤层气井区地质条件的对比分析,深化煤层气解吸——渗流规律与机理的研究,开发科学性更强的数学模拟技术,建立新的煤层气产气机制等。
通过分析研发出一套较为系统的煤层气产能影响因素综合分析与预测技术,保证开采活动的可持续发展。
1 煤层气固井质量标准固井质量验收评级标准参照Q/CUCBM0301-2002《煤层气钻井工程作业规程》细化为四级进行验收评级。
全井固井质量验收评级标准(以生产套管固井质量验收评级为主)(1)优良:各次固井质量均达到优良。
(2)合格:各次固井质量均达到合格以上。
(3)基本合格:各次固井质量均达到基本合格以上。
(4)不合格:有一次固井质量达不到基本合格(特别是生产套管固井质量达不到基本合格)。
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。
钻探工程施工事故
钻探工程施工事故一、事故案例某地区一家煤矿企业在进行煤层气勘探工程时发生了一起严重的钻探事故。
据现场工作人员介绍，当时工程部门正在进行第五口探井的钻探作业，由于地质条件复杂，钻杆经常遭遇硬石层，导致钻具受损严重。
在钻进深度达到2000米时，一根钻柱突然断裂，导致井下作业人员被困在井下15小时，等待救援。
经过救援人员的艰苦努力，最终成功将被困人员全部救出。
但此次事故造成了2名工人死亡、3名工人受伤，严重影响了整个工程的进度和安全生产秩序。
二、事故原因分析1. 设备老化：钻井作业需要使用大量的钻具设备，而且这些设备长时间在高温、高压等恶劣环境下工作，容易出现老化和损坏。
2. 隐患排查不彻底：在钻探工程施工前，应该对工程现场进行全面的隐患排查，发现问题及时解决。
但在该事故中，可能由于工程部门的疏忽大意，导致未能发现设备磨损严重的隐患。
3. 作业人员操作不当：钻探工程是一项高风险的作业，需要具备专业知识和丰富经验的作业人员，但在该事故中，一些作业人员可能不具备足够的技能和经验，导致操作不当，加剧了事故的发生。
4. 管理体系不健全：一个完善的工程施工管理体系对于防范事故至关重要，但在该事故中，可能存在着管理体系不健全、监督不力等问题。
三、事故后果1. 人员伤亡：此次事故造成了2名工人死亡、3名工人受伤，不仅给事故中受伤工人家庭造成了不可弥补的伤痛，还给企业带来了沉重的法律责任和经济索赔。
2. 经济损失：事故导致了钻具设备的大面积损坏，需要进行昂贵的维修和更换，造成了巨大的经济损失。
同时，事故还影响了整个工程的进度和质量，导致了更大范围的经济损失。
3. 影响声誉：此次事故不仅对煤矿企业自身造成了负面影响，还可能影响整个煤矿行业的声誉，导致其他相关企业的信誉受损。
四、应对措施1. 设备维护：及时进行设备维护和检修，定期进行设备安全检查，保证设备的正常运转，避免因设备问题导致的事故。
2. 人员培训：加强对作业人员的培训和考核，提高他们的技能和安全意识，确保他们能够熟练操作设备，正确应对突发情况。
地质因素对气测录井影响
地质因素对气测录井影响前言气测录井作为综合录井的重要组成部分,是随钻油气发现和评价的重要手段。
它可以直接测量地层中天然气含量和组成，并能用来油气水层的解释。
从20世纪30年代开始就显现出气测录井在油气勘探开发中的重要性。
进入80年代随着人们对油气勘探认识程度的提高，以及电子技术，计算机技术在气测录井的应用，使气测录井在随钻油气发现和评价以及实时钻井参数监控中起着不可替代的作用。
但由于气测数据从采集到分析受到各种因素的制约，解释符合率不能达到100%,本文将对地质因素对气测录井的影响进行探讨。
1.钻井过程中几种常见的气体显示众所周知，只要地层中有气体存在，在钻井过程中，气体就会随着破碎岩石溢入井筒，以钻井液为载体返出地面。
而气测录井就是在钻井过程中随钻检测钻井液中烃类气体的含量及其组成，并将其与对应的地层联系起来画出井深与烃类各组分对应的气测录井图。
在录井过程中，地层中不仅有烃类气体的存在，还有非烃气体，我们会遇到各种各样的气体显示。
如何正确认识这些气体显示，分析其成因，对我们及时发现油气层和进行地层评价以及更准确的判断、认识气测影响因素都起着重要的指导作用。
下面就对钻井过程中常见的气体显示作一个简单分析。
1.1背景气当钻穿的岩层岩性较单一，稳定时，在录井图上通常记录一稳定的气值，就称为背景气。
在实际工作中，基本以稳定泥岩段的气体显示作为背景值。
背景值不是一成不变的，它因钻井液种类的不同、钻井参数不同而变化。
1.2真显示钻进气：钻头破碎岩柱而释放出的气体所形成的气体显示，称为钻进气。
也称地层气。
当破碎岩层及地层中油气渗滤和扩散而形成的高于背景气的显示，这部分气体反应油气层的情况，是发现油、气、水层的重要依据，也是我们研究的重点。
1.3假显示A 停钻气：当接单根或者其它作业采取停泵并上提钻具时，导致地层中的烃类物质渗入到钻井液，该气侵段循环到地面，会产生一个记录峰值。
该显示被称为停钻气。
这种气体显示能够在一个循环周期内表现出来。
地应力对煤层气勘探与开发的影响
