寿阳区块煤层气定向井钻井技术浅谈
定向井钻井技术常见问题及处理对策
定向井钻井技术常见问题及处理对策定向井钻井技术是一种在油气勘探和开发中常用的技术手段，它可以有效地在地下目标区域进行定向钻井，以达到最佳的油气储量开采效果。
在实际的定向井钻井过程中，常常会遇到各种各样的问题，这些问题不仅影响着钻井的进度和效率，还可能对井下作业人员的安全构成威胁。
我们有必要了解并处理定向井钻井技术中常见的问题及其对策。
一、井眼偏斜度控制问题在定向井钻井过程中，井眼的偏斜度控制是一个非常重要的问题。
偏斜度控制不好会导致井身偏离目标层位，影响钻井效果。
解决这一问题的对策是采用合适的导向工具或者改善钻井液的性能，使其在井内形成合适的携带力，有效控制井眼偏斜度。
二、井下设备损坏问题在定向井钻井过程中，由于井下环境复杂，常常会遇到井下设备损坏的情况。
这不仅导致了钻井作业的中断，还增加了维修和更换设备的成本。
针对这一问题，可以在选用设备时注重质量，严格按照操作规程操作设备，及时进行设备维护和保养，以最大限度地减少设备损坏带来的影响。
三、井下安全问题定向井钻井作业本身存在一定的危险性，如不加以有效的安全措施，容易引发事故。
为了确保井下作业人员的安全，可以通过提供全面的安全培训，严格执行安全操作规程，加强现场安全监控等方式来减少井下安全事故的发生。
四、井眼塌陷问题定向井钻井过程中，井眼塌陷是一个常见的问题。
井眼塌陷不仅影响了钻井的进度，还可能导致井下井筒的不稳定。
针对井眼塌陷问题，可以采取适当的钻井液配方以保持井眼稳定，加强井眼支撑，或者及时进行井眼补强工程等方式来解决。
井眼失稳是定向井钻井中常见的问题之一，主要由于钻井液失控、地层不稳定等原因引起。
想要解决这一问题，可以采用增加钻井液的密度与黏度，降低地层破裂引起的危险，提高钻进速度等措施。
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。
煤层气高效开发钻完井工艺技术探讨
煤层气高效开发钻完井工艺技术探讨对煤层气进行高效开发，需要结合地层特点，对钻完井工艺技术进行探讨，根据不同的煤层气，利用不同的工艺技术对煤层气进行高效开发。
在储层改造方面，主要以水力压裂改造为主，钻井类型以定向井井型为主;利用空气旋冲钻井工艺来实现煤层气的钻井工艺改造，通过对煤层气高效开发完井工艺技术分析，得出了相关的改进建议，能够提高煤层气的开发效率。
标签：煤层气;钻完井工艺;技术探讨对煤层气勘探阶段需要确保完全准确的地质资料，在进入开发以后的主要目标是提高产量，实现高效开发。
由于很多煤层气的单井产量偏低，而且钻井效率不高，因此需要针对地层特点，选择合适的钻完井工艺技术才有利于提高单井产量，实现煤层气的高效开发。
在选择钻完井技术工艺时，需要考虑的一个重要问题就是储层是否需要改造。
储层利用哪种方式进行改造取决于储层的特性，因此探讨煤层气的钻完井工艺技术，需要研究储层的特性和改造工艺中所出现的问题。
1储层改造工艺探讨1.1储层是否需要改造储层是否需要改造取决于储层中的渗透率，根据大量实践表明，渗透率在至最合适煤层气开采，适合储层改造的渗透率范围在至，如果渗透率小于就需要进行水利压裂改造，才能出现较好的产量。
因此需要根据储层的渗透率来决定储层是否需要改造。
1.2储层改造工艺煤层气储层进行改造的工艺主要有两种：第一种为水力压裂改造;第二种为空气动力造穴改造。
煤层气进行水力压裂改造与常规的油气田改造基本相同，空气动力造穴主要的原理是将高压气体注入井内，在瞬间释放压力的作用下时，煤层气储层产生裂缝，进而改善煤层气储层的渗透率。
空气动力造穴完井没有得到广泛推广的原因主要有以下几方面：第一，对于造穴的时间难以预测，就会造成成本难预测的情况。
第二，该技术对储层渗透率的改善效果不是特别明显;第三，需要特殊的钻井工具及设备。
第四，非常容易对环境造成污染。
第五，由于在进行造穴过程中瓦斯、氧气浓度和明火这三项的控制力不高，很有可能形成瓦斯爆炸的事故。
对煤层气钻井钻探技术实践的探讨
对煤层气钻井钻探技术实践的探讨摘要：在对煤层气进行勘探与开采的过程中，参数井的钻探可以帮助人们了解当地的地质特点以及煤层气的储量与分布状况，对制定科学的开采方案、保障开采过程的顺利进行起到了重要的作用。
本文以沁水盆地煤层气参数井的钻探施工过程为例，介绍了煤层气参数井的作用、煤层气参数井的钻探技术，并总结了参数井钻进过程中的注意事项。
关键词：煤层气参数井钻探技术绳索取芯技术煤层气井具有井口压力、初期产量和单井产量低及生产周期长的特点，加之该类井钻井周期短，因此要求煤层气钻井装备的成本要低。
而目前煤层气的勘探开发中，钻井装备、各种工具和基础设施还不完善，我国主要以移植石油钻井装备为主，但石油钻井装备成本高、体积大、不便于搬迁和提高钻速。
所以，分析煤层气钻井装备的现状和发展方向，具有一定的现实意义。
一、煤层气参数井的作用和意义随着世界范围内能源短缺问题的进一步加剧，以及化石能源燃烧对环境破坏现象的不断显现，使煤层气这一清洁能源的开发与使用越来越多的受到了社会各界的重视。
而改革开放以来，我国经济发展的速度不断提升，对能源的需求量也在日渐扩大，加大对煤层气勘探与开采的力度，对减轻能源短缺问题在我国的影响，维持我国经济的快速稳步发展有着重要的意义。
