煤层气水平井方案
煤层气勘探、开发、利用方案(四)
煤层气勘探、开发、利用方案一、实施背景煤炭资源是我国最重要的能源资源之一，但传统煤炭开采方式存在环境污染、安全事故等问题。
为了解决这些问题，我国开始大力发展煤层气勘探、开发、利用，以实现煤炭资源的高效利用和经济转型升级。
二、工作原理煤层气是指在煤层中存在的天然气，其开采方式主要包括水平井和竖井两种方式。
水平井是通过在煤层中钻探一条水平井道，然后在井道中进行煤层气开采；竖井则是通过在地面钻探一条竖井，然后在煤层中进行煤层气开采。
煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 勘探：通过地质勘探、测井、地震勘探等手段，确定煤层气的分布、储量、品质等。
2. 开发：根据勘探结果，选择合适的开采方式，进行井口建设、井下设备安装等工作，实现煤层气的开采。
3. 利用：将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用，包括发电、供热、工业燃料等。
三、实施计划步骤1. 勘探阶段：确定煤层气的分布、储量、品质等，选择合适的开采方式。
2. 开发阶段：进行井口建设、井下设备安装等工作，实现煤层气的开采。
3. 利用阶段：将开采得到的煤层气进行处理、运输、利用，包括发电、供热、工业燃料等。
四、适用范围煤层气勘探、开发、利用方案适用于我国煤炭资源丰富的地区，如山西、陕西、内蒙古等地。
五、创新要点1. 采用先进的勘探技术，提高勘探效率和准确度。
2. 采用先进的开采技术，提高煤层气开采效率和安全性3. 采用先进的利用技术，提高煤层气利用效率和环保性。
六、预期效果1. 实现煤炭资源的高效利用，提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级，推动产业结构调整。
3. 减少煤炭开采对环境的影响，保护生态环境。
七、达到收益1. 提高煤炭资源的利用效率，降低能源生产成本。
2. 推动相关产业的发展，提高就业率。
3. 促进经济转型升级，提高经济发展水平。
八、优缺点优点：1. 实现煤炭资源的高效利用，提高能源利用效率。
2. 促进经济转型升级，推动产业结构调整。
煤层气水平井方案
煤层气水平井方案1.方案设计1.1选址：选取地质条件良好、煤层埋藏深度适中、含气量较高的地区作为水平井的选址点，避免地质构造复杂、含水层丰富等问题的存在。
1.2井型设计：根据煤层气田的特点，选择合适的水平井井型。
常用的井型有水平主井和支撑井两种。
水平主井负责收集煤层气，支撑井则用于增加井眼的稳定性和增加压裂作业的缓冲地带。
1.3井距设计：井距的设计应根据地质条件、煤层厚度、煤层气含量等因素进行合理安排，以保证煤层气的充分开采。
1.4钻探方法：根据地质条件和煤层厚度，选择合适的钻井方法。
常用的钻探方法有常规钻井、立体钻井、环状钻井等，可根据实际需要选择合适的方法。
2.技术要点2.1钻井方法：常用的钻井方法有钻井绳、钻井管和旋喷法等。
钻井绳法钻井速度快，但要求井眼稳定性高；钻井管法钻井成本低，但作业效率较低；旋喷法结合了两者的优点，常用于煤层气水平井的钻井作业。
2.2完井技术：水平井完井技术是确保煤层气产量和采收率的关键。
常用的完井技术有压裂技术和射孔技术。
压裂技术通过将压裂液注入煤层，使其裂缝扩展，增加煤层的渗透性；射孔技术通过在煤层中钻孔，打通煤层与井筒之间的通道，使煤层气能充分流入井筒中。
2.3井眼稳定性控制：由于水平井位于地下较深处，地应力较大，井眼稳定性较差，需要采取一定的措施进行控制。
例如，在钻探过程中使用加筋套管和套管级间充填物，增加井眼的稳定性。
2.4井壁清洁与防塞措施：在钻井过程中，由于煤层中存在大量的湿气和浮游物质，会导致井壁被污染和堵塞。
因此，需要采取适当的措施进行井壁清洁和防塞，以确保水平井的正常运行。
综上所述，煤层气水平井的方案设计关键在于选址、井型、井距和钻探方法等的合理选择，而技术要点则涵盖了钻井方法、完井技术、井眼稳定性控制以及井壁清洁与防塞措施等方面。
只有在正确的方案设计和技术要点的指导下，水平井才能有效地提高煤层气的采收率和产量。
煤层气参数井设计方案
3 煤层气参数井方案3.1 目的与任务1 主要目的（1）取全取准各项地质资料，评价东升煤田煤层的煤厚、煤质、盖层及含气性。
（2）了解工业产能，进一步评价煤层气勘探前景，为试采和开发试验提供地质数据。
本区煤层气勘探基础资料较少，因此在开展煤层气钻探的同时，必须进行钻探动态跟踪分析和综合研究，深化认识。
2 主要任务获取东升煤田煤层气可靠的评价参数，主要项目包括：煤层厚度、埋深、煤岩、煤质、割理和裂隙发育程度、煤体结构、等温吸附/解吸特征、含气量、含气饱和度、储层压力、煤层顶底板岩性、岩石节理/裂隙、结构/构造、成分、岩石力学性质、单井产气量等参数。
3.2 井位部署1 井位部署原则（1）煤田勘探程度高，地层、构造、煤层厚度、地层倾角比较清楚。
（2）煤层发育，单层厚度大，可采总厚度较大。
（3）煤层气含量较高且稳定性较好，其附近构造相对简单或拉张应力场（如向斜翼部和正断层附近等）部位。