地应力对煤层气勘探与开发的影响逄思宇;贺小黑【摘要】地应力是指岩土体内一点固有的应力状态，煤层气是一种以吸附状态为主储存于煤层及其围岩中的非常规天然气。
我国煤层气勘探与开发还处于初级阶段，而地应力对煤层勘探与开发有十分显著的影响，其影响主要包括以下三个方面：①地应力对煤储层渗透性、储层压力的影响；②地应力对煤层气的吸附、解吸、扩散和渗流的影响。
地应力增加，储层压力增大，煤层吸附气体的量增多，但渗透率降低，给煤储层的排水、降压及煤层气的解吸、运移、产出造成一定困难；③地应力对天然裂缝目前在地下的附存状态及有效性，以及人工压裂裂缝的形态和延伸方向的影响等。
所以十分有必要系统论述地应力对煤层气勘探与开发的影响。
%The crustal stress is the state of stress of a point bears in the rock mass or soil body .Coal bed methane is a kind of unconventional gas resources that exist in the coal bed or its surrounding rock in the form of adsorptionstate .The coal bed methane exploration and developing is still at the primary stage in our country ,and the crustal stress has great influence on coal bed methane exploration and development ,and the influence mainly has three aspects as follows .Firstly ,the crustal stress has great influenceon permeability and pressure of coal reservoir .Secondly ,the crustal stress has great influence on adsorption , desorption ,diffusion ,and seepage of coal bed methane .When crustal stress increases ,the pressure and the amount of adsorbed gas increases ,but the permeability decreases ,andthis goes against drainage ,pressure lowering ,and thedesorption ,migration ,and production of coal bed methane .Thirdly ,thecrustal stress has great influence on the underground existence state and effectiveness of natural fractures at present ,and it also influences the shape and extension direction of hydraulic fracture .So ,it is very necessary to summarize the influence of the crustal stress on coal bed methane exploration and development .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2014(000)0z2【总页数】5页(P173-177)【关键词】地应力;煤层气;渗透性;储层压力;解吸;裂缝【作者】逄思宇;贺小黑【作者单位】中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京100013;中化地质矿山总局化工地质调查总院，北京100013【正文语种】中文【中图分类】TE12煤层气俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附状态为主储存于煤层及其围岩中的非常规天然气,因呈吸附状态与煤共生伴生而有别于常规天然气。
煤层气井固井存在的问题及技术措施探析
2018年09月煤层气井固井存在的问题及技术措施探析杨赫（大庆油田有限责任公司钻探工程公司钻井二公司质量室，黑龙江大庆163000）摘要：煤层气作为近几年新兴的清洁能源之一，我国已意识到了对其进行开采的重要性，已经开展了一系列的开采行动。
对于煤层气的开采利用，一方面对我国天然气资源的不足产生一定的缓解，另一方面为我国煤炭资源的开采增加了一定的安全保障，但目前我国在当前煤层气的开采利用阶段，仍然存在着一定的技术壁垒尚未突破。