而在煤层气的开采过程中，煤层气参数井的钻探则是不可或缺的重要一环，对确定科学合理的开采计划，保障开采工作的顺利进行有着重要的意义。
煤层气开采的过程当中，在确定了煤层气的开采位置、但仍未制定具体的煤层气开采计划之前，为了进一步的了解当地的地层层序、地质构造、岩相特征、储盖组合状况，需要利用煤层气参数井对当地的地层进行勘探，了解煤层的深度、结构、厚度、煤岩及煤的特点、储层压力、含气量、含气饱和度以及等温吸附特征等参数，为判断煤层气的开采价值、制定后期的开采与钻探计划提供了充足的依据。
本文将以沁水盆地煤层气开采过程中参数井的钻探过程为例，对煤层气参数井的钻探技术进行了探讨。
洞穴完井工艺在寿阳地区煤层气钻井中的应用
穴 完 井 一 般 要 求 有 效 井 径 ３ ４ ， 一 定 范 同 的 破 碎 带 。远 东 能 源 公 司 为 开 采 寿 阳 地 区 １ 层 中 的煤 层 气 ， 署 了 Ｎｍ 及 ５煤 部 ４口生 产 井 ， 井 身 设 计 为 开 结 构 。 井 主要 设 备 为 Ｔ ８ Ｗ Ｓ 驱 车 载钻 机及 多 台 不 同 型 号 的空 压机 ， 用 潜 孔 锤 其 钻 ６５ 顶 采
具 或 手 段 使 井 下 煤 层 坍 塌 ， 将 坍 塌 的煤 、 屑 洗 并 岩
出到井 外 后 ， 煤层 段 形 成 一 个 大 于井 径 数 倍 的柱 在 状洞 穴 ，从 而实 现 煤层 与井 眼 最 大 限度 的连 通 ， 在 储层 内形 成 多方 向 自我 支撑 的 诱 导 裂 隙 ， 大 了井 增 眼 的 有 效 半 径 ， 高 了煤 层 的渗 透 率 ． 大 限度 的 提 最
的 费 用 ， 于煤 层 气 井 施 具 有 重 要 的经 济 意 义 。 对
关 键 词 ： 井 ； 层 气 ； 穴 完 井 ； 洗 液 ； 层 气 解 析 ； 孔 锤 ； 阳地分 类 号 ： Ｐ ３ ６４
文 献标 识码 ：Ａ
１ 概 况
煤 层 气 是 在 煤 形 成 过 程 中逐 步 生 成 并 赋 存 于 煤层 及 煤 系地 层 中的一 种 非 常 规天 然 气 ， 层 气 作 煤
般不 好 通 过仪 器 测 量 ， 们 主要 通 过 洗 出到 地表 的 我
成 本 高 等 缺 点 。 本 文 所 论 述 的洞 穴 完 井 Ｔ 艺 从 钻 井、 井、 完 排水 采 气 等工 序 与 其 它完 井 Ｔ 艺 比较 ， 具
有不 需 要 进 行 注 入／ 降试 井 和压 裂 等 辅 助 措 施 就 压
浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术
浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术1 前言煤层气是一种赋存在煤层中、以甲烷为主要成分、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，俗称瓦斯。
当煤层气的主要成分甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时，遇明火便会爆炸，因此，它一直被看作是煤矿开采过程中的危险气体。
但如果将其利用起来，则是一种优质能源和重要的化工原料。
煤层气钻井工艺与石油钻井工艺基本类似，都是在井眼钻成之后，全井下生产套管，固井，最终达到采气的目的。
煤层气钻井技术具有一定的难度，如何有效避免煤岩体的伤害，提高煤层气钻井的质量，是众多勘探人员面临的首要难题。
2 煤层气钻井中的关键技术问题2.1井斜控制井斜指的是实钻井眼对设计铅锤井眼的偏离。
井斜的不合理控制会带来键槽卡钻、起下钻遇阻、井壁坍塌；钻柱磨损套管；钻杆接头损坏；下套管困难，影响固井质量等众多不良后果，也就是说井斜对后续施工有极大的影响。
因此，钻井质量中的井斜有着极其严格的要求：当井深达到500m时，井斜控制在0到1.0度间为优质；1.0到2.5度为合格；2.5到3.0度为不合格；超过3.0度则为报废。
因此，井斜的控制是煤气层钻井施工的一个关键环节。
造成井斜控制不当的原因涉及多个方面的原因，例如：钻机的安装不当、钻具组合的不恰当、开钻钻进参数的不合理、松软地层中没有控制地尺不当或者单点测斜的滞后等。
2.2钻井液固相控制钻井液固相控制是指在保存适量有用固相的前提下，尽可能地清除无用固相，它是实现优化钻井的重要手段之一。
在煤气层钻井施工中，一开对钻井的液性可以不做要求，以确保钻井生产正常进行为基本原则。
但从二开起，必须采用清水钻进，在进入煤系地层之后，更是有一系列要求：粘度23-25s、密度 1.02-1.04g/cm3、pH值7.5-8、含沙量<0.5%。
在煤层钻进时，为了避免对煤层产生伤害，更是将钻井液密度严格控制在1.01～1.03g/cm3之间。
定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井煤层气高效开采技术背景和概述煤层气资源是一种重要的清洁能源，其储量庞大、分布广泛、开采成本低廉等优点，逐渐成为国内外能源领域研究和开发的重点。
煤层气与传统地质气藏相比，气水关系密切，地质背景复杂，开采难度大等特点，使得煤层气开采技术与传统地质气藏开采技术存在很大不同，尤其是在探井钻进、完井及提高采收率方面，需要与传统石油天然气勘探开发技术进行重大创新和改进。
本文将着重介绍煤层气定向钻井技术及其在高效开采中的应用。
