煤层气钻井与完井技术
彬长矿区煤层气水平井钻井与完井技术
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｃｏ ａ ｌ ｂ ｅ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ；ｈ ｏ ｉｚ ｒ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ ｗｅ ｌ ｌ ；ｄ ｉｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ
关 键词 ：煤层 气 水平 井 钻 井 完井
Ｄｒ ｉｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｈｏ ｉｚ ｒ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ Ｗｅ ｌ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｃ ｏ ａ ｌ ｂ ｅ ｄ
Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｉ ｎ Ｂｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ａｒ ｅ ａ
第 １ Ｏ卷 第 １ 期 ２ ０ １ ３年 ２月
中国煤层气
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｃ ０ＡＬ Ｂ Ｅ Ｄ ＭＥ ＴＨＡＮ Ｅ
Ｖ０ １ ． １ ０ Ｎｏ ． １
Ｆ ｅ 完井技术
杜 新锋 田振林 赵永哲
（ １ ． 中煤科工集团西安研究 院 ，陕西 ７ １ ０ ０ ５ ４；２ ．陕西彬 长矿业 集团有限公司 ，陕西 ７ １ ２ ０ ０ ０ ）
ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｈ ｏ ｉ ｒ ｚ ｏ ｎ ｔ ｌ ａ ｗｅ ｌ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｃ Ｂ Ｍ ｉ ｎ Ｂｉ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｒ ｅ ａ ，ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｌｉ ａ ｎ ｇ，ｇ ｅ ｏ ｓ — ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ｄ ｉ ｒ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ，ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｖ ａ ｉ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ ，ｃ ｏ ｌ ａ ｓ ｅ ａ ｉ ｎ ｃ ａ ｖ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ
中国煤层气井钻进技术综述
中国煤层气井钻进技术综述X张 晋,张泽宇(中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 100000) 摘 要:中国煤层气的开采已经进入初步商业化生产的阶段,煤层气钻进中遇到的许多问题需要将钻井的先进技术与煤储层特征相结合,而不能照搬常规油气田钻井技术。
本文从煤层气井钻进的特殊性、多分支水平井技术、欠平衡钻井技术和煤层气钻井液技术四个方面介绍煤层气钻进过程中的技术。
关键词:煤层气;多分支水平井;欠平衡钻井;钻井液 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)11—0078—02 我国是世界上第一煤炭生产大国,煤炭资源量巨大,同时我国的煤层气资源也十分丰富,2000年由中联煤层气有限责任公司承担的国家计委一类项目“全国煤层气资源评价报告”,预测我国陆上烟煤和无烟煤煤田中,在埋深300～2000m 范围内煤层气资源量为31.46×1012m 3,与我国陆上天然气资源量相当,位居世界第三位。
现在煤层气开采已经初步进入商业生产的阶段,煤层气井的钻进技术在这其中起着重要的作用。
1 煤层气井钻进的特殊性煤层气井钻进的特殊性是由煤储层区别于常规油气储层的特征所带来的。
1.1 储层保护问题突出中国煤层气储层具有独特性,由于成煤期后构造破坏强烈,构造煤发育,所以具有煤层气储层低含气饱和度、低渗透率以及低压力的“三低”特性,煤层钻进的过程中要特别注意储层保护问题。
由于低压和丰富的割理存在,钻井液、完井液和水泥浆很容易造成储层的污染。
1.2 井壁稳定性问题煤层气井钻井中经常会遇到井壁稳定性差的问题,这是由于煤的岩石力学特征造成的。
煤的机械强度低,杨氏模量小,一般在2.1×104kg /cm 3,泊松比值一般在之间0.2～0.3,煤比岩石易压缩,当煤层被破碎后,煤层难以支撑上覆地层的压力易于坍塌,钻开后的煤层,浸泡时间越长,煤层垮塌更厉害。
煤层孔隙和割理发育,煤的孔隙体积一般占总体积的60%,割理也相当发育,钻开后滤失量大,易吸水垮塌产生漏失。
煤层气勘探开发技术研究
煤层气勘探开发技术研究摘要目前,由于我国煤层气资源较为丰富,因此,煤层气的勘探开发技术显得极其重要,运用较为合理的煤层气勘探开发技术可以有效的实现我国煤层气勘探的突破性进展,本文就煤层气勘探开发技术进行了相应的研究。
关键词煤层气:勘探开发;技术;研究煤层气是以一种吸附状态赋存在地下的煤层当中,并且由于煤储层又是一种低渗透、变形双重介质,这就给煤层气开发带来了一定的难度。
因此,全面加强煤层气勘探开采技术是至关重要的一个环节。
1钻井、完井工艺技术在我国煤层气勘探开发中,煤层气钻井在非煤层地段都用的是泥浆钻井,并且在目的层应运用优质低固相泥浆、清水或者是无固相来作为钻井液,这样可以有效的防止煤储层受到伤害。