（4）煤的渗透性较好，煤层以原生结构、碎裂煤为主，裂隙（煤层割理）较发育，避开构造复杂区和构造煤（碎粒煤、糜粒煤）发育地段。
（5）目标煤层为矿区主要可采煤层，且埋深300~1000m，并避开采空区。
（6）煤层气含量面积大，资源量较大、资源丰度较高。
（7）地形相对平缓、交通方便、施工条件相对较好等。
按上述条件，可优先考虑在东升井田东部施工1口煤层气参数井，目的层为七2、六2、、四2、二1煤。
东升井田参数井井位部署见图3.1和表3.1图3.1 东升井田地面井位置示意图设计井型为垂直井井型。
采用二开的井身结构方案：一开采用311.1mm钻头，钻穿基岩风化带20米后，下入244.5mm表层套管，封固地表疏松层，砾石层，建立井口，注水泥全封固；二开采用215.9mm钻头，钻至二1煤层底板以下60米完钻，下入139.7mm生产套管，注水泥封固至地面，加固井身，延长地面井瓦斯抽采时间。
图3.2 DS参-001井井身结构示意图3.4 取芯设计（1）尽可能在钻遇煤层顶以上5 m开始密闭取心，取至底板岩心。
煤层气水平井注氮增产改造技术
290CPCI 中国石油和化工石油工程技术煤层气水平井注氮增产改造技术王 靖 张 嫔（中石油煤层气有限责任公司韩城分公司 陕西韩城 715400）摘 要：对某煤矿低孔、低压、低含水饱和度、高变质程度的煤储层特点和筛管完井煤层气解吸困难情况，为了实现瓦斯治理与煤层气共同开发的需要，探索出一套煤层气水平井筛管完井下的注氮增产改造技术。
利用顶替排液、氮气驱替、憋井放喷3种氮气改造模式的不同特点，实施多次“注氮－憋压－放喷”作业，通过注氮改造可以清除近井污染，沟通煤层割理裂隙，改善井筒远处煤层渗透率，建立单相气体渗流通道，实现煤层气高效开发的目的。
关键词：煤层气 水平井 注氮增产 改造技术引言我国煤层气储存条件具有“三低一高”的特点。
针对“三低一高”的煤储层特点，必须经过煤储层改造才能获得有工业价值的产量。
近年来，国内外学者对煤对氮气的吸附理论、注入氮气驱替煤层气的作用机理、煤层气井氮气焖压、煤层气水力压裂氮气泡沫伴注等利用氮气进行煤储层改造的方法进行了研究，研究表明向煤层气井内注入氮气对提高煤层气采收率技术上是可行的。
鉴于此，某煤矿瓦斯治理与煤层气开发合作项目组在总结国内外研究资料的基础上，研究注入氮气进行顶替排液、氮气驱替、憋井放喷3种氮气改造模式作用机理，以期得到一套适合于七元煤矿区煤层气水平井筛管完井下的注氮增产改造技术。
1 煤层气水平井特点煤矿区煤层气的开发利用是保障煤炭这一主体能源安全生产和国家能源安全的重要措施，按照“先采气，后采煤”的原则，通过先采气进行瓦斯治理，降低采煤风险。
煤层气水平井特点主要包含以下几点：第一，井身的结构比较简单，施工难度比较小。
水平井的主井通常情况下都是没有分支的，水平井钻具是沿着目标煤层朝着垂直井的方位前进，一般平面摆动相对较小。
钻进时采用能控制导向的组合钻具沿着煤层下倾的方向近水平的钻进，技术要领是整套系列的钻具在井内弯曲的角度与幅度变化比较小，井眼的轨迹比较容易控制，钻井的效率和成井率比较高，综合成本整体上不是很高。
煤层气驻井工作方案
煤层气驻井工作方案一、引言。
煤层气是一种重要的清洁能源资源，具有丰富的储量和广泛的分布。
随着能源需求的不断增加，煤层气开发已成为我国能源战略的重要组成部分。
而煤层气的驻井工作方案是煤层气开发中至关重要的一环，其质量直接影响着煤层气的生产效率和经济效益。
因此，制定科学合理的煤层气驻井工作方案对于提高煤层气开发的效率和质量具有重要意义。
二、煤层气驻井工作方案的必要性。
煤层气驻井工作方案是指在煤层气勘探和开发过程中，根据地质条件、井筒结构和工程要求，制定出一套科学合理的工作方案，以保证煤层气的有效开采和生产。
煤层气驻井工作方案的制定对于以下几个方面具有重要意义：1. 提高煤层气勘探和开发的效率。
通过科学合理的工作方案，可以最大限度地提高煤层气的勘探和开发效率，减少资源浪费。
2. 保证煤层气的安全生产。
煤层气开采是一项高风险的作业，制定科学合理的工作方案可以有效降低事故发生的概率，保证煤层气的安全生产。
3. 降低煤层气开发的成本。
通过合理的工作方案，可以降低煤层气开发的成本，提高经济效益。
三、煤层气驻井工作方案的制定原则。
制定煤层气驻井工作方案应遵循以下原则：1. 科学性原则。
工作方案应基于科学的地质勘探资料和工程技术标准，确保方案的科学性和可行性。
2. 灵活性原则。
工作方案应具有一定的灵活性，能够根据实际情况进行调整和修改。
3. 经济性原则。
工作方案应考虑到经济效益，尽可能降低开发成本，提高经济效益。
4. 安全性原则。
工作方案应注重安全生产，确保煤层气开发过程中的安全性。
四、煤层气驻井工作方案的制定步骤。
1. 收集地质勘探资料。
首先需要收集并分析地质勘探资料，包括地质构造、煤层分布、煤层气储量和地下水情况等。
2. 分析井筒结构和工程要求。
根据井筒结构和工程要求，确定井口设备、井筒材料和施工工艺等。
3. 制定工作方案。
根据地质勘探资料和井筒结构，制定科学合理的煤层气驻井工作方案，包括井口施工、井筒完井、井底开采等内容。
煤层气多分支水平井技术及现场应用
