山西寿阳一煤层气定向参数井竣工
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
煤层气洞穴完井技术
探矿工程（ 岩土钻掘工程） Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ （ Ｒｏｃｋ ＆ Ｓｏｉｌ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ）
Ｖｏｌ．４４ Ｎｏ．５ Ｍａｙ．２０１７：２７ －３０
煤层气洞穴完井技术
徐云龙， 李亚男， 夏文安， 张晓明
人工动力造穴在快速注入空气和快速泄压过程 中，在井筒周围形成了 ３ 个变动区（ 如图 １ 所示）： 洞穴区、破碎带和挠性区［９ －１０］ 。
１．２ 适用条件 根据上述人工动力造穴完井技术的增产机理及
美国圣胡安盆地成功开发经验，可以得到其适用条 件。
（１）煤层渗透率高，一般要在 １０ ～２０ ｍＤ。 高渗 透率是洞穴完井的首要条件，高渗意味着注入空气 能够顺利进入地层，弹性能量作用范围大，同时能够 使煤层中的自然裂缝系统与人造裂缝系统形成良好 沟通，煤层中的水和气能够顺利产出。
洞穴完井技术既是一种裸眼完井技术，又是一 种增产措施。 在煤层的裸眼井段， 通过人工 压力 “ 激动” 、地层 自然 压力、 水 力或 机 械 扩 孔 等 方 法 使 得煤层向井筒内坍塌，然后将煤粉循环出去，形成一 个应力场重新分布的洞穴，洞穴周围产生了大量的 剪切裂缝，并与地层中原有裂缝沟通，使得近井地带
（１） 洞穴区：半径可达 ２ ～３ ｍ。 增大了煤层的 裸露面积，同时又消除了钻井过程中对煤层的伤害。
（２） 破碎带：半径可达 ５ ～６ ｍ。 该区域是洞穴 效应的延伸，区域内的煤层发生张性破裂和剪切破 裂，形成大量张剪性裂缝，增强了渗流能力。
（３）挠性区：半径可达 ５０ ～６０ ｍ。 由于应力的 释放作用，在破碎带以外产生了对煤层的扰动，形成 一个渗透性增强区。
２ 工艺流程及设备配套 ２．１ 储层选择
水平定向钻井轨迹设计
2. 以煤层气钻井工程为例，进行水平定向钻井轨迹设计或者欠平衡钻井工艺技术设计。
本文选择以煤层气钻井工程为例，进行水平定向钻井轨迹设计。
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600～1200米，横向煤层钻井长度可达到400米。
据美国某钻探公司的个例统计，采用横井采气比传统的单一竖井采气的初期产量可高出10倍，气井的生产寿命也会增加。
根据对某些项目的估算，运用定向钻井法商业采集煤层气的内部回报率为15～18％，明显高于传统竖井采集法约3％的内部回报率。
1 定向水平井的井身类型井身结构设计原则有许多条，其中最重要的一条是满足保护储层实现近平衡压力钻井的需要，因为我国大部分油气田均属于多压力层系地层，特别是韩城地区，构造复杂，经过大范围地层沉降，上覆地层压力较大，只有将储层上部的不同孔隙压力或破裂压力地层用套管封隔，才有可能采用近平衡压力钻进储层。
全国第一口大口径煤层气钻井顺利开工
全国第一口大口径煤层气钻井顺利开工
刘德印
【摘要】近日，由河南省煤田地质四队施工的全国第一口煤层气大口径（直径1600毫米）瓦斯管道直排井，在山西釜山（晋煤集团长坪公司）顺利开工，它标志着该队在全国煤田地质勘探行业大口径钻孔施工中成了领军群体。
【期刊名称】《资源导刊》
【年(卷),期】2012(000)007
【总页数】1页(P34-34)
【关键词】煤层气钻井;大口径;地质勘探行业;煤田地质;钻孔施工;晋煤集团;河南省【作者】刘德印
【作者单位】河南省煤田地质局四队
【正文语种】中文
【中图分类】F426.1
近日，由河南省煤田地质四队施工的全国第一口煤层气大口径（直径1600毫米）瓦斯管道直排井，在山西釜山（晋煤集团长坪公司）顺利开工，它标志着该队在全国煤田地质勘探行业大口径钻孔施工中成了领军群体。
近几年来，河南省煤田地质四队按照省局“一业为主，多元关联”和“五个转变”的发展战略和思路，引进新技术，购置新设备，贮备栋梁才，积极向其他施工领域延伸、发展，特别是大口径瓦斯井的施工方面，积累了丰富的经验，先后开发研制了空气潜孔锤钻进、气举反循环钻进、绳索取芯钻进和水平定向井钻井施工，可承
担各类煤田地质钻孔、盐井、石油井、水源井、地热井、瓦斯排放井、煤层气井（参数井、掏穴井）等钻井项目施工，为煤田地质勘探和煤矿地下井的降温、瓦斯的开发与利用打下了坚实的基础。
寿阳区块21口煤层气钻井工程完工
寿阳区块21口煤层气钻井工程完工
发布日期：2014-3-19 9:55:38 访问次数：188次
由河南豫中地质勘察工程公司承担的山西寿阳区块21口煤层气钻井工程日前顺利竣工。
这项工程历时11个月，完成钻探工作量19462米，经业主方验收全部达优秀级。
据了解，该工程共施工21口井，设计井型为煤层气参数井和定向井，地层有不同程度的漏失现象。
自去年4月施工以来，该公司先后采取了创新技术提效率、多措并举抓安全、严格管理保质量等多个有效办法，确保了工程施工稳步推进。
地层漏水不仅严重影响钻探效率，还增加了生产成本。
针对这一情况，施工初期，项目部工程技术人员制订了一套有效的应对方案，即在浅层地段采用空气潜孔锤钻井和空气牙轮钻井两项工艺，使200米以浅地层得以快速穿越。
在400米以下的漏失地段，根据漏失情况的不同，先后实施了泥浆、锯沫、石灰和“水泥炸弹”式堵漏方法，并获得了极好的效果。
由于工程量大、井深、地层复杂，能否做到安全施工直接影响工期。
开工之初，项目部对安全工作进行了部署，并连续召开3次安全会议，制定安全管理制度和措施。
同时，还举办了安全培训，建立项目部、井队、班组专职安全员制度，定期对钻井队进行巡回检查，并组织职工开展消防大演练。
如何保证工程质量，为业主交一份合格的答卷？技术人员对绳索取芯工艺进行了大胆革新，经过努力，研制成功了绳索取芯+无芯复合钻进新工艺。