关键词：煤层气；固井技术；技术措施煤层气是指贮藏于煤矿中煤层孔隙中的天然气，且我国由于煤矿资源的储藏量较大相应的煤层气的储藏量也相对较大，但由于其储存于煤层中，相较于一般的油气层存在着耐开采机械强度弱、孔隙度低，易发生坍塌及污染的问题，再加上开采技术的处于起步阶段尚未成熟，就使得在进行煤层气的开采利用时，在钻井、固井等技术方面存在着一定的特殊性，就导致仍存在诸多技术问题亟待解决。
1煤层气概述煤层气也就是我们日常中常用到的“瓦斯气”，使煤炭产生过程中所产生的衍生物质，先关数据表明在煤炭的生成过程中，每吨煤炭可释放出50-300m 3的煤层气，且煤层气的主要成分是可再生清洁能源之一的甲烷，因此对于煤层气的开采、利用将对我国工业发展中生态环境的保护和经济效益的提升有着积极地作用。
目前随着我国煤炭工业发展的不断进步，以及国家政策的扶持，煤矿的开采规模也趋于增大，但对于煤层气的利用率仍然偏低，且开采效率也较低，因此就需要我国煤矿开采在未来的发展中针对煤层气开采利用的技术进行研究。
2煤层气开采中所存在的问题和难点2.1煤层气开采难点煤层气所储存的煤层间的孔隙压力梯度小于白帕斯卡每米，导致煤层所能承受度而压力也较小，且极易因为受到外界压力的压缩、扩张发生变化，出现坍塌造成重大经济损失。
除此之外，煤层气储藏层中的煤层间的孔隙并不是单一的孔隙，是由基质孔隙和裂纹孔隙所组成的，这就导致煤层的分布经常出现断层和不连续，且各煤层之间极易发生渗透。
晋城矿区采空区煤层气井施工问题及对策分析
郭文水（1974—），男，工程师，048204山西省晋城市沁水县。
晋城矿区采空区煤层气井施工问题及对策分析郭文水（山西蓝焰煤层气集团有限责任公司）摘要针对山西晋城矿区采空区煤层气井施工问题，以晋城矿区为研究背景，通过调研目前钻井施工情况，并研究采空区的地层特征，总结和分析了当下采空区钻井存在的施工问题，以此为依据提出了相应的解决对策。
结果表明：受采空区地层特征制约，目前施工采空区煤层气井主要存在井漏、井壁失稳、钻井安全、固井效果差及完井方式不匹配等问题，解决上述问题需要从研究钻井新工艺、新材料及优化完井工艺入手。
关键词煤层气采空区钻井井漏氮气DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.03.059Analysis of Construction Problems and Countermeasures of Coalbed Methane Wells inGoaf Area of Jincheng Mining AreaGUO Wenshui （Shanxi Lanyan Coalbed Methane Group Co.，Ltd.）Abstract Aiming at the construction of coalbed methane wells in the goaf of Jincheng mining area ，Shanxi ，taking Shanxi Jincheng mining area as the research background ，and by investigating the current drilling construction situation and studying the formation characteristics of mined-out area ，this paper summarizes and analyzes the existing construction problems of well drilling in goaf area ，and puts forward corresponding countermeasures based on this.The results show that:restricted by the formation characteris⁃tics of goaf ，there are mainly problems of well leakage ，borehole wall instability ，drilling safety ，poor ce⁃menting effect and mismatching completion methods in the goaf coalbed methane Wells ，and the above problems should be solved by studying new drilling technology ，new materials and optimized completion technology.Keywords Coalbed methane ，goaf area ，well drilling ，leakage ，nitrogen 总第623期2021年3月第3期现代矿业MODERN MININGSerial No.623March .2021煤矿采空区是因地下煤炭被采出后形成的空洞区，受落煤、保护煤柱、围岩、邻近煤层瓦斯解吸和运移影响，多数采空区内富含瓦斯资源，是我国煤层气开发的潜力区域［1-3］。