定向钻井技术定向钻井技术是现代油气开采技术的重要组成部分，主要是通过调整钻孔方向来实现井眼的水平或向上倾斜，以有效地提高井眼地层面积，增加生产井段长度，进而提高油气开采效率。
在煤层气勘探开发中，定向钻井技术能够对开采效果发挥重要作用，尤其是在复杂地质条件下，通过控制井眼趋向，提高了井口投产压力，实现了高效稳定的生产，同时也降低了勘探开发成本。
定向钻井技术的种类定向钻井技术按井眼方向可分为：1) 水平钻井技术；2) 斜向钻井技术；3) 垂直钻井技术。
水平钻井技术水平钻井技术是指将钻井头保持在水平方向，开采储量较大的平面煤层气体。
由于水平钻井采用的是平行于井眼开垦的方式，所以它能够有效地扫描煤层面积，并将连续的煤层切口通达到井口。
斜向钻井技术斜向钻井技术是相对于水平钻井技术而言的，它指的是在水平面上呈一定角度钻井，以开采煤层倾角较大、面积较小的煤层气体。
斜向钻井技术能够最佳地控制煤层气分布，同时在利用垂直方向管道时能方便地钻进煤层。
垂直钻井技术垂直钻井技术是指钻井孔穿过煤层气储层，沿着垂直方向直达目标层，并在目标层内进行水平或斜向钻井。
垂直钻井技术相对于水平钻井技术而言，能够更加有效地划分煤层，优化油气开采效果。
定向钻井技术在煤层气开采中的应用随着煤层气勘探开发不断加强，定向钻井技术被越来越多地应用于煤层气开采中。
通过定向钻井技术，煤层气储层可以在较大面积内被开采到，而且能够有效地控制煤层气的分布。
浅谈煤层气参数井钻井施工难点与对策
中国西部科技２０１１年０９月（上旬）第１０卷第２５期 总 第２５８期浅谈煤层气参数井钻井施工难点与对策王世光（安徽省煤田地质局第三勘探队，安徽 宿州 ２３４０００） 摘 要：煤层气作为一种清洁新能源，开发前景十分广阔。
钻井取心获取目的煤层的储气参数与煤层气的地质储量，是 施工煤层气参数井的目的。
但煤层气参数井在钻井中对井身质量、钻井液、取心质量等指标要求高，施工难度大。
通过 设备与机具的选配，选择钻具组合，钻井参数，保证了井身质量；根据不同地层段选择钻井液类别，确保井壁稳定又对 煤储层起到保护作用；使用绳索式取心工具，取煤时采用低钻压、低转速、低排量、低泵压的“四低”参数钻进，合理 的割心方式，可提高煤心的收获率，钻井质量达到验收标准。
关键词：煤层气；井身结构；技术要求；设备机具；钻井液；取心 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－６３９６．２０１１．２５．００４ 煤层气，俗称煤矿瓦斯，是一种以吸附形式存在于煤 层中的非常规天然气。
煤层气一直是煤矿开采的一害，因 此对煤层气的开采不仅可以减少瓦斯对煤矿安全生产带来 的灾害，同时煤层气又是可开发利用的一种清洁、高效的 新能源，市场前景十分广阔。
施工煤层气参井的目的是通过取心钻井获取区块内目 的煤层的埋深、厚度；煤岩及煤质特征；割理及裂隙发育 程度；含气量、含气饱和度、等温吸附曲线；渗透、储层 压力、地应力；煤层顶底板岩石物理力学性质等参数，从 而计算出目的煤层的储气参数、煤层气的地质储量，为煤 层气商业开发提供依据。
下面以我单位在晋城潘庄项目施 工的一口煤层气参数井为例，谈谈煤层气参数井钻井施工 的难点与对策。
１ 地层情况及技术要求 １．１ 地层 钻井钻遇地层自上而下为：（１）第四系为坡积红色或 黄色粘土层，夹有姜结石薄层，底部为砾石层与下伏地层 呈不整合接触，厚约３０ｍ。
（２）二叠系上统上石盒子组由 砂岩、粉砂岩及泥岩组成，底部的Ｋ１０粗砂岩全区稳定，为 下石盒子组分界标志层，与下伏地层呈整合接触，本组地 层厚约４０５ｍ。
定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井煤层气高效开采技术
定向钻井是一种高效开采煤层气的技术，其通过在地面上设置定向钻井设备，然后利用水平定向钻井等技术，在地下准确定位和开采煤层气，从而实现高效率、高产量的煤层气开采。
定向钻井技术在煤层气开采中的优势主要有以下几个方面：
1.提高煤层气采收率：定向钻井技术可以使钻井井眼在有效气层中滑行，从而在垂直钻井的难以达到的位置开采到煤层气，提高煤层气的采收率。
2.减少钻探开发成本：定向钻井技术可以一次性钻探多个气层，减少了多次钻探的成本和周期。
3.减少对地表环境的影响：定向钻井技术可以减少坡地开挖距离，降低了对环境的影响。
同时，自动化流程和完善的封闭管道系统也有助于减少排放和污染。
4.提高开发效率：定向钻井技术可以将钻探和开发的成本缩短至最短，从而可以在极短的时间内快速进行煤层气的开发。
因此，定向钻井技术是煤层气高效开采的关键技术之一。
对于煤层气生产商和开发商，其应该注重技术的投入和研发，以求从长远效益的角度进行开采和管理。
此外，政府应该制定
针对煤层气产业的标准和规范，以更为全面的视角考虑煤层气开发产业化的问题。
总之，未来煤层气的开采既面临技术挑战，也需要考虑到生态与社会的问题。
本文所提及的定向钻井是其中关键和核心的部分。
在这方面的研发和技术投入都是必不可少的。
同时，产业方面需要彻底调查和研究市场，包括资源储备、开采条件、成本分析、技术发展和政策支持等，来理性分析煤层气的产业化与推广。