煤层气多分支水平井技术及现场应用李兵摘抄多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不同位置分别侧钻出多个水平分支井眼，也可以在分支上继续钻二级分支，因其形状像羽毛，国外也将其称为羽状水平井[1]等。
多分支水平井集钻井、完井和增产措施于一体，是开发低压、低渗煤层的主要手段。
煤层气多分支水平井工艺集成了煤层造洞穴、两井对接、随钻地质导向、钻水平分支井眼、欠平衡等多项先进的钻井技术，具有技术含量高和钻井风险大的特点。
目前美国、加拿大、澳大利亚等国应用多分支水平井开采煤层气已取得了非常好的效益[2]，而我国处于刚刚起步阶段。
2005年廊坊分院组织施工的武M1－1羽状水平井顺利完钻，该井垂深达900m，是世界最深的一口煤层气羽状水平井。
2005年底山西晋城大宁煤矿完成DNP01、DNP02两口羽状水平井，每口井的日产气量约为2～3万方。
2006年2月中联煤公司完成了DS－01井的钻井施工，目前该井处于排水阶段。
与此同时，华北与CDX、长庆、辽河、远东能源等国内外企业都已启动了羽状水平井开发煤层气的项目。
多分支水平井是煤层气高效开发方式的发展趋势，该技术的普遍应用必将为煤层气的勘探开发带来突破性进展，在我国掀起开发煤层气的热潮。
1煤层气多分支水平井钻井技术难点分析煤层气多分支水平井工艺集成了水平井与洞穴井的连通、钻分支井眼、充气欠平衡钻井和地质导向技术等，这是一项技术性强、施工难度高的系统工程。
同时为了保持煤层的井壁稳定，煤层段一般采用小井眼钻进（φ152.4mm井眼），因而对钻井工具、测量仪器和设备性能等方面都提出了新的要求。
煤层气多分支水平井面临的主要难点可概括为如下几点：（1）煤层比较脆，而且存在着互相垂直的天然裂缝，而这种脆性地层中钻进极易引起井下垮塌、卡钻等复杂事故，甚至井眼报废。
(2）煤层易受污染，储层保护的难度大，一般需采用充气钻井液、泡沫或清水等作为煤层不受污染的钻井液体系。
（3）由于煤层埋藏比较浅，同时井眼的曲率较大，钻压难以满足要求，同时钻水平分支井眼时钻柱易发生疲劳破坏，导致井下复杂。
煤层气水平连通井钻井技术
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 ｌ 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 （ Ｍ ＭＷＤ） Ｅ— 、低 转 速 高扭 矩 马达 、 强磁 导 向 系统 （ ）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
第 ７卷 第 ２ 期 ２ １ ４月 ００年
中国煤层气
Ｃ Ｈ Ｃ Ｉ Ｄ ＯＡ Ｅ Ｍ脚 Ａ Ｅ Ｎ
ｖ １７ Ｎ ． ０． ｏ ２ Ａ ｒ ． １ ｐａ ２ ０ ０
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 ２０３ ） １０ １
ｈ ｅｅ ｖ ｉ ｒ ｔ ｉ ｅ ｎ ｌｇ ｔ ｅｒ ｓ ｒｏｒｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｔ ｈ ｏｏ ．Ｔｈｓａ ｔ ｌ ｅｃ ｉｅ ｔ ｅ ｉ ｄ ｏ ｅ ａ ｏ ｎ ｄ ｂ ｉｇ ｐ ｓ ｍｅ ａ ｖｃ ｓ ｃ ｏ ｃ ｙ ｉ ｒｉ ｅ ｄ ｓ ｒ ｓｉ ｄ ｓｇ ａ ｐ ｒｔ ｎ，ａ ｒｎ ｓｕ ｏ ｄ ｅ ｃ ｂ ｓ ｎ ｎ ｉ ｉ ｆｒｔｅ ｆ ｔｒ ｐ ｒｔ ｎ ｏ ｅ ｈ ｒ ｏ ｔｌｃ ｎ ｅ ｔ ｌ ｉ ｅ ｂｏ ｋ． ｏ ｕｕ ｅ ｏ ａｉ ｆｔ ｏ ｉ ｎａ ｏ ｃ ｅ ｗｅｌｎ ｔ ｌｃ ｈ ｅ ｏ ｈ ｚ ｄ ｈ
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煤层气分支水平井设计方法与实施技术
这样来决定圆管 中层流 的速度分布 ，流 下 的 连 通 作 用 。对 于 煤 层 气 分 支 井 量及压力降 。煤层气多分支井 中的水 、 气产量较低 ，其流态均可视为层流 ，各 分支井眼可视为不 间方位布置的凼管 。
来 说 ，可 以钻 两 个或 两个 以上 的主井 眼 ，主 井眼 也 叫主 井 简 ，一般 用 Ｍ表 示 ，如 果包 含两 个 以 上的 主井 眼 ，Ｍ
煤 层 气 开 发
煤层气分支水平井设计方法与实施技术
口 鲜保安 ／ 中联煤层气国家工程研究 中心
／ 支 水平井 技术特 别适 合于 开 采低 ／１ ，渗透储 层 的煤层 气 ，与采 用射孔 完井和水力压裂增产 的常规直井相 比具 有 不可替代的优越性 。多分支 水平 井技 术的优 点主要有 ：增加有效供给范 围 ，
分支水平井在煤层 中呈网状分布 ，将煤
层 分割 成很 多连续的狭长条带 ，从而大
大增 Ｊ煤层气 的供给 范围 ；提高了导流 Ｊ 口
能 力 ，分 支 井 眼与煤 层 割理 的相 互交
错 ，煤层割理 与裂隙更畅通 ，提高 了裂 隙 的导 流能 力 ；减少了对 煤层的伤害 ，
常规直井钻井 完钻后 要固井 ，完井后还
地下储油 、储气库工程 。