煤层气排采曲线特征及其影响因素分析
筒 。此时 ，水中气体浓度达到饱和 ，气泡相互连接
１ 研 究区地质概 况
胡底区按断块构造划分属吕梁 一太行断块之沁 水坳 陷的南部 ，晋获褶断带 的西侧。区内构造线方
向与地层总体走向一致 ，为北北东或近南北 ，地层 倾 向北 西 ，倾 角一般 小于 １０。，总体 为一单 斜构 造 。区内断裂构造极不发育且无岩浆活动 ，仅发育 一 些宽缓的次级褶皱或波状起伏 ，褶皱是本井 田的
第三阶段 ，气 一水两相流。随着井筒附近煤储
本区块 的 １８口井 ，测取 含气 量 ，最 高含气 量 为 层压力 的进一步降低 ，更多的煤层气解吸扩散进入
３０．７ｍ ／ｔ，最低含气量 为 １２．１１ｍ ／ｔ，平均含气 量 裂 隙系 统 ，与水 形成 两相 流 ，再经 裂缝 网络 流 向井
为 ２１．４０３ｍ ／ｔ。
第 １３卷 第 ４期 ２０１６年 ８月
中国煤层气
ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬＢＥＤ ＭＥＴＨＡＮＥ
Ｖ０１．１３ Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ．２０１６
煤层气排采曲线特征及其影响因素分析
பைடு நூலகம்
陈云 涛
（山西蓝焰煤层气集 团有限责任公司 ，山西 ０４８０００）
摘 要 ：本文对胡底工区 １２４口煤层气井排采曲线进行 了分析 ，研究结果表 明：在各阶段产气量 与 套 管压 力均呈 正相 关 关 系。在 迅速 加 大抽 水力度 后 的第二 阶段 煤层 气井产 气量增 加 明显 ，但 衰 减较快，单峰型煤层 气井产气量主要取决于稳定后 第三阶段 的产气量；“双峰型” 煤层气井主要 分 布 于产 水量较 大 区域 ，产气量 与产 水量呈正相 关关 系，产 气量 的大 小主要取 决 于产水量 ；“平稳 上升性”煤层气井产气量随时间的增加而增加 ，但整体产气量较 小，应在排采初期加大排水力度。 关键词 ：胡底 工 区 双峰 型 单峰 型 平稳 上升 型
煤层气抽采原理及受控因素分析
煤层气抽采原理及受控因素分析摘要：煤层气即瓦斯，是赋存在煤层中以CH4-为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。
煤层气作为气体能源家族三大成员之一，是主要存在于煤矿的伴生气体，也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。
目前煤矿瓦斯抽采主要通过地面钻井、矿井钻孔及废矿井排采等，使用不同的排采方式会使煤矿瓦斯浓度大大降低。
在传统煤矿开采作业中，往往将煤层气直接排放于大气中，这虽然能够在一定程度上降低煤矿瓦斯浓度，但是却对环境造成了很大破坏，同时浪费了大量能源，因此，加强对煤层气排采技术水平的提升具有一定的必要性。
鉴于此，本文是对煤层气抽采原理及受控因素进行分析，仅供参考。
关键词：煤层气；排采技术；设备优选引言一、煤层气抽采技术的相关原理1、煤层气的生成保存原理煤层气主要是在煤矿形成过程中随之产生的，其主要由CH4构成，煤矿不仅是煤层气的产生地，也是其储存地，由于在煤矿中往往具有足够的空间用于保存煤层气，并可以保证气体正常流通，但是由于煤层气性质的特殊性，使得该气体的储存工作存在一定难度。
因此，CH4在煤储层中主要以游离态、溶解态、吸附态三种形式存在。
其中，吸附态所占比重最大，其次为游离态，溶解态仅占极少部分。
因为煤是双重空隙结构，因此游离态与溶解态的CH4气体主要存储于煤的裂隙中，而吸附态的CH4气体则主要储存于煤基质的细微空隙中。
在煤层中，由于煤储层中水、气共存，有一些CH4气体会由于压力溶解于水中，从而形成溶解态CH4气体，不同于溶解态CH4气体，游离状态的CH4气体可以自由游走，因此比较于溶解态CH4气体，游离态CH4气体更具活跃性。
而吸附态CH4气体相较于溶解态、游离态CH4气体更具复杂性，吸附态CH4气体是对煤表面的固体分子和煤炭层气体分子进行吸附，因为前一项吸附力大于后一项，因此使煤炭表面形成了一个吸附场，以此来吸附更多气体分子，逐渐形成由吸附质组成的吸附层进行物理吸附，从而以达到热力学平衡。
煤层气钻井施工中遇到环境问题与防治方法
科学技术创新2019.32煤层气钻井施工中遇到环境问题与防治方法杨欣欣（黑龙江省煤田地质测试研究中心，黑龙江哈尔滨150046）近年随着国际和国内能源消费结构和供给格局的不断发生改变，各国对煤层气和页岩气等新能源的消费需求呈不断上升趋势。
我国对煤层气等非常规能源的勘探开发也越来越重视，煤层气作为石油和煤炭等常规能源的补充资源，勘查工作在各个含煤地区不断展开，煤层气钻井施工中的环境问题也陆续展现出来。
煤层气钻井施工中经常遇到的污染主要有固体废物、液体废物、气体污染和其他类污染。