定向钻井-煤层气高效开采技术(新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改定向钻井-煤层气高效开采技术(新版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes定向钻井-煤层气高效开采技术(新版)煤层气，又称煤层甲烷，俗称瓦斯，人们对它爱恨交加。
爱的是它是一种清洁能源，有很大的利用价值；恨的是它是矿难的原因之一。
因此，安全有效地采集煤层气可谓是一举两得的好事。
近些年，部分国家开始用定向钻井技术开采煤层气，取得了良好效果。
定向钻井，简单说就是让向地下竖着打的井拐个弯，再顺着煤层的方向横着打井。
定向钻井采集煤层气的原理同传统方法一样，即通过抽水减压，逼出煤层气，再进行采集。
但两者的区别在于，传统方法只用竖井穿到煤层采集，而横向井顺着煤层的走势大大增加了采气的面积，因而提高了效率。
定向钻井通常在石油和天然气开发中使用较多，但近些年煤炭行业也越来越多地将这项技术用于矿山开采前的瓦斯抽放、排水、矿井探查等方面。
在煤炭领域使用这一技术的主要有美国、澳大利亚、欧洲、南非等国家和地区，而利用这一技术采集、利用煤层气的国家以美国和澳大利亚等国为主。
澳大利亚目前有１７个煤矿用定向钻井技术排放井内瓦斯，以确保安全生产。
而悉尼的一家公司在2000年成功地利用这一技术在地下600米深处开出了一口商业用煤层气井。
美国的一些煤矿企业为了矿井安全和开采煤层气也热衷采用定向钻井技术。
在2000年，美国10％的煤层气井都采用了这项技术。
由于这项技术的逐步开发，部分美国和澳大利亚企业的煤层气产量都得到了提高。
资料显示，定向钻井的纵向深度一般在600米至1200米，横向煤层钻井长度可达到400米。
寿阳区块煤层气井现场膜制氮气的思考
寿阳区块煤层气井现场膜制氮气的思考国内煤层气勘探开发已有23年。
发展至今，虽然实现了大规模商业化利用，但是在单井产气量上始终未取得突破，煤层气属于典型的技术密集型产业，山西大部分地区的煤质松软、渗透率低、煤层埋藏深。
沁水南部是我国第一个成功实现地面开发产业化的区域，实际上很难将在这里取得的成功经验和技术直接移植到其他地区，即便是同属于沁水盆地的寿阳区块，针对寿阳区块渗透率低，中联公司七元煤矿瓦斯综合治理项目组采取了注膜制氮气来增透，本文就现场注膜制氮气试验情况对煤层气工程方面进行了思考。
标签：寿阳区块;膜制氮气注入;增透;煤层气井压裂引言1 寿阳区块产气量现状2011年中联煤层气有限责任公司太原分公司在寿阳地区勘探开发，进行钻井作业，到目前为止已钻井280多口，其中南燕竹区块150余口，七里河区块60余口;2018年太原分公司接管远东能源南燕竹区块100余口井。
2013年底中联公司七元煤矿瓦斯综合治理项目组在七元煤矿区运输大巷及煤巷煤层中钻了8组U型水平井，这些区块（矿区）均采用“钻井-压裂-排水-降压-采气”技术模式生产。
从排采情况来看，产气量大多不理想。
现实状况是，在七元煤矿区和七里河矿区，绝大多数煤层气井一直低产;在远东能源南燕竹A1区和中联煤南燕竹A2区，大多数煤层气井一直低产，虽然1口直井最高日产气量达到5000m3/d，且稳产超过3年（常规排采工艺），但高产井数量很少，1000m3/d占比不超过10%。
七元煤矿、七里河矿区煤层气井日产量低至100m?。
2 现场注膜制氮试验施工方案从七里河矿区现有的煤层气井中选择SYDF-126、SYDF-114、SYDF-113井作为注热空气井，形成三角形注气井组，覆盖现有20余口井（含5口U型水平井）。
参见下图，图中注气井到其临近井的距离被直线标出。
注入井中的氮气在煤层中通过“剥离”、“驱排”煤微孔隙、裂隙表面的吸附态煤层气，促进煤层气解吸并向生产井运移，实现增产。
煤层气定向钻进技术的应用分析
煤层气定向钻进技术的应用分析作者：武世伟来源：《江苏商报·建筑界》2013年第22期摘要定向钻进是一种使用钻进导向装置进行钻井的技术，目前，在常规采煤作业中，利用定向长钻孔技术，可以在煤炭开采前对煤层进行瓦斯抽排。
该技术还可用于探测岩浆侵入和瓦斯突出，从而有助于避免发生严重的煤矿事故。
本文分析了煤层气定向钻进技术，同时评估了该技术的风险与成本。
关键词煤层气定向钻进技术成本中图分类号：TUl94文献标识号：A文章编号：2306-1499（2013）22-0105-21.定向钻进技术1.1煤层定向钻进原理煤层与油气储层在硬度方面有着较大的差异，因此在钻进中，煤层长钻孔的机械稳定性是一个重要问题。
在狭窄煤层中钻进的精度要求较高。
在进行煤层钻进以前，需要了解煤层的形态特性、煤层相对于地面井的位置以及煤层中断层、岩浆侵入或不规则岩脉结构等因素。
这些因素与地质导向钻进和跟踪煤层有关。
确保定向跟踪煤层钻进的方法有三种：1.1.1利用钻出煤层的地方确定煤层边界，在每次钻出的地方，钻头都进行反向调整，以新的方向在煤层钻进，裂缝处注水泥。
1.1.2通过详细的勘查和调整轨迹预编程几何坐标，建立煤层的几何位置。
1.1.3使用安装在钻头附近的地质传感器进行探测和跟踪煤层边界。
至今，大部分煤层内钻进仍采用方法（1）对煤层进行跟踪，如果对煤层有很好的认识，那么钻头换向返回到煤层中的成本就比较低。
但是由于勘查程度不够而对煤层不了解，那将会存在较高的钻进风险，如在钻进中没有发现煤层或丢失煤层等，严重影响钻进进度。
1.2目标煤层勘探在进行定向钻进设计和煤层内钻进之前，应当对目标煤层进行深入的勘探。