1.1煤层气井钻井技术在煤层气钻井中,较多采用的是分层段两套钻井液体系,采用此技术可以有效的保证非煤层段的稳定性。
使煤层段的储层伤害降低到最低。
此外,在对煤储层的盐、碱、酸、物性、水、速敏和应力敏感性进行了相应的研究,可以有效的分析钻井循环介质对整个煤储层所存在的伤害程度,并对欠平衡钻井建模与软件进行有效的开发。
1.2取心技术运用相应的绳索取心技术可以使煤层的采取率高达90%以上,是较好的一项技术。
1.3田井技术在我国完井技术中,高强低密的固井技术已经得到较为普遍的运用。
采用此项技术可以使水泥浆密度可控制在1.3g/cm～1.60g/cm之内,从而产生的轻度可以有效的控制在工程所需的范围之内。
1.4完并技术在我国,基本上大多数的煤层井都采用的是全套管完井,进行射孔压裂,但是也有少数的井采用裸眼复合完井和套管技术,一部分井野采用裸眼筒穴完井。
但是后面两种技术想要有效的使用,就必须具备一定的储层条件或者动力设备,如果不具备相应的条件,就没有办法进行实施。
2爆层气地球物理勘探技术近两年来,我国在运用地震勘探技术对煤层和煤层气的勘探取得了较为有效的进展,此外,还通过开展三维三分量的地震勘探,来研究出了煤层裂缝发育、煤层厚度和煤层气富集等的预测方法。
第六章 煤层气钻井完井工艺技术
5.1 煤层的钻井完井特点
钻井液中不同粒径的固体颗粒，特别是其中的微粒和胶体颗粒
会沿着煤层的割理和孔隙进入煤层，对煤层气的运移通道产生填充
和堵塞。
（4）强亲水伤害
煤层气储层的低孔隙度、低渗透率、强亲水性、大比表面积，
造成了高束缚水饱和度。 在储层原始状态下，原始含水饱和度一般低于束缚水饱和度。 当使用水基钻井液将煤储层打开时，很强的毛细管作用力使地层强 烈吸水，而正压差作用下的渗流则加剧了水侵深度，直到储层吸水 达到束缚水饱和度为止。
◆在巷道打的水平轴放瓦斯井；
◆从地面先打直井再造斜，沿煤层钻水平井（排泄井）。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
垂直井是从地面打直井穿过煤层进行采气，是主要的钻井 方式。对直井的分类见表5-1。
钻井类别 埋深
种类 单煤层和多煤层井 资料井、试验井（组）和监测井 浅煤层井和深煤层井
由于煤杨氏模量小，泊松比高，天然割理及节理发育，使煤的抗拉、 抗压强度比较低。
（2）正压差伤害
在正压差作用下，钻井液中的胶体颗粒和其它细微颗粒被吸附在煤 层气的孔隙喉道上，钻井液滤液的侵入又可能发生各种敏感性反应。
（3）固相伤害
钻井液中所含固相颗粒分为粗粒（大于2000 μm ）、中粗粒（2502000 μm ）、细粒（44-250 μm ）、微粒（2-44 μm ）和胶体颗粒（小 于2 μm ）。
5.1 煤层的钻井完井特点
2、煤层气钻井完井中常出现的问题
（1）井壁稳定性差，容易发生井下复杂事故
由于煤层气机械强度低，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，易发生井壁坍塌、井漏、起下钻遇卡甚至埋 掉井眼等复杂事故。
（2）煤层易受污染，保护措施难度大
煤层气钻完井的难题与技术
前言煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。
凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。
我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。
中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。
一、煤层气井钻井完井的特殊性煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。
煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面：1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。
煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，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、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。
2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。
煤层段孔隙压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，保持一定的压力平衡。
这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。
因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。
3、煤层破碎含游离气多，取心困难。
煤层机械强度低，一般煤层取心收获率低，完整性差。
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，煤心中游离气不断逸出，当达到一定值时会将煤心冲出取心筒，造成取心失败。
4、煤层气井产气周期长，对井的寿命要求高。
煤层气主要是吸附在煤层缝、隙表面上的吸附气，它的产出规律与天然气正好逆向，须经过较长时间的排水降压后才慢慢地解吸。
据有关资料介绍，煤层气井少可供开采20年以上，因此对井的寿命要求特别高。
二、煤层气井钻井技术1、煤层造穴技术为了易于实现水平井与洞穴井在煤层中成功对接并且建立气液通道，需要在洞穴井的煤层部位造一洞穴，洞穴的直径一般为0.8～1.5m，高为2～5m。
煤层气勘探方法与技术
煤层气勘探方法与技术煤层气勘探是指对地下煤层中的煤层气资源进行的一系列的勘探活动。
煤层气作为一种可再生能源，具有储量大、分布广、污染少等优点，所以受到了广泛关注。
在煤层气勘探过程中，需要采用一系列的方法和技术来进行地质勘探、测试、评价等工作，以实现对煤层气资源的有效开发利用。