分 支 水 平 井 设 计 基 本 原 理
分 支 水平 井 可 设想 成 由不 同连 通 方式的圆管组成 。假设不可压缩 的粘性 流体流过 半径为 Ｒ 的无限长 圆管 ，而且
分支水平井可 以简化成并联管路 ，其原 可 以带 序号 ，如 Ｍ（ ） １ ，Ｍ（） ２ ，… … ， 理图如 图ｌ 示 ，ｑ 所 为管路 流量 ，Ｌ 为管 Ｍ（） 是主井 眼序号数 ，为正整数 。 ｎ ，ｎ 路长度 ，ｄ 为管路 直径 。设分流前 流量 为ｑ 合 流后 流量 为ｑ ，三 管 Ｉ 流量 大 Ｊ
煤层气多分支水平井施工工艺
２ 潞 安矿 区多分支水 平井钻 井工艺
潞 安 矿 区多 分 支水 平 试 验 井 由 一 日垂 直 井 Ｌ Ａ一０ Ｖ井 ｌ 收 稿 日期 ：２０ ０ ０ ０ ９— ６— ３ 作 者 简 介 ：王
３ ０
剑 （９ ０一） １８ ，男 ，山西 长 治 人 ，２０ ０ ７年 毕 业 于 中 国矿 业 大 学 ，现 从 事 地 面 瓦斯 抽 采 开 发 管 理 工作 。
煤
炭
工
程
２１ ０ ０年第 ２期
煤层 气 多分 支水 平 井 施工 工 艺
王 剑 ，崔秀奇 ，杨 国军
（ 山西 潞 安 环能 股 份 公 司 ，山 西 长治 ０６ ０ ） ４ ２４
摘
要 ：以潞安 矿 区第一 口多分 支水平 井 Ｌ ０ Ｈ的 实钻 工程 资料 和现 场施 工 经验 为基础 ， Ａ一 １
２０ ０４年 １ 月在 山西沁水盆地大 宁煤矿完成了国内第 一 口煤 １
层 气 多 分 支 水 平 井－ Ｄ Ｐ ２井 ，煤 层 中 水 平 进 尺 达 到 了 － Ｎ０
７８ ｍ。２０ ６７ ０４年 １ １月 ２ ８日 ，Ｄ Ｐ Ｎ ２井 正 式 投 入 生 产 ，排 采
１５ 后 稳 定 产 量 在 ２０ ０ ｄ左 右 ，实 现 了预 期 工 艺 和 产 ３ｄ ００ｍ／ 能 的 双 重 突破 。２ ０ 在 山 西 宁 武 盆 地 施 工 了 多分 支 水 平 ０ ５年
图 １ Ｌ ０ Ｈ 井 井身 结 构 图 Ａ一 １
根 据 Ｌ ０ Ｈ 多 分 支水 平 井 在 钻 井 过 程 中存 在 的 主 要 Ａ一 １
的水平井最高产量达到了 ｌ ０万 ｍ ／ 。 ｄ
技术难题 ，通过 大 量 的资 料 调研 、论 证 分析 、研 究 试验 ， 形成了一套完整 的可行性 工程技 术和完井 技术方 案 ，使 用 了两井连通技术 、水 平井技术 、分支 井技术 、随钻地质 导 向技术 、欠平衡 技术 、悬空侧 钻技术 等多种 国内外最新 技
煤层气水平井施工方案模板
煤层气水平井施工方案模板1. 引言本文档旨在提供一份煤层气水平井施工方案模板，以指导相关工程中的施工活动。
在编写施工方案时，需充分考虑工程的具体情况、环境要求以及安全、质量等方面的要求。
2. 工程概述在本节中，将对煤层气水平井的工程概况进行介绍。
包括项目背景、目标、范围以及施工的技术要求等。
此外，还需考虑施工过程中可能遇到的风险和相应的控制策略。
3. 施工准备在施工前，需要进行充分的准备工作。
其中包括但不限于以下内容：•确定施工队伍的组织架构和职责分工；•确定施工所需设备、工具和材料清单；•对施工区域进行勘察和测量，确定施工的具体位置、方向和尺寸等；•制定施工进度计划，并与相关方进行协调。
4. 施工步骤本节将逐步介绍煤层气水平井的施工步骤。
每一步骤都需详细描述所需的工作内容、方法和要求。
具体步骤可能包括但不限于以下内容：4.1 土建施工•准备施工用地，并进行清理和平整；•进行地基处理，保证施工的稳定性和安全性；•进行基坑开挖，按设计要求确定煤层气水平井的位置和尺寸；•进行地下室的施工，包括基础、墙体和屋顶等。
4.2 钻井施工•进行钻井井筒的布置和定位工作；•选择适当的钻井工艺和设备；•进行钻井作业，其中包括钻进、取芯、水平井段突破等；•进行注水和封井工作，确保煤层气水平井的稳定和安全。
4.3 设备安装•根据工程设计，安装煤层气开发所需的生产设备和管线；•进行设备的调试和试运行，确保其正常工作；•进行设备的保养和维修，确保其长期稳定运行。
4.4 完工验收•对施工完成的煤层气水平井进行检查和测试；•进行施工成果的验收和交接；•编写施工记录和报告。
5. 施工安全与质量管控在整个施工过程中，安全和质量是至关重要的。
施工方案应明确具体的安全和质量控制措施，并进行详细的风险评估。
•安全管控：包括但不限于安全培训、事故预防和应急处理等措施；•质量管控：包括但不限于质量检查、验收测试和质量保证措施等。
6. 环境保护在施工过程中，需充分考虑环境保护要求。
煤层气开发的多分支水平井钻井技术
其 原因 ： 煤层气 开发 区往往也是 煤炭 开采区 （ 山 ① 如
西 沁水 盆地 ）按 照 国家“ 采气 、 采煤 ” “ 气采 ， 先 后 、采 煤 一体 化 ” 的要求 ， 完气 还要 采煤 ， 采 而采 煤是 禁忌
辅 开发 煤层气 的钻井原 则 ， 即开 始 大规模 应 用 了 随
多 分 支 水 平 井 钻 井 技 术 。截 止 到 ２ ０ ０ ９年 底 ， 完 成 共 多 分 支 水 平 井 ４ 口 ，建 成 了 ２５ ｍ。 层 气 生 产 ９ ．亿 煤