对目标层进行勘探的方法包括：1.2.1至埋藏最深的煤层施工一系列勘探钻孔，描绘出目标区的轨迹，并收集相关数据，对这些钻孔进行煤系取心和全深测井。
1.2.2使用合适的软件包分析对比勘探数据，并对岩层和目标煤层进行三维绘图。
1.2.3对目标轨迹区进行二维地震测量或三维地震测量。
浅谈定向井技术及应用新领域
浅谈定向井技术及应用新领域定向井技术应用发展至今，在石油勘探开发中发挥了重要的作用，特别是对于老油田发展到中后期，部署的井位大多数是定向井等特殊工艺井。
随着国际油价断崖式下跌，石油行业迎来寒冬期，钻井工作量大幅下降，定向井行业要想生存发展，必须开拓新领域，谋求新发展。
标签：定向井；轨迹；设计；地热；煤层气；连通1 定向井技术概述所谓定向井，就是一口井的设计目标点，根据人为及现实条件的需要，在一个既定方向上与井口垂线偏离一点距离的井。
定向井在施工过程中，钻进速度远远不如直井，但是它能够完成很多直井无法实现的目的。
在油田开发中后期，整块大油藏都被开发完毕，剩下的都是些油层厚度比较薄，分散不均匀的小油藏。
如果采用直井开发，效果十分不理想。
定向井技术完全克服了这些难题，最大程度的提高了老油田产量。
直井要求在储层的上方部署井位，但现实条件往往不允许在此位置布井。
定向井可以在适合的地方施工，通过一定的钻具组合和轨迹控制，精确钻至目的层，从而实现开发的目的。
定向井技术在施工层面分为井眼轨迹设计与井眼轨迹控制两个方面：（1）井眼轨迹设计是定向井施工的前提和基础，要考虑的因素很多，综合来说要考虑一下几个方面的内容：①满足实际工程的需要。
油田部署井位不光是用于采油的生产开发井，还有用于勘探获取地质资料的勘探井，甚者还有用于处理安全生产事故的救援井。
部署井位的性质不同，定向井的井眼轨迹设计就不一样。
②满足安全快速钻进的需要。
定向井作为特殊工艺井，要求的工序多，钻具组合复杂，施工周期自然比直井要长。
但是在现有条件的基础上，提高机械钻速，是钻井公司和甲方的客观需要，也是保证安全生产无事故的必然选择。
因此，在设计井眼轨迹的过程中，要将造斜点选择在地层情况比较稳定的地方，避开压力异常，易漏失的地层；设计的井斜方位角，要尽可能的减小施工难度；同时，为了提高机械钻速，要合理调配钻具，使得设计中的钻具结构能够最大程度的发挥性能，提高钻进效率。
浅析定向井的几个关键问题
浅析定向井的几个关键问题作者：赵卫来源：《中国科技博览》2015年第20期[摘要]本文结合定向井钻井施工特点，对定向井钻井的准备和实施中的几个关键环节和问题进行了探究。
[关键词]定向井；准备工作；关键环节中图分类号：TE243 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0058-01定向井钻井技术已经发展较长时间，随着应用程度的日益深入，如何进一步提高定向井钻井质量和效率成为钻井工作的重点。
因此，有必要对定向井钻井施工中的前期准备工作和具体钻进中的关键环节和问题进行探究，提高定向井钻井质量。
一、定向井钻井施工的前期准备工作1、钻井工具的准备工作定向井钻井工具主要包括非磁钻铤、弯接头和井下马达等主要工具。
一是非磁钻铤，主要由奥氏体钢铬钢、镍钢、铬铁铜合金等组成，不易磁化，在应用时通过注意稳定器对罗盘的影响，可以降低钻进中其他钻具对罗盘产生的负面影响。
二是是弯接头，是定向井钻进中的专用造斜和扭方位工具，可以使造斜钻具产生侧向力，内部安装标有弯曲方向标线的循环套，辅助单点或有线随钻侧斜仪确定工具面方向。
一般分为可调角度和固定角度型两种，前者又可细分为液压式、机械式、电动式，可在地面控制弯街头角度，进行连续的定向和扭方位增斜、降斜作业，减少钻进中的起下钻操作。
三是井下马达，主要分为容积式马达、涡轮钻具、电动钻具三大类，容积式马达因钻井井眼尺寸与原井相同，井内存在桥塞时可在造斜前将油井井底循环干净，空转转速与工作转速基本相同便于钻头选型等特点，所以应用较多，主要包括螺杆钻具和迪那钻具。
2、钻井配套设施的准备工作要在定向井钻井施工前做好配套设施的各项准备工作：观察钻塔朝向，检查井场物资摆放，绞车和天滑轮、地滑轮摆放不得妨碍钻井施工和测井电缆上下；检查钻具丝扣、吊卡及钻具接头情况，主要是变径接头数量是否符合要求、接头内径能否顺利通过仪器、丝扣加工是否正确等，必要时由下至上通过试连接进行测试；检查钻井泥浆管路循环状况，确保高压管线长度适合，泥浆泵缸套与螺杆钻具所需流量匹配；清理泥浆池沉砂，防止沉砂被泥浆泵吸入钻杆堵塞钻具或阻断随钻测量仪器，泥浆泵的阀头不得触及池底，要进行悬吊操作；对泥浆性能进行测试，选用饱和盐水泥；对钻杆进行检查，确保钻杆内孔平整，无台阶、锈块或粘附水泥块，防止定向钻进时在钻杆内不能顺利上下仪器，必要时在下钻具前通过大锤敲击钻杆的方式，清除孔内异物，防止螺杆钻具和钻头水眼堵塞，对丝扣损伤严重的钻杆，严禁下井，并确保下钻和加杆时丝扣拧紧，对扣与扣之间通过缠麻密封的方式进行密封；要在必要位置加装过滤设备，特别是在泥浆泵吸阀头外和出口处要设置过滤网，防止杂物进入钻杆内堵塞钻具。
山西寿阳一煤层气定向参数井竣工
山西寿阳一煤层气定向参数井竣工
作者：王伟灿
来源：《资源导刊》 2013年第6期
王伟灿
由河南豫中地质勘察工程公司施工的山西寿阳10井日前顺利完钻，该井深1020米，井斜27度。
这一煤层气定向参数井的完成，将为该地区提供准确的煤层气开发依据。