1.地质勘探技术：煤层气勘探首先需要进行地质调查，了解区域内煤层气的分布情况。
地质勘探方法包括地质剖面测量、钻探、地球物理勘探等。
地质剖面测量是通过地面或井下的测量手段测量地下地层的结构情况，获取地下地层的物理性质。
钻探是通过在地下进行钻探工作，获取地下地层的岩性、含煤层的厚度、埋藏深度等信息。
地球物理勘探包括地震、电法、重力法等，通过检测地下物理场和电磁场的变化，推测地下地层的情况。
2.煤层气测试技术：通过对井下的煤层气进行测试，了解煤层气的成分和含量，以及煤层气的渗透能力和产能。
煤层气测试的方法包括裂缝压后测试（DFIT）、室内压汞测试、孔隙压力测试等。
裂缝压后测试主要是通过在煤层中人工压裂操作，观测和记录压裂过程中的压力变化，以评价煤层气的渗透能力。
室内压汞测试是通过对煤样进行压汞实验，来测量煤样的孔隙特征，从而推测煤层中煤层气的储存量和产气程度。
3.煤层气评价技术：在煤层气勘探过程中，需要对煤层气的产能、储量等进行评价，以确定煤层气资源的可开发性和经济性。
煤层气评价的方法主要包括地层压力测试、井测试、数值模拟等。
地层压力测试是通过对井下的煤层气进行测试，来测量煤层气的地层压力，从而评估煤层气的储量和产能。
井测试是通过对井下的煤层气进行测试，了解煤层气的流动性和产气能力。
数值模拟是通过建立煤层气储集区的地质模型，利用计算机模拟的方法，预测煤层气的产能和储量。
4.煤层气开发技术：在煤层气勘探完成后，需要进行煤层气的开发工作，以实现煤层气资源的利用。
煤层气开发技术主要包括井施工技术、抽采技术、增产技术等。
井施工技术是指对煤层气井进行井筒建设的技术，包括钻井、完井等。
中国煤层气钻井完井技术发展现状及发展方向
１ 国 内煤 层 气 勘 探 钻 井 完井 状 况
我 国利用 地 面钻 片进行煤 层 气开 发始于 ２ 纪 ｓ ０世 Ｏ年代 ， 当时煤 炭科学 研究 院基于煤 矿 生产 安全考虑 ， 先
后 在湖 南里 乇庙 、 河南 焦作 、 山西 阳泉 、 宁抚 顺 等煤 矿 采用探 矿钻 机 、Ｓ －， Ｏ水 源钻机 、 １ 辽 Ｚ Ｔ ６翻） 甜 ０和 刁 １ ５型钻
煤 层气 试验井 ， 步掌 握 了中 国煤 层气 地质选 区评 价 、 初 实验测试 、 索取 煤心 、 绳 压裂 和排采 等工 艺技术 。但是 钻 井完 ｊ 技术 基本 沿用 常规油 气井 技术 ， ｝ 在产量 方 面迄 今没有形 成 可供 商业 性 开发 的煤 层气 。究其原 因， 一是
巾闰煤层 气地 质 条件复 杂 ； ■是 现有煤层 气钻 井完 井工 艺技 术一直 与我 国煤 层特 性不相适 应 。
中国煤 层 气 钻 井 完 井技 术 发展 现 状及 发 展 方 向
郑 毅
北京
黄 洪 春
ｔ０ ２ ；２ 中 国石 油勘 探 扦 发 研 究院 ０ ７４ ０ ０ ） ６０ ７ ５ 河 北廊 坊
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（ 中 国石 袖 天 璺 气 集 团 公 司 场 管 理 部 １ ！ ； 廊 坊 分 睫完 井研 究 所
摘要 ： １ 刈 ０多年来我国煤层气钻井完井技术状况进 行了回顾 ， 结合美 国煤层气开发成 功的技术 和研 究成果 ， 从钻 井完 井 程 的角度分析 ｒ我 国现有技术存在的 削题和制约煤层气开发嫂果的主要因索。提出了在我 国煤层低压 、
特 低 渗 透 、 饱 和等 特殊 物 条 件 下 钻井 完 井过 程 中的 技 术 难 点 、 决 同题 的 思路 和麻 采取 的技 术 措 施 。 气 解
煤层气采气工程
采气工程1气井的完井和试气1.1气井的完井和井身结构1.1.1气井的完井方法1）裸眼完井：钻到气层顶部后停钻，下油层套管固井，再用小钻头钻开油气层，这样气层完全是裸露的。
2）衬管完井：这是改进了的裸眼完井，有裸眼完井的优点，又防止了岩石垮塌的缺点。
衬管用悬挂器挂在上层套管的底部，或直接座在井底。
3）射孔完井：钻完气层后下气层套管固井，然后用射孔枪在气层射孔，射孔弹穿过套管和水泥环射入气层，形成若干条人工通道，让气进入井筒。
长庆气田目前采用的是射孔完井方法。
4）尾管完井：钻完气层后下尾管固井。
尾管用悬挂器挂在上层套管的底部,射孔枪射开气层。
尾管完井具有射孔完井的优点，又节省了大量套管。
尾管顶部还装有回接接头，必要时，还可回接套管一直到井口。
尾管完井特别适用于探井，因为探井对气层有无工业价值情况不明，下套管有时会造成浪费。
1.1.2井身结构井身结构包括下入套管的层次，各层套管的尺寸及下入深度，各层套管外水泥浆返深、水泥环厚度以及每次固井对应的井眼尺寸。
井身结构通常用井身结构图表示，它是气井地下部分结构的示意图。
经论证，适合长庆气田开发的最小生产套管尺寸为φ139.7mm，套管程序为φ244.5mm+φ139.7mm。
考虑到下古气层H2S含量较高，套管腐蚀后的修复、气田开发后期侧钻和上、下古气层的分层开采，下古气层开发井采用φ273mm+φ177.8mm(7″)套管程序。
上古气层采用φ244.5mm+φ139.7mm井身结构。
1）长庆气井井身结构演变过程：（三个阶段）第一阶段：1986年以前，以找油为主，兼顾石盒子组底砂岩气层。
套管程序:Φ339.7mm表套（150～200m）+Φ177.8mm或Φ139.7mm套管。
井身结构见图2-1。
图2-1 第一阶段井身结构图2-2 第二阶段井身结构（1）第二阶段：1986年至1988年，油气并举阶段。
(1)区域探井及超探井：表层套管＋技术套管＋生产套管＋尾管。
钻完井技术
造成井斜主要有以下几方面原因：钻机安装不正、开钻钻进参数选择不合理、 钻具组合不恰当、松软地层没有控制进尺、单点测斜不及时等。主要防斜措施： ①钻塔安装必须符合规范要求，保证三点一线；钻机安装要保证转盘水平；②松 散层钻进要严格控制钻进参数，采用吊打的方式，防止出现井斜；③采用适宜的
钻具组合，钻铤、钻杆直径不能相差太大，要保证粗径钻具有足够的长度；④松 软层钻进中不得抢进尺，注意在泥岩段划眼；⑤做到及时测斜，一开完钻后必须 进行单点测斜，以后每隔 50m 测斜一次，发现井斜后及时采取措施纠正。
