煤层气仿树形水平井的探索与实践

煤层气仿树形水平井的探索与实践

就目前的煤层气开发工作而言，多层段的水平井开发始终不能够摆脱分支结构。以往的煤层气多分支开发仅仅是在煤层表层的要求下，不能按照设计需求来监测主干道。结合全方位多层次的水平设计关系，必须要从煤层的主侧结构进行利用。平衡主层次和分支结构之间的关系，通过煤层仿树形结构形成全新的煤层气开采方式。以下主要结合煤层气仿树形水平井在实际生产中的应用情况进行分析，希望能够起到一些帮助。

标签：煤层气；仿树形水平井；顶底板；主支分支

自上世纪初期以来，多层段的水平井开发技术已经正式在煤层气开发中大范围实践，并迅速得到推广。步入二十一世纪，我国才开始应用该项技术，多家知名煤层气开发公司开始结合煤层气开发的实际情况，进行有益的探索和应用，并取得较高的成绩。受到我国复杂地貌环境的影响，在传统的煤层气分支结构开采技术应用中，为寻找分支结构的煤层，就有一定几率出现坍塌。现有的煤层气仿树形水平井的探索和实践工作完全符合我国煤层气开发的实际情况，以下结合实际情况进行重点分析。

1 技术现状难点

以往的煤层气多层段开发井大部分是由单一的采排口组成，在工艺生产进行煤层气结构的井组中，仅仅通过并排的孔道进行连接，不能够增加整体的设计并行区域，并且整体的孔道结构不能够维持正常的夹角范围，都会在采煤层和排气管道连通的地方进行处理，通过主管道与分支管道之间的联系，达到适合的工艺井钻井水准。但是就我国目前的多层段水平井口而言，仍然还存在很多开采方面的问题，以下结合实际情况进行具体分析：

1.1 钻井事故频发

我国幅员辽阔，拥有丰富的煤矿资源，但与此同时带来的是煤层的复杂。复杂的地理环境给煤层开采带来很大的困难，钻井成本很高，尤其是在面临主干道的坍塌时，就必须利用提前钻井来进行缓冲，改变排井结构，来进行有效数据的采集。

1.2 实钻煤层困难

在多层段水平煤层的钻井中，经过煤层倾角的倾斜，就会给实钻工作带来很大的难度。通过顶板结构之间的相互协调，配合煤层的开采进行倾斜，最后形成相对完整的实钻效果。进行实钻井眼的变动时，必须控制排水管道来改变整体结构的次协调运作。如果以滑动为基础的钻井操作产生大量的滞留，那么整体水平井中的残留物就会大幅度滞留在井口处，引起一定的滞留效应，最后给整體的煤层开采多层段变化带来很大影响。

1.3 分井坍塌

在多层段的水平井钻口中，如果仅仅通过简单的连通作用，那么煤层制造孔洞不能按照排采井结构进行输出，通过周围洞口的坍塌效应，引起井口的变化，导致某些设备不能够发挥正常运作能力。

2 煤层气仿树形水平井的设计技术

2.1 煤层气仿树形水平井的成井理念

从我国煤层气开采工作的发展来看，以往的煤层气开采仅仅是利用简单的多层段分层开发，不能够达到塌陷工作的要求，并且在正确的防塌工作设计要求中，必须要按照层段结构进行设计，因此此类的坍塌为被动坍塌。主支中不能保留冲洗结构，并且在被动坍塌的基础上通过主支进行控制，就能够形成稳定的设计理念，在原有结构的基础上使用仿树形结构，以及整体分支结构的设计，形成良好的导通效果，在各分支中形成相对稳定的作用，并且随着主要煤层气结构的形成，在相对平衡的结构中保持仿树形水平的设计观念，满足煤层气结构的设计需要。

2.2 煤层气仿树形水平井设计实践

2.2.1 煤层气仿树形水平设计技术

在工艺井的设计结构中，利用多层段的孔道进行分析，处于煤层气的低部位，可以利用主支孔道进行调节，保证煤层的倾斜。但倾斜幅度要尽量大一些，以保证在煤层结构中的孔道设计维持在让不接触煤的基础上。水平段之间要与其他结构形成相互的连通效果，通过层顶板的设计，维持整体结构的相对稳定，控制排气管道整体的顺利输出。通过主干侧支的整体结构，保证顶板的顺利延伸，结合多个脉支的要求，改变整体的形态结构，通过扩展来进进行沟通分支结构设计，改变整体排采井口的工艺，协调水平井口与管道之间的协调作用，保证相对完好的分离效果。

2.2.2 煤层气仿树形水平井的主要特点

煤层气仿树形水平井主要通过简单的结构设计安排，在煤层顶部进行分别控制，按照排采井口的要求，改变整体的系统结构，减少煤层气多分支存在的问题。其主要特点有：首先，主要干道有简单的排水设计，倾斜角度相对较为平缓，能够将某些杂质顺利排出管道口中；其次对于分支结构通过倾斜角度进入到煤层中，维持相对平稳的状态，满足钻井口的需求；最后，在其他水平井中，维持相对的通畅，可以顺利实施施工作业，保证整体结构的畅通，有利于成井或者某些主支管道堵塞时，进行快速的维护工作。

3 结束语

随着社会的进步，时代的发展，我国的煤层气开采工作正在不断加强。为提升煤层气开采效率，采用煤层气仿树形水平井将主支进行固定，并与其它分支结构进行导通，就会形成相对完整的排采关系，在煤层气开采中具有非常重要的作用。而煤层气的仿树形结构的建立，无疑能够正确引导井口的定向设计，对解决矿产资源的利用来说具有非常重要的意义。但是就目前来讲，煤层气仿树形水平井的现场实践工作仍然存在很多不足，需要得到进一步改进。

参考文献：

[1]天工.山西煤层气仿树形科学试验井顺利完井[J].天然气工业，2016（08）：106.

[2]田炜，王会涛.沁水盆地高阶煤煤层气开发再认识[J].天然气工业，2015（06）：117-123.