煤层气定向参数井是集定向、取芯、采样、解析、试压于一体的工程，施工中既要保证定向井斜指标达到要求，又需高质量地完成煤层取芯工作，施工难度非常大。
该公司承接这一任务后，工程技术人员就生产中各阶段重要环节和施工技术参数进行了研究和磋商，制订出合理的生产措施和方案，做到了合理组合钻具，及时监测井径，并将各项钻井参数控制在设计范围内，确保了这口井定向指标达到设计要求。
针对定向井煤层取芯井径易坍塌的实际，该队专门对泥浆进行了技术处理，并对取芯中的转速、钻压和泵量等技术指标进行了调整，从而使该井取芯率达到了理想的效果：煤顶板收获率93%，煤芯收获率98%，底板收获率为100%。
（作者单位：河南省煤田地质局河南豫中地质勘察工程公司）。
对煤层气钻井钻探技术实践的探讨
对煤层气钻井钻探技术实践的探讨摘要：通过对所钻煤矿瓦斯抽排井和煤层气钻井钻探技术总结，系统分析了适合煤层气钻井钻探施工技术装备的选型、钻井钻探工艺技术、成井工艺技术、冲洗液使用及煤储层保护技术、下管固井技术、绳索取芯技术等。
作者通过多年工作经验，提出以下见解，仅供同行参考。
关键词：煤层气；钻井；钻探技术Abstract: through the drill to take a platoon of mine gas Wells and CBM drilling drilling technical summary, system analysis for the coalbed methane drilling technology of drilling equipment type selection, drilling drilling technology, well completion technology, rinses use and coal reservoir protection technology, down tube cementing technology, ropes core technology, etc. The author through years of work experience, put forward the following opinions, only for reference to fellow.Keywords: coalbed methane (CBM); Drilling; Drilling technology中图分类号：P634.8文献标识码：A 文章编号：随着国家对煤矿瓦斯大规模开发利用，２００４年以来，我们先后进入贵州南部成矿区和山西忻州成矿区，承揽大口径瓦斯抽排井和煤层气钻井、参数井施工项目。
通过多年的施工实践，结合煤层气井施工的实际，形成并掌握了一整套瓦斯抽排井和煤层气钻井技术工艺，包括：施工技术装备的选型、钻井整套工艺技术、成井工艺技术、冲洗液使用及煤储层保护技术、下管固井技术、绳索取芯技术等，本文将对其中一些技术工艺进行总结，分述如下。
定向井空气钻井和测量技术应用探讨
定向井空气钻井和测量技术应用探讨定向井在石油开采领域应用较广，定向井空气钻井也逐渐得到业界的广泛认可与应用。
空气钻井技术的优势在国际钻井领域日益显现，定向井空气钻井和测量技术使钻井施工安全性大大提高，钻井机械钻速和钻井成功率有效提升，建井周期缩短，作业成本得到有效控制。
在使用先进钻井技术的同时，还要做好测量工作，才能保证钻井工作的顺利进行。
标签：定向井;空气钻井;测量技术1空气钻井技术空气钻井施工是将常规的液体钻井液的循环，应用空气代替，通过空气的作用，达到钻探施工的目标。
利用空气压缩机的作用，将空气的压力升高，携带井底的岩屑，保证钻井施工的顺利进行，达到预期的钻井进尺。
空气钻井技术措施是目前为止钻速最快的钻井施工技术措施，属于欠平衡钻井的范畴。
1.1空气动力马达定向井空气动力马达动力来源主要是压缩的高压空气气流，通过高压气流带动钻头转动，达到削切地层岩石的目的并将所产生的岩石粉末携带到地面。
1.2空气泡沫钻井对于地层破碎、裂缝性及漏失容易发生的井段展开钻井作业应当采用空气泡沫钻井流体技术，高压空气压缩机将空气压缩为高压气流，再经由钻柱水孔钻入井下马达，达到驱动马达转子转动并带动钻头削切岩石的目的，最终将削切产生的石屑携出地面。
通过将无固相颗粒的空气泡沫流体混入空气流便可达到马达与钻头充分润滑的目的，既不会污染油气层，又会因密度低而避免地层压漏防止井下事故发生，钻井平衡有效避免传统钻井中泥浆污染环境的问题，发挥传统液体泥浆钻井所不具备的技术优势。
空气中钻具的操作敏感性比液体中更强，只需对钻具施加很小的钻压便可展开钻井作业，一旦遭遇低压状态钻具便会自动关闭。
空气钻井中的钻头通常选择密封轴承钻头，为控制钻头对空压机的压力要求，钻头下井最好避免喷嘴安装。
为保证定向井空气钻井技术效果，空气动力马达应在低钻压和泵入空气流条件下启动，且钻具不能离开井底，一旦钻具脱离井底，则压力释放后膨胀的空气将通过钻头从而导致马达飞速转动，定子必将因摩擦过热而损坏，动力转动系统也可能因钻压的瞬间升高而损坏。
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寿阳区块煤层气定向井钻井技术浅谈摘要：本文介绍了寿阳煤层气的开发现状和煤层气特征，分析了定向井钻井技术在施工过程中的应用，对今后在寿阳区块内施工的定向井有一定的指导作用。