（2）使用清水和水气混合钻井液，重点防垮以及井垮造成的复杂情况。 （3）建立合理的井身结构，加快钻井速度，减少煤层浸泡时间。 煤层气井的试井开采工艺步骤是：套管射孔、压裂、抽排降压、解吸采 气。因此，确定煤层气井井身结构时必须综合考虑。井身结构如图 5-1 所示。 井身结构设计为两开结构：一开井径Φ311.15mm，钻深以超过风化带 10.00m 为准，下Φ244.5mm 表层套管，固井水泥返至地面；二开井径Φ215.9mm，下 Φ139.7mm 生产套管，固井水泥返高目的煤层以上 200.00m。钻至目标煤层 以下 40-45m 完钻。
二、煤层气井钻井方法
中国煤层气钻井技术起步较晚，长期以来基本沿用国内常规油气钻井技术。 随着对提高勘探开发水平、提高煤层气产量、降低钻井成本和保护储集层的要求
日益提高，国外一些应用成功的煤层气钻井技术正在得到借鉴和利用。煤层气钻 井有以下几种方法：
煤层气开采方法与技术
煤层气开采方法与技术煤层气是一种天然气，储存在煤层中，主要由甲烷组成。
煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它将煤矿的煤层中的天然气利用起来，既能提供清洁能源，又能实现煤矿资源的综合利用。
下面将详细介绍煤层气开采的方法与技术。
1.井网式开采：井网式开采是目前常用的煤层气开采方法。
它通过设置分层水平钻孔和垂直钻孔，在煤层中建立井网系统，将煤层中的天然气连续、稳定地抽采出来。
井网式开采具有开采效果好、井网布置合理、生产能力大等优点，已被广泛应用于煤层气的开采。
2.水平井开采：水平井开采是一种相对较新的煤层气开采方式。
它通过在煤层中平行钻探水平井，使水平井与煤层气的运移方向一致，提高气体采收效果。
水平井开采具有开采效果好、钻井速度快、减少矿井建设工作量等优点，但是水平井的建设和操作技术相对较为复杂。
1.井眼稳定技术：井眼稳定技术是煤层气开采中的关键技术之一、由于煤层中存在着岩层断裂、软弱层等问题，井眼稳定技术的好坏直接影响到井眼的穿越效果。
目前，井眼稳定技术主要采用套管固井、衬套固井和液氮注入固井等方法来保证井眼的稳定。
2.完井技术：完井技术是煤层气开采中的重要环节。
完井技术主要是指将井上的钻井设备检修、拆除后，用专门的设备和工具对井眼进行封堵和密封，确保气体不泄漏。
完井技术主要包括套管完井技术、封堵技术和沉积纠正技术等。
3.固井技术：固井技术是煤层气开采中的关键技术之一，它是指在井眼周围进行注水泥浆、环氧树脂等材料的注入，形成稳定的井壁和环境。
固井技术可以增强油井的强度和耐久性，防止井眼侧泄和污染。
除了以上的方法和技术，煤层气开采还需要进行地质勘探、工程设计、环境保护等工作，以确保煤层气的有效开采和利用。
总之，煤层气开采是一种新兴的能源开发方式，它具有广阔的应用前景和重要的经济意义。
通过煤层气的开采，不仅可以提供清洁能源，还可以实现煤矿资源的综合利用。
为了有效地开展煤层气开采工作，需要采用适当的方法和技术，确保工程的高效、稳定和可持续发展。
《煤层气井钻井工程安全技术规范》解读
煤层气井钻井工程安全技术规范前言煤层气井钻井工程是提取煤层气资源的关键工作之一，其操作过程具有一定的危险性。
为保障生命财产安全，保障煤层气井钻井工程的有效实施，必须制定相应的技术规范来进行规范化管理。
本文档旨在对《煤层气井钻井工程安全技术规范》进行解读，以提高钻井作业人员的安全意识，增强各级管理人员对钻井工程的安全管理能力。
规范适用范围本规范适用于煤层气井的钻井、井壁完井和放气作业，适用于在陆地、浅海和沿海等地区开展的煤层气井钻井工程。
规范基本原则1.安全第一。
以坚持安全第一为原则，确保人员安全和环境安全。
2.防范为主。
防范为主、综合治理，加强前期预测和控制，掌握地质条件和钻井安全隐患，制定相应的钻探技术方案和安全措施。
3.实行分类管理。
区别管理不同性质、不同等级的钻井作业区域和设施，实行分类管理，措施有针对性。
4.全员参与。
各级领导、钻井工人、管理人员、技术人员、安全人员等必须全程参与，实行层层负责、协同作业，形成全员参与的安全生产氛围。
规范内容钻井前的准备工作1.制定严格的施工方案和作业流程，详细规定钻井机械设备的工作参数和安全技术要求，并制定应急预案和应变措施。
2.对井本体、掘进路线、井口周围地质环境，以及各项测试、评价的结果进行系统分析，保证在井下作业时能够发现和处理各种异常情况。
3.根据探明的地质条件进行编制钻井岩心信息汇编，整理和分析地质情况，制定岩心分析方案。
4.钻井前进行详细的人员培训，明确各工种的职责和工作内容，对临时工、外来人员，要加强安全教育和培训。
钻井过程中的作业安全1.采用优良的钻探工艺和装备，配合科学的钻探方案，保证钻探井筒的完整性和稳定性。
2.加强钻井现场管理和安全监控，掌握各级井筒变形和钻进液体量等参数信息，进行安全预测和预警，确保现场作业安全。
3.按照现行标准对井下电气设施进行检查和维护，确保其运行安全。
4.严格控制井下烟火，设置烟雾探测装置和灭火设施，加强对烟火安全的管理和监督。
复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用
复杂地质条件储层煤层气高效开发关键技术及其应用煤层气资源是一种重要的天然气储备形式，具有开采成本低、资源丰富、环保等优点，因此备受关注。
然而，由于储层地质条件的复杂性，如盆地构造的多变、煤层厚度不一、含煤量差异大、煤层内部存在水文地质条件差异等因素，使得煤层气的开发面临着很多技术挑战。
本文将从储层煤层气高效开发关键技术及其应用方面进行讨论。
一、煤层气开发技术概述目前，煤层气开发主要采用的技术包括垂直钻井开发技术、水平井技术、大直径水平井技术、压裂技术、CO2增透技术等。
垂直钻井开发技术是传统的煤层气开发技术，其开发流程包括勘探、评价、定位、钻井、完井、生产等步骤。
但该技术存在着储量利用率低、开发周期较长、成本高等弊端。
水平井技术是相对于垂直钻探而言的一种新型技术，其优点在于适用于煤层厚度较大、煤层分布范围较广的地区。
该技术能够有效提高开采效率，减少成本，具有广阔的应用前景。
大直径水平井技术是水平井技术的升级版，主要解决了水平井技术中井段间的间隙难以充填的问题。