概
一
述
有 其 独 特 的特 点 。
１ 开 发 目的 层 单 一 且 为 水 平 面 多 分 支
煤层 气 （ 称 瓦斯 ） 俗 是继 石油 、 然气 之后 的又 天 新型、 清洁能 源 。我 国煤层气 资源丰 富 ， 特别 是 山
一
利 用多分 支水平井 钻井技术 开发煤 层气 ， 目前 般选 择一个 主力煤层 开发 ，在 单一层 位类似水 平 面上钻 多分支 。这与油 井在 ２个 以上层 位钻 出多 分
由于煤储 层地 层压力 、 渗透率 相对较低 ， 要达 到 提 高煤 层气产 量 的 目的 ，需要 比常规 油气井更 多 的 渗滤 面积与排 气通道 ， 因而在煤 层段所 钻分支更 多 ，
一
般 １２个 主 支 ， 主 支 两 侧 要 钻 多 个 ｆ 般 ６ ８个 ） ～ 在 一 ～
分支 ， 累计煤层段 进尺 一般要达 到 ４０ ０ 以上。 ０ ｍ
Ａｂｓｒ ｃ Ａｐ ｌ ｉ ｈ ｉｌｉｇ ｔｃ ｎ ｌ ｙ ｏ ｔａ ｔ ｐ ｙｎｇ ｔｅ ｄｒ ｌｎ ｅ ｈ ｏｏｇ ｆｍｕｈ ｐｅ ｂｒ ｎ ｈ ｎ ｏ ｚ ｎ ａ ｏ ｔｅ ｅ ｐｌｒ ｔｏ ｆｃ ａ—ｂ ｄ ｇ ｓｉ ｎ ｆｅ ｔｖ ａ ｓ ｉ ｌ ａ ｃ ｉ ｇ ｈ ｒ ｏ ｔ ｌｔ ｈ ｘ ｏ ａｉ ｎ ｏ ｏ ｌ ｅ ａ ｓｏ ｅ ｅ ｃｉ ｅ ｍｅ ｎ ｉ ｔ ｎｃｅ ｓ ｈ ｕｐｕ ｆｔｅ ｓｎ ｌ ｌ ａ ｅ ｕｃ ｈ ｏ ｒ ｈ ｎｓｖ ｏ ｔ ｏ ｉ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｔ ｔｏ ｈ ｉｇ ｅｗｅｌ ｎｄ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｉｅ ｃ ｓ．Ｃｏ ｍｂｉ ｄ ｗｉｈ ｔ ｅ ｄ ｉｌｎ ｒ ｃｉ ｅｏ ｌｉ ｌ ｒ ｎ ｈｉｇ ｎｅ ｔ ｈ ｒｌ ｇ ｐ ａ ｔｃ ｆｍｕ ｔｐｅ ｂ ａ ｃ ｎ ｉ ｈｏ ｚ ｎｔｌｗｅ ｌｆｒｃ ａ－ｂ ｄ ｇ ｓ ｉ ａ ｘ ，ａ ｎｔｏ ｕｃｉｎ ｉ ｉｅ ｏ ｉｓｔｃ ｎｏｏ ｉａ ｈａ ａ ｔ ｒｓｉｓ ｐｐ ｉｄ ｔｃ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｅ ｉｔｎ ｉ ｒ ｏ ａ ｌ ｏ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ Ｓｈ ｎ ｉ ｎ ｉ ｒ ｄ ｔ ｓｇ ｖ ｎ ｔ ｔ ｅ ｈ ｌｇｃ ｌｃ ｒｃ ｅ ｔｃ ，ａ ｌｅ ｅ ｈｎ ｌｇ ｎ ｘ ｓｉｇ ｏ ｉ ｐｒｂｌｍｓ ｔｉ ｓ ｏ ｈ ｔｅ ｐ ｏ ｎ ｈｅ ｃ ａ —ｂ ｄ ｇ ｓ ｂ ａ ｌｉ ｇ ｍｕ ｐｌ ｒ ｎ ｈｉｇ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｌ ｔｃ ｏｏ ｉｓ ｃ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓ ｈ ｏ ｅ ．Ｉ ｓ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｘ ｌ ｒ ｇ ｔ ｏ ｌ ｅ ａ ｙ ｐｐｙ ｎ ｈｉ ｅ ｂ ａ ｃ ｎ ｏ ｏ ｔｌｗｅｌ ｅ ｈｎ ｌｇｅ ａ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｉ ｉ ｃ ｍｐｒｈｅ ｓｖ ｎ ｆｔ ｆｔ ｅ ｓｎ ｌ ａ ｌ． ｏ ｅ ｎ ｉ ｅｂｅ ｅ ｓｏ ｈ ｉ ｇｅ ｇ ｓｗｅ １ ｉ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｃ ａ — ｄ ｇ ｓ ｄｓ ｏ ｌ ｂｅ ａ ；ｍｕ ｔ ｅ ｂｒ ｃ ｉｇ ｈｏ ｚ ｎ ａ ｌ；ｄ ｉｌｎ ｌ ｌｉ ａｎ ｈｎ ｒ ｏ ｔ ｌｗｅ ｌ ｒｌｉｇ ｗｅ ｌ ｐｌ ｉ
煤层气水平井施工技术研究与应用
煤层气水平井施工技术研究与应用随着能源需求和环境保护意识的日益增强，煤层气成为一种备受关注的清洁能源。
煤层气水平井是一种常见的开采方法，其施工技术的研究和应用至关重要。
本文将从以下几个方面详细讨论煤层气水平井施工技术的研究与应用。
一、水平井施工技术的分类与特点水平井施工技术主要包括直推型、压裂型以及钻爆型。
直推型水平井施工技术是运用聚能穿透技术，以压裂作辅助手段，将钻孔直推至煤层中。
压裂型水平井施工技术则将孔眼打到煤层中，再通过水射流对煤层进行压裂，形成水平井。
钻爆型水平井则利用钻爆器具将煤层炸裂扩大孔径，施工较为简单快捷。
这些不同的施工技术各有特点，可以根据实际情况选择合适的技术进行施工。
二、水平井施工技术的关键问题与解决方案在水平井施工中，存在一些关键问题需要解决。
首先是井眼稳定性问题，由于存在地应力差异以及煤层裂隙的存在，井眼容易变形和坍塌。
为解决这一问题，可以采用固井技术和应力控制技术。
其次是井眼离心力的影响，这可能导致顶部和底部井眼直径不一致。
通过提高钻杆转速和适时的挤压，可以减少离心力的影响。