固体废物主要是指在钻井施工过程中使用的废弃钻具、废弃用料、岩（心）屑和生活垃圾等；液体废物主要是指在钻井施工过程中使用的泥浆、冲洗液等造成施工场地周边的土壤、水体以及地下水的污染；气体污染主要指钻井过程中各种机械动力设备产生的废气，包括动力设备燃料燃烧产生硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等污染物；其他类污染主要是指机械噪声和气流噪声等噪声类污染。
虽然在施工过程中已经尽量避免，但是这些污染仍然是必然存在的，必须进行综合治理。
1施工准备阶段污染预防在钻井施工过程中，泥浆池、废水池是造成污染的主要来源之一。
在实际施工使用过程中，应严格按规程和技术规格2m ×2m ×2m 或5m ×5m ×2m 采用水泥密封内壁，也可采用混凝土浇筑全密封，减小对周边土壤、水体的污染。
在施工过程中使用的编织袋、塑料制品等白色污染物应集中处理。
生活区污染应尽量避免或减少。
施工钻机井位一般选择布置在距离居民居住地区较远或周边无人生活区域，交通一般离主干公路较远，生活相对不便。
钻机、地质和采样等技术人员的生活主要是就近搭建临时帐篷或吊装集装箱房。
提高全体技术人员的环保意识，从每个人的内心深处时刻提醒自己，让每一个人思想上和行动上一起动起来。
在钻井施工区和生活区需要制定规范且严格的工作区管理制度和生活区管理制度，在严格规范的执行基础上，达到从产生的固体废物垃圾源头减少污染物来源，并做到专人负责和管理，及时回收并进行分类处理；对钻井施工作业中产生的木箱、纸箱、废弃部件等可以回收再利用的及时回收，不能利用的做到及时处理报废；帐篷或集装箱房一般应建在树木和草地等相对较少或容易恢复植被的地方，尽可能做到减少工作区和生活区规模，减轻对植被、水系等破坏；严格按规范、实施方案的要求并结合实际设计安排工序，减少穿越河流等水体的次数；保护施工区附近的动植物，远离动植物保护区；钻井及测试工作完成时，应尽快拆除临时性建筑和附属设施；回收施工场地及周边各类废弃物，避免对周围环境造成持续性污染或破坏，同时增加植被种植并尽可能恢复原的面貌。
气测录井影响因素的分析及对策
气测录井影响因素的分析及对策摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了气测录井工作的不断完善。
气测录井是油气勘探中发现并评价油气层的重要技术手段。
因此，气测录井分析方法直接关系到油气层综合解释符合率,本文主要对气测录井影响因素的分析及对策做论述，详情如下。
关键词：气测录井；影响因素；对策引言录井施工过程中气测录井是一项十分重要的技术，是及时发现油气层、检测地层流体等重要措施，随着科技的不断发展进步，人们对于气体含量及组成精度的检测分析提出了更加严格的要求，实现精细化工管理模式。
1气测录井影响的主要因素1.1地质因素的影响地质因素对气测录井技术有着一定的影响，其中比较明显的就是烃类气体，气测录井实施过程中依据油气并存的原理，如果地层中烃类气体的含量比较大，气测录井显示的结果就会偏大，同时气测录井还受到很多因素的影响，气测录井实施过程中油气的比例对测量的结果也有着一定的影响；储层压力、储层空隙、储层厚度等都会对气测录井的结果产生影响，因素不同产生的影响也有着一定的差异。
如果油气层的缝隙比较大，那么在进行气测录井过程中含油的饱和度就会明显升高，储油层厚度越后，油气随着破碎岩屑进入到钻井液中的量就会越大，气测全烃的测量结果十分理想。
1.2钻井液因素影响气测录井的主要作用就是分析和研究地下油气层中的油气资源，例如钻井液的性能可以通过钻井液气体的值进行检测出来，对气测录井全烃有着密切的关系。
气测录井过程中钻井液的密度与钻井液的黏度是影响最大的两个因素。
（1）钻井液密度的影响，气测录井受到钻井液密度的影响也被称为液压柱压力的影响，钻井工程在具体的实施过程中，油气资源随着钻头钻破岩屑进入井筒中，同时还有其他物质也进入到井筒中，在地层压力的影响下，一部分油气资源也会进入到井筒中，施工中地下一些流体的间隙压力低于液压柱压力时，钻井液中很难有油气资源进入，这时候的气测录井测量值较低；地层中压力与钻井液液压柱压力相同的情况下，油气资源只有少部分进入到钻井液中，这时候气测录井全烃数值就会较高；地层中压力大于钻井液液压柱压力时，油气资源进入到钻井液后就会被带出地面，这时候气测录井全烃值测量数值偏高。
影响煤层气钻井工程的工程地质因素分析