其特点在于可充分利用煤层内的水力能量，实现高效煤层气开发。
压裂技术是通过高压泵将深水储层中的压裂液注入到煤层气井中，从而将井壁、钻孔等处的煤层打裂，增加煤层气的渗透性和开采率，并提高开采效率。
CO2增透技术则是通过将CO2注入煤层中，使煤层气压力增加，从而提高煤层气产量。
此外，该技术具有环保优势，能够实现CO2的资源化利用。
二、煤层气储层的复杂地质条件煤层气储层开发面临的最大挑战在于复杂的地质条件。
具体表现在以下几个方面：1. 盆地构造的多变煤层气在盆地构造中的位置、数量、质量受盆地形成历史、地质构造条件、岩石圈运动等多种因素的综合影响，形成形态多样，分布不均的特征。
因此在煤层气开发中需要选择合适的开发方式，并在勘探中进行全面、科学的地质研究。
2. 煤层厚度不一煤层的厚度在不同地区、不同储层之间会出现很大的差异。
在厚度较小的煤层中，传统的垂直钻井开发方式效率低下，需要采用更加高效的水平井或大直径水平井技术。
煤矿区煤层气地面钻井抽采技术
煤矿区煤层气地面钻井抽采技术
2013-04-16 | 来源：矿产资源储量司 | 【大中小】【打印】【关闭】
一、技术类型
煤炭资源综合利用技术。
二、适用范围
适用于中硬、中渗透率、高含气量煤层的煤层气开发。
三、技术内容
（一）基本原理
采用地面钻井进入煤层排采煤层解吸和游离态的煤层气。
（二）关键技术
钻井工艺，水力压裂，煤层气排采工艺。
（三）工艺流程
钻井→固井→测井→完井→压裂→排采→集输。
四、主要技术特点
根据矿区煤层赋存条件和地形地貌，地面钻井可选用垂直井、丛式井、水平井、水平羽状井等开采煤层气。
钻井参数、井间距、井深等基本参数依据矿区具体条件设计。
如晋城矿区采用直径8英寸（215.9mm），下7英寸半（190.5mm）套管，井间距选用300m×300m。
五、典型实例及成效
该技术已在晋城、韩城、阜新、阳泉、淮南、淮北等矿区应用。
晋城无烟煤集团已形成直井为主的地面钻井规模化开采煤层气。
2010年地面井抽采煤层气9.08亿
m3。
六、推广前景
煤矿区地面煤层气开采技术解决了煤层透气性低、解吸难度大的难题，形成了从钻井、完井、压裂抽采和集气输送的成套工艺，实现了商业化运营，可以在各煤层气富集矿区推广应用。
煤层气地面开发技术
煤层气地面开发技术第一节主要内容：一、煤层气井完井方式1、裸眼完井裸眼完井又分为常规裸眼完井和裸眼洞穴完井。
（1）常规裸眼完井通常，煤层气井裸眼完井是在煤层顶部下表层套管后，一直钻进煤层至设计深度终孔，将煤层用砂或砾石填满，然后将套管下到煤层上方并注水泥返至地表，再用空气或水冲洗井眼，使煤层裸露。
（2）裸眼洞穴完井裸眼洞穴完井适用于高压、高渗透性厚煤层。
该方法是在井底造一个大的洞穴，下入割缝衬管后进行排采作业。
2、套管射孔完井套管射孔完井时钻穿煤层直至设计井深，然后下生产套管至煤层底部“口袋”，注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿生产套管、水泥环并穿透煤层某一深度，建立起气流的通道。
3、混合完井混合完井也叫多煤层完井，根据各煤层的特点和上下围岩的性质，使裸眼完井和套管完井在同一口井同时使用。
混合完井的形式包括套管射孔完井、套管射孔+裸眼完井、裸眼洞穴完井等几种类型。
一般情况下，上部煤层采用套管射孔或套管割缝完井，下部煤层采用裸眼完井或裸眼洞穴完井。
4、水平井完井技术水平井完井由地面垂直向下钻至造斜点后，以中、小曲率半径侧斜钻进目的煤层，在煤层中按设计方向延伸几百米至上千米。
水平井的水平段一般采用裸眼1完井或4英寸（11.43cm）割缝衬管完井。
2二、煤层气井固井工艺向煤层气井的钻井井眼中下入套管，并在套管和井壁的环空中注入水泥浆，以加固井壁、封隔煤层的施工程序叫固井。
通常煤层气井从大到小要下两至三层套管。
1、下套管下入井内的套管，根据其作用不同，可分为三种。
第一种为表层套管，其作用是封隔地表不稳定的松软易坍塌地层、水层、漏层；安装井控的井口装置。
第二种是支撑中间套管，下入深度一般是数十米到数百米，水泥返到地面。
第三种为生产套管，它将目的层与非目的层隔开，给煤层气生产形成中途不流失的通道，为实施增产措施创造条件，水泥返到地面。
2、注水泥固井作业所用水泥是一种有特殊要求的硅酸盐水泥，其成分、物理化学性能都有明确而具体的要求。
煤层气井钻井关键技术
煤层气钻井关键技术一、煤层气钻井技术关键（1）后期完井及排采工作要求煤层气井最大井斜不大于3°，100m增斜率小于1°，井底水平位移小于20m，选择合理的钻具组合，优选钻井参数，确保井深质量。
井深质量要求全井最大井斜角如表所示，当地层倾角大于15°，则最大井斜角适当放宽1~2°。
（2）钻井液使用清水和水气混合钻井液，重点防垮及井垮造成的复杂情况：①钻井液要与煤储层有良好的配伍，钻井液具有以下特点：②降低固相值③降低失水量失水量是钻井液中一项重要性能指标，为防止因钻井液滤液侵入伤害，钻井液中压失水应采用降失水剂来控制在9ml以下。
④酸碱值要适当一般PH值在7.5~8.5之间。
⑤抑制水化、膨胀为防止泥页岩及煤储中粘土颗粒水化分散，膨胀剥落，造成煤储层伤害，可使用钾基系列优质钻井液。
⑥降低钻井液密度，实行平衡或近平衡钻井。
如钻进煤系地层时，规定要用清水，其性能不受限制，但密度＜1.03g/cm3，含沙量小于0.2%。
（3）建立合理的井身结构，加快钻井速度，减少煤层浸泡时间，以减少钻井液对煤层的污染。
（4）取芯，难以形成芯柱，特别是要用清水取芯，清水取煤粉。
绳索式取芯能够达到取芯到装罐的时间要求。
（1）缩短各工序间间隔时间，减少钻井液对煤层的污染，防止煤层垮塌。
煤的机械强度低，杨氏模量小，一般在1135~4602MPa，泊松比一般在0.18~0.42，平均0.33；抗压强度19.5~119MPa，煤比岩石易压缩，当煤层被破碎后，煤层难以支撑上覆地层的压力，易于塌垮，钻开后的煤层，浸泡时间越长，煤层垮塌更厉害。
（2）煤层孔隙和割理发育，煤的孔隙体积一般占总体积的60%，割理相当发育，钻开后滤失量大，易吸水塌垮产生漏失，造成孔隙堵塞。
（3）煤层压力系数变化大，规律差，同一口井不同的煤层压力系数不一样，时常出现上高下低。