另外，水平井的通流能力也很重要，通过增加压裂和合理设计井眼，可以提高水平井的通气能力。
三、水平井施工的关键设备与技术在水平井施工中，关键的设备和技术主要包括钻井设备、固井设备、压裂设备和井下测量设备等。
钻井设备需要满足水平井的要求，包括低噪音、高效率和可靠性等特点。
固井设备则需要能够稳定井眼以及提高固井质量。
压裂设备需要能够产生足够的压力，以扩大煤层孔径。
井下测量设备则用于监测井孔、煤层应力和温度等参数。
四、煤层气水平井的应用及其效益煤层气水平井通过有效开采煤层气，可以提高煤层气开采的效率和产量，减少煤层损失。
同时，煤层气水平井的施工技术还可以减少液体的使用，降低了对环境的影响。
此外，煤层气水平井还可以增加煤层接触面积，提高采收率，节约开采成本，并且降低了安全风险。
因此，煤层气水平井的应用具有广泛的推广和利用前景。
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。
煤层气勘探、开发、利用方案(一)
煤层气勘探、开发、利用方案煤层气是一种以煤炭为主要储层的天然气资源，具有广泛的资源潜力和巨大的经济价值。
为了实现煤层气资源的高效勘探、开发和利用，需要进行产业结构改革，以提高资源利用率、降低环境污染，并促进经济可持续发展。
本文将从产业结构改革的角度，提出一个煤层气勘探、开发、利用方案，并详细阐述实施背景、工作原理、实施计划步骤、适用范围、创新要点、预期效果、达到收益、优缺点以及下一步需要改进的地方。
一、实施背景：当前，全球能源需求不断增长，传统能源资源日益减少，清洁能源的开发和利用已成为全球能源发展的重要方向。
煤层气作为一种清洁能源，具有丰富的储量和广泛的分布，可以有效替代传统能源，减少对煤炭的依赖，降低碳排放，对于实现能源结构调整和环境保护具有重要意义。
二、工作原理：煤层气勘探、开发、利用方案的工作原理主要包括以下几个方面：1. 勘探：通过地质勘探技术，确定煤层气资源的分布、储量和品质，为后续的开发提供依据。
2. 开发：采用水平井、多点压裂等技术手段，提高煤层气的开采效率，并通过合理的开采方案，最大限度地降低环境污染。
3. 利用：将开采到的煤层气进行净化、压缩、输送等处理，用于发电、供暖、工业燃料等领域，实现煤炭清洁高效利用。
三、实施计划步骤：1. 勘探阶段：（1）确定勘探区域，制定勘探方案；（2）进行地质勘探，获取煤层气资源的基本信息；（3）进行资源评价，确定可开发的煤层气储量。
2. 开发阶段：（1）制定开发方案，包括井网布局、开采技术、环保措施等；（2）进行水平井钻探和多点压裂等作业，提高煤层气开采效率；（3）建设煤层气净化、压缩、输送等设施，实现煤层气的利用。
3. 利用阶段：（1）建设煤层气发电、供暖、工业燃料等利用设施；（2）进行煤层气净化、压缩、输送等处理；（3）将煤层气输送到用户端，实现煤层气的利用。
四、适用范围：煤层气勘探、开发、利用方案适用于具有煤层气资源的地区，尤其是煤炭资源丰富的地区。
煤层气水平井施工方案设计
煤层气水平井施工方案设计1. 引言煤层气开采已成为当前国内能源产业中的重要组成部分，水平井作为煤层气开采的重要工程技术之一，其施工方案设计对于煤层气开采的效果和工程安全具有至关重要的影响。
本文将针对煤层气水平井的施工方案进行设计和分析。
2. 水平井施工方案设计要点煤层气水平井施工方案设计需要考虑以下关键要点：2.1 井孔布置合理的井孔布置是水平井施工的基础。
根据煤层气的储量和分布情况，确定井孔的位置和间距，以最大限度地利用煤层资源。
采用合适的井孔布置可以有效减少施工成本和提高产能。
2.2 钻井技术钻井技术是煤层气水平井施工中的关键环节。
根据地质条件和目标井段的要求，选用合适的钻井工艺和设备，确保钻井进度和质量。
同时，合理设计钻井液的配方，减少钻井过程中的问题和事故发生。
2.3 钻井液管理钻井液是在钻井过程中起着冷却、润滑、携带岩屑和控制井壁稳定的重要作用。
合理管理钻井液是水平井施工过程中的关键一环。
设计合适的钻井液配方，定期检测和监控钻井液性能指标，及时调整和补充钻井液，有效控制钻井液的质量和使用成本。
2.4 钻井排水和防漏钻井排水和防漏是煤层气水平井施工中必须要考虑的问题。
根据井段地层的水文地质特征，设计合适的排水系统，及时排除井孔内的地下水，确保施工过程的顺利进行。
同时，采取合适的防漏措施，防止钻井液和煤层气在钻井过程中的泄漏。
3. 水平井施工方案设计流程3.1 工程前期准备确定煤层气水平井的目标和需求，编制施工方案设计任务书。
组织专业人员对煤层气井孔布置、钻井技术、钻井液管理以及钻井排水和防漏等进行技术论证和可行性研究。
3.2 方案设计根据需求和可行性研究结果，编制煤层气水平井施工方案。
方案中需要详细描述井孔布置、钻井技术、钻井液管理以及钻井排水和防漏等关键内容，同时进行技术计算和示意图绘制。
3.3 方案评审和修改完成方案设计后，组织相关专业人员对方案进行评审。
根据评审结果，及时修改和优化方案内容，确保方案的合理性和可行性。
煤层气低产井改造
煤层气低产井改造煤层气低产井改造是指在煤层气井投产后，如果产气量低于设计产气量或者达到了一定生产周期后，产气量开始逐渐下降，需要采取一定的技术手段对井口及井下设备进行维修、调整或更换的过程。