影响煤层气钻井工程的工程地质因素分析孙延明;张遂安;杨红军;董银涛;张彪;孟凡圆【摘要】To promote CBM well drilling engineering quality, on the basis of a CBM exploitation project in the Qinshui Basin, discussed engineering geological factors impacting CBM well drilling engineering. The study has considered that the main engineering geological factors conditioned CBM well drilling engineering have coal seam in-situ stress, intrinsic fractures, coal structure, Protodyakonov's co⁃efficient, abrasiveness and drillability etc. The paper has analyzed response characteristics impacting drilling engineering in Qinshui Basin, i.e. analyzed engineering geological factors impacting borehole wall stability and rock breaking efficiency features; then pro⁃posed countermeasures to promote CBM well drilling engineering quality, thus provide reference basis and technical support for CBM well drilling engineering.%为了提高煤层气钻井工程质量，基于沁水盆地煤层气开发工程，探讨了影响煤层气钻井工程的地质因素。
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（ １ ． 中国石油大学 （ 北 京） 石油工程学院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ２ ． 中国石油大学 （ Ｊ Ｌ 京） 气体能源开发与利用教育部工程研究 中心 ， 北京
１ ０ ２ ２ ４ ９ ； ３ ． 中国石油大学（ 北京 ） 煤 层气 研究 中心 ， 北 煤 炭 地 质
Ｃ０ＡＬ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ ０Ｆ ＣＨＩ ＮＡ
Ｖ０ １ ＿ ２ ８ Ｎｏ ． １ ２ Ｄｅ ｃ ． ２０ｌ ６
影响煤层气钻 井工程的工程地质 因素分 析
孙延 明 。 ， 张遂安 一 ， 杨红军 一 ， 董银 涛 一 ， 张 彪 ， 孟凡 圆 ＇ 。
第２ ８ 卷１ ２ 期 ２ ０ １ ６ 年 １ ２ 月
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — １ ８ ０ ３ ． ２ ０ １ ６ ． １ ２ ． １ １ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — １ ８ ０ ３ （ ２ ０ １ ６ ） １ ２ — ０ ０ ６ ２ — ０ ５
对策， 为煤层气钻井工程提供参考依据和技术支持 。
关键词 ： 煤层气 ； 钻井工程 ； 工程地质因素 ； 井壁稳定性 ； 破岩效率
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｅ ２ 文献标识码 ： Ａ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｇｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ＣＢＭ Ｗ ｅ ｌ ｌ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
摘 要： 为 了提高煤层气 钻井工程 质量 ， 基于沁水 盆地煤层 气开发 工程 ， 探讨 了影 响煤层气 钻井工程 的地质 因素。 认 为煤层原地应力 、 天然裂 隙 、 煤体结构 、 煤的坚固性系数 、 研磨 性 、 可钻性 等是 制约煤层气钻井工程的主要地质 因 素 。通过对 沁水 盆地 影响井壁稳定性和破岩效率特征 的工 程地 质因素进行分析 ， 提出提高煤层气钻井工程质量 的
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ） ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ２ ． Ｇ ａ ｓ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ） ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ３ ． Ｃ ｏ ａ ｌ ｂ ｅ ｄ Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ ） ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ）
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