（4）煤液量酸性，孔隙发育，要求钻井液PH≦7.5。
煤层气利用标准
煤层气利用标准
煤层气（Coalbed Methane, CBM）是煤层中储存的天然气，其
开采和利用需要遵守一定的标准和规范。
以下是煤层气利用的一些标准：
1. 资源评估标准：煤层气资源量的评估需要按照一定的标准进行。
国际上常用的评估标准有美国石油学会（SPE）等发布的
相关标准。
2. 采煤矿井设计标准：将煤层气开采纳入矿山系统，在煤层开采的同时收集煤层气，需要按照相关标准进行井筒和巷道的设计、井网布置等。
3. 井筒钻探和完井标准：煤层气井的钻探和完井需要按照一定的标准进行。
包括井筒的位置、方向、倾角、孔径等参数的设计和井壁的加固、完井液体的选择等。
4. 煤层气采收率标准：煤层气的采收率是指从煤层中获得的可利用天然气的比例，其评估需要参考一定的标准，包括钻井和完井质量、输送管道的设计和使用等因素。
5. 煤层气采收工艺标准：煤层气采收需要采用一定的工艺，包括煤层刺激和排采等。
这些工艺需要按照规范进行设计和操作，确保煤层气的高效采集和利用。
6. 煤层气排放标准：煤层气开采和利用过程中产生的废气和废水需要按照相关标准进行处理和排放，以保护环境和确保人身
安全。
7. 煤层气利用技术标准：煤层气可以通过直接燃烧、发电、替代天然气供暖或工业燃料等方式利用。
这些利用方式需要符合相关的技术标准和效能要求。
此外，还有一些地方性的标准和政策，针对不同国家和地区的煤层气资源特点和开发环境制定，以确保煤层气开采和利用的安全、高效和可持续性。
煤层气地面开发技术
第七章 煤层气地面开发技术煤层气地面开发包括煤层气生产井的施工和后期的排采管理两部分内容，涵盖了煤层气生产井的钻井、测井、固井、增产改造、设备安装、排采等一系列程序。
第一节主要内容：一、煤层气井完井方式1、裸眼完井裸眼完井又分为常规裸眼完井和裸眼洞穴完井。
（1）常规裸眼完井通常，煤层气井裸眼完井是在煤层顶部下表层套管后，一直钻进煤层至设计深度终孔，将煤层用砂或砾石填满，然后将套管下到煤层上方并注水泥返至地表，再用空气或水冲洗井眼，使煤层裸露。
（2）裸眼洞穴完井裸眼洞穴完井适用于高压、高渗透性厚煤层。
该方法是在井底造一个大的洞穴，下入割缝衬管后进行排采作业。
2、套管射孔完井套管射孔完井时钻穿煤层直至设计井深，然后下生产套管至煤层底部“口袋”，注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿生产套管、水泥环并穿透煤层某一深度，建立起气流的通道。
3、混合完井混合完井也叫多煤层完井，根据各煤层的特点和上下围岩的性质，使裸眼完井和套管完井在同一口井同时使用。
混合完井的形式包括套管射孔完井、套管射孔+裸眼完井、裸眼洞穴完井等几种类型。
一般情况下，上部煤层采用套管射孔或套管割缝完井，下部煤层采用裸眼完井或裸眼洞穴完井。
4、水平井完井技术水平井完井由地面垂直向下钻至造斜点后，以中、小曲率半径侧斜钻进目的煤层，在煤层中按设计方向延伸几百米至上千米。
水平井的水平段一般采用裸眼完井或214英寸（11.43cm ）割缝衬管完井。
二、煤层气井固井工艺向煤层气井的钻井井眼中下入套管，并在套管和井壁的环空中注入水泥浆，以加固井壁、封隔煤层的施工程序叫固井。
通常煤层气井从大到小要下两至三层套管。
1、下套管下入井内的套管，根据其作用不同，可分为三种。
第一种为表层套管，其作用是封隔地表不稳定的松软易坍塌地层、水层、漏层；安装井控的井口装置。
第二种是支撑中间套管，下入深度一般是数十米到数百米，水泥返到地面。
第三种为生产套管，它将目的层与非目的层隔开，给煤层气生产形成中途不流失的通道，为实施增产措施创造条件，水泥返到地面。
煤层气开发工艺技术规程
煤层气开发工艺技术规程煤层气是指煤层中嵌入的天然气，其开发利用对于能源供应和环境保护具有重要意义。
为了保障煤层气开发过程的安全、高效、环保，需要制定煤层气开发工艺技术规程。
以下是一份700字的煤层气开发工艺技术规程：一、前期调查和评估1. 煤层气资源勘查：采用地质勘探、测井、采样等技术手段，确定煤层气储量、赋存状态、地质条件等。
2. 煤层气区块选址：综合考虑煤层气资源条件、地质条件、环境因素等，选择适宜的开发区块。
3. 煤层气勘探评价：对选定的开发区块进行煤层气勘探，评估煤层气资源储备量和可采储量。
二、钻井和完井技术1. 钻井设计：根据煤层气地质条件和开发需求，制定合理的钻井方案，包括钻井深度、井径、井壁稳定等。
2. 钻井作业：按照设计方案进行钻井作业，控制钻井质量，及时处理井下问题。
3. 完井设计和作业：根据地质条件和煤层气储层特征，设计合理的完井方案，进行固井、油管处理等作业，确保煤层气的产能和稳定性。
三、煤层气开采技术1. 煤层气透气技术：采用适宜的透气方式，提高煤层气渗透性，提高煤层气产出能力。
2. 煤层气增产技术：采用压裂、刺激等技术手段，增加煤层气产能。
3. 采气方式选择：综合考虑煤层气地质条件和开发需求，选择抽采、抽吸等采气方式。
4. 煤层气控制技术：采用适当的压力维持措施，保证煤层气开采的安全和有效性。
四、煤层气运输和利用技术1. 煤层气收集和处理：选择合适的收集方式，对采集到的煤层气进行处理，包括除尘、除水、脱硫等。
2. 煤层气管道运输：设计合理的管道网络，进行煤层气的运输和分配，确保煤层气的安全和有效利用。
3. 煤层气利用技术：采用适宜的利用方式，包括发电、供热、化工等，最大限度地实现煤层气资源的价值。
五、安全环保要求1. 安全管理措施：建立严格的安全管理制度，加强安全培训和技术交底，提高作业人员的安全意识和技术水平。
2. 环境保护措施：制定环境管理方案，采取降尘、防治水和废弃物处理等措施，保护周边环境的安全和健康。
单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法[发明专利]
![单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/38ee7df6f18583d0486459c5.png)
专利名称：单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法专利类型：发明专利