主要目的是提高煤层气井的产气能力和经济效益，实现煤层气的高效开发利用。
具体的改造方法包括水平井措施、修井优井措施、井下装备更新和井下设备优化措施等。
以下将分别介绍这些措施。
一、水平井措施水平井是一种通过对储层进行水平钻孔措施，达到提高复杂储层开采效果的采油措施。
在煤层气开采中，水平井措施可以通过控制排采区域内煤层渗透性、增加煤层有效采气厚度等方式，改善煤层气井的采气效果。
通过水平井措施改造的井可增加产量，成本也相对较低，适用于小生产能力的煤层气井。
二、修井优井措施修井优井措施主要包括钻井措施、修井措施、压裂措施等。
其中，钻井措施包括一口双井、换位钻井、开侧井等，这些措施主要针对单井井效不佳或单井产量达到了一定的生产周期且产气量开始逐渐下降的情况。
修井措施则主要是通过井身加强措施、煤层压实、地质包层压实等方式来提高井壁密闭性、储层渗透能力，以提高单井采气量。
压裂措施则是通过人工或机械力将煤层裂缝扩张从而增加煤层有效采气面积的措施。
三、井下装备更新井下装备更新主要针对因工期短或露天调配等原因井下设备迅速损坏或工作不稳定的情况进行设备更新。
更新的设备要符合技术标准和安全规定，其品质和性能必须经过检验和试验。
四、井下设备优化措施井下设备优化措施主要是针对仍然处于使用阶段、工作不稳定、运行效率低下的设备进行技术改造的措施。
即对井下设备进行优化，提高设备的工作效率和稳定性，降低设备运行成本，推进设备的现代化，提高运行效益和经济效益。
总之，煤层气低产井改造是提高煤层气采收率及经济效益的有效途径之一。
在改造过程中，应根据实际情况综合运用以上四种措施。
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东坐标 (m)
0.00 -235.65 -275.15 -297.51 -1094.31
狗腿度 (deg/30m)
0.00 8.00 0.00 6.00 0.00
闭合距 (m)
0.00 237.32 277.10 299.56 1098.94
闭合 方位 (deg) 0.00
276.80
276.80
276.72
煤层气水平井 钻完井方案
2014年2月
1
汇报提纲
一、总体思路及目的 二、方案设计依据 三、钻完井方案
2
一、总体思路及目的
思路：
目的：
由于煤层气水平井排采 ➢去除排采直井，节约成本，保护环境；
工艺得到解决，设计及试 ➢完井方式满足煤层段后期作业；
验常规水平井开发煤层气。 ➢与 已 钻 直 井 配 套 形 成 “ 水 平 井 压 降 控 制
h 针对水平井和直井的造穴第一次连通难，如果出现在第一次连通 不上，抽回重新钻进的情况，我们采取在废掉的井眼内打水泥塞，确 保不出现两个井眼的现象。
18
二、钻完井方案
（3）固井水泥浆设计
① 技术套管
配方1：G级水泥+微硅5%+降失水剂4% +堵漏剂4%+分散剂1.5%+早强剂 3%＋现场水
项目
初始温度 ℃
三开 D171.4
三开~ 井底
D171.4mm钻头+D120.7mm单弯螺杆（1.5°）+钻具止回阀+循环接头(MWD 带 伽 马 ) + D88.9mmNWDp×2 根 +D88.9mmDp× 若 干 根 + D88.9mmWDp×51根+ D120mm随钻震击器+D88.9mmWDp
注：实钻过程中，施工单位可根据实际情况及现场经验调整钻具组合，但在水平段钻进时，所有入井钻具的内 径不能小于57mm，以便处理。
项目
初始温度 ℃
最终温度 ℃
升温时间 min
初始压力 MPa
最终压力 MPa
20
35
20
6
30
项目
密度 g/cm3
造浆量 ml
流动度 cm
稠化时间 min
滤失量 析水 强度/24小 ml ml 时MPa
1.87 0.68 22
≥150
≤50
0
≥14
20
二、钻完井方案
7、周期预测
开钻 次数
钻头 直径
煤层的割理发育图
16
二、钻完井方案
② 三开煤层段固井主要工艺要求
a 下套管前先通井，通井要有耐心，通井组合要从简至繁，从易至 难。
b 斜井段及水平段中要保证钻井液摩阻系数小于0.08，预防卡钻。 控制起下钻速度，防止出现抽吸和压力激动。
c 用好固控设备，清除砂泥，破坏并清除岩屑床，以保证井眼通畅。 若环空不畅岩屑较多可配制粘切较高的稠泥浆裹几次，直到起下较正常。
时间 d 2 1.5 11 1 3 2
4
2
2
4.5
累计时间 d 3.5
24.5
33
注：按煤层为1000m垂深预测。钻井周期预测不包括钻机搬家安装、射孔
压裂时间。
21
22
区” 。
删除
3
汇报提纲
一、总体思路及目的 二、方案设计依据 三、钻完井方案
4
二、方案设计依据
➢ x庄3#煤层厚度为5~6m，埋深为1000m左右； ➢ 要求煤层水平段长600~1000m。
5
汇报提纲
一、总体思路及目的 二、方案设计依据 三、钻完井方案
6
二、钻完井方案
1、井身结构
➢ 一开用D374.6mm钻头， 下D273.1mm套管；
17
二、钻完井方案
d 在狗腿度大的地方以及遇阻卡的地方要反复的正划眼和倒划眼， 以保证井眼顺畅。