关键词：寿阳区块；定向井；造斜段；稳斜段Abstract: This paper introduces the development status and characteristics of Shouyang coal-bed methane coal-bed gas, analyzes the application of directional drilling technology in the construction process, has the certain instruction function to the construction of directional well in Shouyang block.Keywords: Shouyang block; directional well; oblique section; steady inclined section1.概况寿阳区块位于山西省中部，沁水盆地的北端，沁水盆地是我国大型含煤盆地之一，蕴藏着丰富的煤层气资源，根据远东能源(百慕大)有限公司前期在沁水盆地南部施工的参数井和定向生产井所获得的相关资料，显示该区具有良好的开发前景。
1.1寿阳区块勘探开发历史和现状1995年由联合国开发计划署（UNDP）利用全球环境基金资助、煤科总院西安分院承担的《中国煤层气资源开发》项目，《阳泉矿区煤层气资源评价》专题科研报告，对阳泉矿区（包括生产区、平昔区和寿阳区）煤层气资源开发进行了评价和研究，其中重点对寿阳区的煤层气资源开发进行了评价和研究。
中国煤田地质总局于1996～1997年在韩庄井田施工了一批煤层气勘探参数井，获得了该区有关的煤储层参数，并对HG6井的主要煤层进行了压裂改造和排采试验，取得了该井合层排采的一整套数据。
中联公司1997～1998年在寿阳区块施工了4口煤层气生产井，其中1口探井，3口生产试验井，获得该区宝贵的煤储层参数和生产数据。
1998年完成了四条二维地震勘探线，共计167km，获得了丰富的地质成果。
2005年远东公司在该区施工了3口羽状水平井，其中2口在煤层段进尺超过3000m，3口井均在生产。
2007年远东能源(百慕大)有限公司根据取得的初步成果资料研究、分析后，认为该区15#煤层十分稳定，储层参数比较有利，是煤层气开发的有利区块，决定在寿阳县南燕竹镇共计部署一批定向井及参数井，以获取该地区15＃煤层的埋深、厚度等储层参数，进一步扩大勘探范围，并逐步形成区域生产井网，争取短期内该区煤层气地面开发进入大规模商业化运营。
1.2寿阳区块地质背景沁水盆地北端位于北东向新华夏系第三隆起太行山隆以西，汾河地堑东侧，阳曲——盂县纬向构造带南翼。
总体形态呈现走向东西、向南倾斜的单斜构造。
区内构造简单，地层平缓，倾角一般在10°左右。
燕山运动和喜马拉雅运动期间，由于较大规模的岩浆侵入活动，大地热流背景值升高，本区石炭二叠纪煤层在原来深成变质作用的基础上，又叠加了区域岩浆热变质作用，致使煤化作用大大加深，形成了本区高变质的瘦煤、贫煤以及少量无烟煤。
本区所钻遇的地层为：第四系（Q），三叠系下统刘家沟组（T1l），二叠系上统石千峰组（P2sh），二叠系上统上石盒子组(P2x)，二叠系下统下石盒子组(P1x)，二叠系下统山西组(P1s)，石炭系上统太原组（C3t）。
1.3寿阳区块煤储层特征主要含煤地层为上石炭统太原组及下二叠统山西组，含煤10余层，其中3#、9#、15#煤为主力煤层。
3#煤层：俗称七尺煤，全区煤层厚0～3.78m，煤层较稳定，寿阳矿区西部和阳泉三矿矿区煤层较厚，其他地区煤层变薄，甚至尖灭。
结构简单，有时含一层夹矸，顶底板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。
9#煤层：全区煤层厚不一，煤层较稳定。
结构简单，顶底板为泥岩，砂质泥岩、粉砂岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。
15#煤层：煤层厚0.27～6.48m，是寿阳区块内煤层气开发的主力煤层。
15#煤含1～3层夹矸，结构中等，顶底板K2灰岩，底板为泥岩、砂质泥岩，局部为炭质泥岩和细砂岩。
沁水盆地北端煤储层厚度大，埋深适中；煤的热化程度较高，己进入生气高峰，煤层顶底板封闭性能好，含气量高；煤储层裂隙较发育，孔隙以小孔和微孔为主，渗透性较好；煤的吸附性能强，但含气饱和度偏低。
2．设备设备选择2.1钻机选择寿阳区块定向生产井井深一般在在1000m以内，水平段不超过500m，根据我井队现有设备的情况，选择了TSJ-2000、GZ-2000钻机。
该钻机提升、回转能力均能满足煤层气定向生产井施工的需要。
2.2设备配置水泵：TBW-850（直井段）、3NB-1000、F-500；排量0～42L/s，压力5～32MPa。
动力：PZ12V-190、PZ8V-190、12V135；功率120～800HP。
钻塔：27.5m/A型塔（750KN）。
钻具：Φ127mm钻杆，Φ203钻铤，Φ178钻铤+Φ159钻铤。
2.3定向钻具Φ172(1.5°)螺杆、Φ165(1.5°)螺杆Φ172MWD定向短节、Φ165MWD定向短节Φ165mm、Φ159mm短钻挺Φ214mm扶正器、Φ48MWDΦ165mm无磁钻铤、Φ172无磁钻挺3钻井工艺3.1井身结构井身结构在钻井工程中处于最基础的地位，体现了钻井的目的，也是决定该目的能否顺利实现的重要因素之一。