发明人：黄福标,王亚军,凯文·戴格海尔德,王贤涛
申请号：CN201310334092.2
申请日：20130802
公开号：CN103422812A
公开日：
20131204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法，包括如下步骤：自地面开始依次钻设直井段、造斜段、稳斜段、增斜段，增斜段的末端到达目标煤层，再沿着目标煤层依次钻设连接于水平段的至少一支水平分支，使水平分支的井斜角大于或等于稳斜段及增斜段上任一点的井斜角，并且每钻完一段水平分支，便在该段水平分支内下入筛管，筛管与水平分支之间具有环形间隙，其中稳斜段上部分用于安放排采设备，排采设备下方的稳斜段部分及增斜段用作口袋。
本发明改变了传统钻井的钻井顺序，在各水平分支内均能下入筛管，能安全生产且增加产量。
申请人：奥瑞安能源国际有限公司
地址：北京市海淀区闵庄路甲91号A2栋
国籍：CN
代理机构：北京律智知识产权代理有限公司
代理人：阚梓瑄
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煤层气井钻井完井技术浅议蒋作焰【摘要】：煤层在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征；这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。
据此，我们从钻井完井工程的角度分析了现有技术存在的问题和制约煤层气开发效果的主要因素。
研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。
这套技术应用于中国多个煤层气试验开发区，不仅满足了地质评价的需要，也为实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。
【关键词】：煤层气钻井技术完井技术【作者】：蒋作焰2006年毕业于长江大学石油工程专业，中原石油勘探局钻井一公司工程师。
前言煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。
凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。
我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。
中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。
一、煤层气井钻井完井的特殊性煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。
煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面：1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。
煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，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、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。
2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。
煤层段孔隙压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，保持一定的压力平衡。
这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。
因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。
3、煤层破碎含游离气多，取心困难。
煤层机械强度低，一般煤层取心收获率低，完整性差。
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，煤心中游离气不断逸出，当达到一定值时会将煤心冲出取心筒，造成取心失败。
4、煤层气井产气周期长，对井的寿命要求高。
煤层气主要是吸附在煤层缝、隙表面上的吸附气，它的产出规律与天然气正好逆向，须经过较长时间的排水降压后才慢慢地解吸。
据有关资料介绍，煤层气井少可供开采20年以上，因此对井的寿命要求特别高。
二、煤层气井钻井技术1、煤层造穴技术为了易于实现水平井与洞穴井在煤层中成功对接并且建立气液通道，需要在洞穴井的煤层部位造一洞穴，洞穴的直径一般为0.8～1.5m，高为2～5m。
目前有两种造穴方式，即水力造穴和机械工具造穴。
水力射流造穴法利用了高压水射流破碎岩石的能力，施工中用钻具把特殊设计的水力射流装置送入造穴井段，开泵循环，使循环钻井液经过小喷嘴时产生高压水力射流，破坏煤储层，形成洞穴。
机械工具造穴法利用了机械切削的原理，用钻具把特殊设计的机械装置送入造穴井段，然后通过液压控制方式使造穴工具的刀杆张开，并在钻具的带动下旋转，切削储层,形成满足实际需要的洞穴。
2、井眼轨迹控制技术煤层气多分支水平井定向控制的主要参数包括：井斜角、方位角、垂深。
为了很好地将井眼轨迹控制在煤层中，采用地质导向技术进行井眼轨迹适时监测与控制。
首先利用前期地震的资料建立区块的地质模型，然后利用从LWD随钻监测到的储层伽玛、电阻率参数来修正地质模型并调整井眼轨迹。
另外，定向工程师可以结合综合录井仪实时监测到的钻时和泥浆返出的岩屑，判断钻头是否穿出煤层。
2.1各井段钻具组合主井眼垂直段重点控制井斜，所以常用塔式钻具组合。
如果直井段增斜较严重，应使用钟摆钻具等纠斜钻具组合。
主井眼造斜段一般常用“导向马达+MWD”的定向钻具组合，施工过程中要确保工具的造斜率能够达到设计要求，使井眼轨迹在煤层中顺利着陆。
水平段及分支一般采用“单弯螺杆+LWD+减阻器”的地质导向钻具组合钻进。
通过连续滑动钻进的方式实现增斜、降斜；通过复合钻进的方式稳斜，既达到了连续钻进的目的，又可根据需要随时调整井眼状态，有效提高了钻井速度和轨迹控制精度。