e 油层套管采取在水泥浆体系中加入膨胀剂来提高水泥石的煤层的 胶结性能。在水泥浆体系中加入一种高分子的降失水剂，在保证失水 小于50mL的条件下，又保证了水泥浆的零析水。
f 针对煤层水平段800m下套管难，选择在套管底部适当的下入滚子 扶正器，减小套管的阻力，确保套管能够正常下入。
mm
一开 D374.6
二开 D241.3
三开 D171.4
井段 m
0~60 60~1020 1020~见煤 （先导眼）
1020~1216
1216 ~2016
施工项目
内容
钻进、辅助 固井、装井口等 定向钻进、辅助 复合钻进 封堵、候凝等 定向钻进、辅助 下套管、固井、候凝、测固 井质量等 水平段钻进 通井、下套管、固井侯凝、 测固井质量等 风险周期
二开着陆点
先导眼
60°先导眼 70°先导眼
约51m 约70m
煤层
9
二、钻完井方案
3）下泵对轨迹的要求
为达到水平井无杆泵下至煤层以下的要求，二开轨迹降至煤层以下1m，三 开水平段在煤层中穿行，形成勺子形状，如图。
垂 直 投 影 图
10
二、钻完井方案
3、钻具组合
井眼尺寸 开次
mm
钻进井段
钻具组合
一开 D374.6
➢ 二开用D241.3mm钻头， 下D193.7mm套管中完；
➢ 三开用D171.4mm钻头， 下D139.7mm套管，射孔 压裂。
7
二、钻完井方案
2、轨道剖面设计
1）轨道设计 以1000m垂深，水平段长800m，地层倾角2°计算。
描述
上直段 造斜段 稳斜段 二开底
井底
测深 (m)
793.12 1153.12 1193.12 1215.65 2015.65
11
二、钻完井方案
4、钻井液设计
1）一开钻井液设计—膨润土钻井液
膨润土：50~60kg/m3 NaOH：1~2kg/m3
Na2CO3：2~3kg/m3 KPAM： 2~4kg/m3
2）二开钻井液设计—聚合物钻井液
膨润土：40~50kg/m3 NaOH：1~2kg/m3
Na2CO3：2~3kg/m3 KPAM： 4~6kg/m3
二开 D241.3
60°之前
D241.3mm钻头+D172mm×（1~1.75°）单弯螺杆+钻具止回阀+循环接头 (MWD)+D165mmNDc×1 根 +D127mmNWDp×1 根 +D127mmWDp×24 根 +D127mmDp
60°~二开底
D241.3mm钻头+D172mm×（1~1.75°）单弯螺杆+钻具止回阀+循环接头 (MWD)+D127mmNWDp×2根+D127mmDp×若干根+D127mmWDp×24根 +D159mm随钻震击器+D127mmWDp×6根+D127mmDp
NPAN：7～12kg/m3
乳化石蜡：10~20kg/m3
FT-103：8～10kg/m3
SMP-Ⅰ：5～10kg/m3
RH-2润滑剂：10~20kg/m3
12
二、钻完井方案
3）三开钻井液设计 使用清水钻进煤层，在用清水垮塌严重，钻进困难的情况下，可 试验应用可降解钻井液钻进，且有利于三开完井。 ➢ 绒囊钻井液 ➢ CBMD煤层钻井液
275.27
段长 (m)
793.12 360.00 40.00 22.53 800.00
垂 直 投 影 图
8
二、钻完井方案
2）先导眼钻进
如水平井周围无邻井校准煤层深度，则二开钻进要确定着陆位置，需钻 进先导眼。 ➢ 若井斜60°钻先导眼，先导眼长度65m，距二开着陆距离约70m。 ➢ 若井斜70°钻先导眼，先导眼长度55m，距二开着陆距离约51m。
0~60m
D374.6mm 钻 头 + 托 盘 +D165mmNDc×1 根 +D165mmLDc×5 根 +D127mmDp
上直段
D241.3mm钻头+钻具止回阀+托盘+D165mmNDc×1根+D165mmLDc×1根 +D239mmF+D165mmLDc×7根+D127mmWDp×18根+D127mmDp
/
/
193.7 0~1214 1214 J-55×8.33 39.287 47.69 47.69 1.9 2.9
3.3
139.7 0~2014 2014 J-55×7.72 25.298 50.95 50.95 3.3 4.1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2.9
15
二、钻完井方案
（2）固井技术措施
① 固井特点及难点
a 套管下入困难； b 煤储层压力低，封固段长； c 水泥浆配方设计困难； d 煤层易受到伤害，保护煤层的难度大； e 三开固井质量难以保证。
最终温度 升温时间
℃
min
初始压力 MPa
最终压力 MPa
配方1
20
35
20
6
30
项目
密度 g/cm3
造浆量 ml
流动度 cm
稠化时间 min
滤失量 析水 强度/24小时
ml ml
MPa
配方1 1.88 0.8
22
≥100
≤50 0
≥14
19
二、钻完井方案
② 油层套管
配方
试验 条件
试验 结果
下部：G级油井水泥+微硅5%+降失水剂3%+膨胀剂0.4%+分散剂1%+堵漏 剂4%＋早强剂3% +现场水
井斜 (deg)
0.00 96.00 96.00 92.00 92.00