井身结构设计以钻井目的为目标，以现实的钻井工程和地质等条件为依据，使目标和过程统一起来。
一开采用Φ311mm钻头钻至稳定基岩，且水文显示正常，下入Φ244.5mm 表层套管，固井并候凝48小时。
二开采用Φ215.9mm钻头钻至完井，达到钻井目的后，下入Φ139.7mm生产套管并固井。
3.2钻头选用二开选择造适岩的HJ537G钻头。
3.3动力钻具选择为了适应软及中软地层，选择了中转速中扭矩马达。
3.4钻井液的选择煤层气井施工时，煤储层保护是关键。
在煤层段钻井中，主要采用清水钻进，严格控制钻井液中的固相含量、比重，井内岩粉较多时，可换用高粘无污染钻井液排出岩粉，既能保证孔内安全，又防止了储层污染。
4.定向钻具组合及钻进处理措施定向井施工中主要分直井段、造斜段、稳斜段，要针对不同地层、不同井深、位移有效地选择好三个井段的钻具组合。
实现设计的井身规迹是施工的关键。
4.1直井段钻井技术直井段的防斜是定向井施工的重要保证，一般要求井斜100m内小于1°。
直井段的钻具组合是关系到定向井下部定向造斜段的难易程度。
（1）钻具组合：一开采用塔式钻具组合：Φ311钻头+Φ203钻铤+Φ178钻铤+Φ159钻铤+Φ127钻杆。
二开：Φ215.9钻头+Φ178钻铤+Φ159钻铤+Φ127钻杆。
（2）钻进参数：钻压10～80 kN排量12 L/s 泵压0.5～2MPa钻井液性能：密度 1.02～1.10g/cm3粘度21 s（3）见基岩时要轻压慢转，防止井斜。
（4）直井段换径时要吊打，换定向钻具前测井斜。
4.2造斜段钻井技术造斜段下钻到底后，EMWD仪器无干扰开始定向钻进；施工采用1.5°单弯螺杆，测得实际造斜率为9°/30m，定向过程中采用滑动钻进与复合钻进交替作业，确保狗腿度满足要求。
（1）钻具组合Φ215.9钻头+Φ172(1.5°)螺杆+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+Φ178钻铤*2根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆（2）钻进参数：钻压40～80 kN排量20～24 L/s 泵压2～4MPa钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度16 s（3）要调整好钻井液性能，采用三级固控设备控控制固相含量不超标。
（4）及时测量井斜、方位，发现与设计不符，应马上采取措施。
（5）做好泥浆的性能维护，提高防塌性能和携带岩屑的能力，清洁井眼。
4.3稳斜段钻井技术稳斜段钻具组合在本区可采用以下三种方法，也可以交替作业，确保井斜方位满足要求，三班各钻井参数要保持一致辞，并保证井下安全。
（1）采用螺杆复合稳斜钻进钻具组合：Φ215.9钻头+Φ172(1.5°)螺杆+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+Φ178钻铤*2根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆钻进参数：钻压40～80 kN排量20～24 L/s 泵压3～5 MPa钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度17s（2）采用近钻头扶正器稳斜钻进。
钻具组合：Φ215.9钻头+Φ214扶正器+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆钻进参数：钻压40～80 kN排量20～24 L/s 泵压2～4 MPa钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度17s（3）采用光钻铤钻进。
钻具组合：Φ215.9钻头+Φ172MWD定向短节+Φ172无磁*1根+411*4A10+Φ159钻铤*9根+Φ127钻杆钻进参数：钻压80～120 kN排量20～24 L/s 泵压2～4 MPa钻井液性能：密度 1.02～1.05g/cm3粘度16 s5.经验与建议通过对本区FCC-HZ-23D、FCC-HZ-33D、FCC-HZ-11D、FCC-HZ-47D、FCC-HZ-70D井的施工，取得了以下经验：（1）及时测斜、准确计算、跟踪作图是保证井身轨迹的关键。
使用MWD 能准确掌握井身轨迹的变化情况，使轨迹得到有效的控制。
（2）在钻井过程中，随时观察扭矩、泵压的变化，发现问题及时分析与解决。
（3）勤测泥浆中固相含量的变化，确保固相含量不超标，从而影响螺杆的使用。
有条件的话可以上三级固控设备。
（4）采取“转动+滑动”的复合钻进方式，利用无线随钻实时监测，能有效的确保井眼轨迹质量，使施工安全、快速进行；在稳斜过程中采用“转动+滑动”的复合钻进方式，有效降低摩阻和扭矩，降低施工风险。
（5）在定向造斜过程中使实际井斜略超前设计井斜，提前结束造斜段，使实钻稳斜段井斜略小于设计稳斜段井斜，在复合钻中使井斜微增至设计轨迹要求，达到快速、安全目的。
参考文献[1]王明寿.2006.寿阳区块煤层气勘探开发现状、地质特征及前景分析.北京：地质出版社[2]大港油田.1999.钻井工程技术.北京：石油工业出版社。