2.2分支侧钻工艺煤层中的各分支是在裸眼中侧钻完成的，裸眼侧钻是煤层气分支井钻井中的难点。
由于煤层比较脆，所以煤层气多分支井的侧钻不同于油井的侧钻，具体侧钻工艺如下：(1)起钻至每一个分支的设计侧钻点上部，然后开始上下活动钻具，将钻柱中的扭力释放后开始悬空侧钻。
(2)侧钻时采取连续滑动的方式，严格控制ROP30S参数（30s的平均机械钻速），新井眼进尺1～2m内ROP30S控制为0.8～1.2m/h，2～3m内控制为1.2～2.5m/h，3～10m内控制为3m/h，整个侧钻工序预计需要5个小时。
(3)侧钻时将工具面角摆到 90º，首先向左/右下方侧钻，形成了一条向下倾斜的曲线。
因为钻柱处于水平井眼的底部，而不是中心线部位，90º的工具面角能够让钻头稳定地和井眼接触，以防止振动引起煤层的跨塌。
(4)滑动侧钻至设计方位和井斜后开始复合钻进，钻进过程中要密切注意摩阻扭矩的变化。
钻完每一个分支后，至少循环一周，然后起钻至下个分支的侧钻点位置。
重复上述步骤，完成其余分支井眼的作业。
2.3 PZP08-1H悬空侧钻工作程序(1)、起钻至侧钻位置，开泵将工具面摆至110.00°。
(2)、保持工具面在110.00°，慢慢上提下放钻具8～10m，控制下放速度100m/h以内，反复划槽3～5次。
(3)、将钻头放至侧钻点，开始侧钻。
(4)、控制钻速在2m/h，钻进1m，然后控制钻时在3m/h钻进2m，再控制钻时在4m/h钻进2m。
最后控制钻时在5m/h钻进3m，然后将工具面摆至90°控制钻时6～10m/h再钻进3～4m，悬空侧钻结束。
悬空侧钻结束后地质导向师利用LWD随钻测井数据超前预测和识别钻头在煤层相对位置，地层走向，地层倾角，并指导钻井工程师根据需要来调整井眼轨迹，引导钻头准确在煤层钻进。
3、水平井与洞穴井连通技术两井连通过程中采用的技术为近钻头电磁测距法。
国外通常称为Rotating Magnet Ranging Service，英文缩写为RMRS。
RMRS这一概念是在1995年提出的。
随着两井对接技术服务的市场需求，到1999年该技术得到了进一步发展并逐渐走向成熟。
目前RMRS技术在CBM井、SAGD、控制井喷等领域得到了广泛应用。
3.1硬件构成包括永磁短节和强磁计或探管。
永磁短节的长度约为40㎝，由横行排列的多个永磁体组成，它主要用来提供一个恒定的待测磁场，电磁信号的有效传播距离为50m。
探管由三部分组成：扶正器、传感器组件、加重杆，其长度约为3m。
RMRS必须与MWD和马达等配合使用。
3.2连通原理当旋转的永磁短节通过洞穴井附近区域时，探管可以采集永磁短节产生的磁场强度信号，最后通过软件可准确计算两井间的距离和当前钻头位置。
3.3RMRS技术的连通过程首先在直井中下入探管，在钻头处接一个永磁短节。
钻具组合通常为：钻头＋永磁短节＋马达＋无磁钻挺＋MWD＋钻杆。
连通前将两个井井底所测的陀螺数据输入到RivCross配套采集软件中，初始化坐标系。
当钻头进入到探头的测量范围后，接收仪器就可以不断地收到当前磁场的强度值（Hx、Hy和Hz）,定向工程师然后根据采集的测点数据判断出当前的井眼位置，适时计算当前测点的闭合方位并预测钻头处方位的变化，然后通过调整工具面，及时将井眼方向纠正至洞穴中心的位置。
接近洞穴时，根据防碰原理，利用专用的轨迹计算软件进行柱面法扫描，判断水平井与洞穴中心的距离，从3D视图上分析轨迹每接近洞穴一步其变化趋势，以达到连通的目的。
3.4 PZP08-1H井实际连通情况2008年11月4日组合连通钻具下钻。
钻具结构：Φ152.4mmBit×0.22m +RMRS×0.42m+motor×5.36m+FV×0.50m+UBHO×0.89m+NMDC×6.10m+GAP×1.17m+SNMDC×2.03m+NMDC×4.61m+Φ88.9mmDP，洞穴直井下入连通仪器（Vector）。
2008年11月4日17:30三开，根据直井Vector 反馈的信息，实时沿直井洞穴中心修正轨迹，并严格控制井眼的方位角钻至洞穴位置。
2008年11月5日2:30钻进至612.00m进入3＃煤层。
2:00钻进至619.50m，根据直井反馈信息，距洞穴直井2～3m左右，水平井停止钻进，直井将仪器起出。
井口闸门微开。
3:00水平井恢复钻进，钻至622.00m时钻压突降，井口泥浆停止返出，泥浆损失2.00m3。
洞穴直井液面上涨，表明两井连通成功。
为避免大量煤粉进入直井随即关闭井口,连通井深622.00m。
连通一次成功，连通后钻进至651.00m起钻，甩掉强磁接头（RMRS）。
4、多分支水平井技术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。
4.1多分支水平井的特点多分支水平井技术是近年来发展起来的一项快速开采煤层气资源的先进技术；该技术集钻井、完井和增产于一体，是开发低压、低渗煤层的主要手段。
其主要特点：(1)解决了高产高效的问题，相对于常规水力压裂直井，产能提高约10-100倍，单井日产量5万方/天，高者已突破10万方/天。
(2)实现了在煤层中定向开采，单井眼水平定向延伸能力可达1000-1500m。
(3)实现了欠平衡储层保护。
(4)使煤矿全程瓦斯抽放成为现实。
4.2多分支水平井井眼剖面优化设计因为煤层一般较浅，所以煤层气多分支水平井主水平井眼采用消耗较少垂深而得到较大位移的理念进行井身剖面设计，从而达到更大的水垂比。
其井身剖面设计主要考虑的因素有钻机和顶驱设备的能力、井眼的摩阻/扭矩大小、钻柱的强度、现场施工的难易程度等因素，主要有以下几项设计原则：(1)主井眼入煤层方位的确定考虑煤层的产能优化和井壁稳定，尽量让进入煤层的井眼方位垂直于煤层最小主应力方向。
(2)满足现场施工工况的要求由于煤层气多分支水平井垂直井段短，通常在500m以内，而水平段一般在1000m以上，钻柱能提供的钻压是有限的，所以在多分支水平井井身剖面设计中，要使所设计的井眼轨迹满足滑动钻进时的工况要求。
(3)应当满足各种设计条件下的最短轨迹根据煤田地质确定的目标点，按照不同设计方法设计出来的轨道，其长度是不同的。