这项工艺投入使用后，共施工煤层取芯井15口，取芯539米，平均煤层采取率达93%。
煤层气裸眼洞穴完井注气增压数值试验
煤层气裸眼洞穴完井注气增压数值试验李晓益;汪志明;万鑫;张健【摘要】煤层气裸眼洞穴完井在我国的应用效果尚不理想,分析认为,这与我国对该完井技术的增产机理研究不够深入有一定关系.考虑煤岩特有的垂直裂缝系统,基于UDEC软件建立了模拟煤层气裸眼洞穴完井注气增压过程的离散元数值试验模型,模拟了不同地应力条件下,气体注入增压过程中井筒周围煤岩有效应力、孔隙压力和节点位移矢量的分布情况.研究表明:各向异性储层比各向同性储层更容易产生破裂和坍塌,从而更利于洞穴的形成；在垂直裂缝系统中,流体运移速率不同引起的有效应力差异梯度有利于剪切破裂；节点位移矢量分布图能够反映注气增压过程中张性裂缝的形成和发展趋势.所建模型在山西寿阳区块煤层气空气造穴试验井—FCCHZO4-V井进行了应用,初步预测得到该井在空气造穴后注气增压引起井筒周围张性裂缝延伸25 m,井筒周围25m范国内煤层平均渗透率较初始渗透率增大7倍,验证了煤层气裸眼洞穴完井注气增压可产生自支撑张性裂缝、消除储层伤害、实现增产的机理.%The stimulation of CBM cavity wells are remarkably successful in the San Juan Basin of the United States while it is not encouraging in improving CBM production in China. Considering its application prospect in the low rank coal seam,the mechanism of openhole cavity completion should be studied further. A discrete element numerical model simulating the process of gas injection for coalbed methane openhole cavity completion was built based on UDEC software. Analysis showed that; anisotropic coal reservoirs are more prone to rupture and collapse than those isotropic ones. In the vertical fracture system,the discrepancy in the fluid velocity would lead to differences in effectivestress gradient and help to generate shear fractures. Tensile fractures' generation and growing trend could be reflected by nodal displacement vector distribution. Combined with Shouyang cavity well fieldtest,preliminary forecast showed that the tensile fracture would extend about 25 meters around the wellbore.the average permeability of this tensile fracture influenced area wa seven times lager than the initial permeability.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2012(040)002【总页数】6页(P14-19)【关键词】煤层气;裸眼完井;洞穴完井;离散元法;数学模型;垂直裂缝【作者】李晓益;汪志明;万鑫;张健【作者单位】石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)),北京102249;中联煤层气有限责任公司,北京100011【正文语种】中文【中图分类】TE257+.2裸眼洞穴完井工艺主要包括一系列注入增压过程和放喷卸压过程，能在目标煤层产生一个扩大的洞穴，以扩大煤层的暴露面积，产生张性裂缝和诱导剪切裂缝[1-2]，有效连通井筒和未伤害的储层，从而大大提高煤层气井的产能。
钻机技术要求
二、技术要求1.井型概述寿阳作业区所部署井位主要为煤层气水平井组，根据已知部分井位的钻井设计，直井井深为700-800米左右，水平井井深在1500-1600米左右。
QYN1-12井组的直井和水平井一开井眼尺寸预计为311.2mm，下244.5mm套管；二开井眼尺寸为215.9mm，下177.8mm套管；水平井三开井眼尺寸为130.2mm，PE管完井。
2、规范及行业标准三. 技术要求3.1总体技术要求钻机要求ZJ30撬装钻机，具体设备参数要求如下：（1）设备要满足井场露天作业的要求，在防爆、防渗漏、防腐、防尘、耐高温方面严格要求，并具有较高的适应性，同时要求容易检查、保养和维修；（2）所有液、气、电线走向规范、安全可靠、布局合理，标识清晰、按相关标准和规范进行安装、固定；（3）危险区内所有电气设备满足防爆要求，并提供防爆证书；（4）钻机各报警、限位及互锁装置灵敏、可靠、准确。
所有安全设备（压力容器）有合格证、检测报告；（5）整套钻机设备配齐标准的安全标识和警示牌；（6）钻机总体布局合理并考虑集约化。
需要具有较强的丘陵地区运输能力，车载钻机设计包括轴荷、载重、刹车、照明、尺寸等满足公路运输要求（7）钻机设备需配备FZ18-14型防喷器装置；（8）钻机设备需配备配套顶驱装置3.2适用条件环境温度 -20℃～+45℃湿度 90﹪（+20℃时）满足2500米井深钻深需要，山西等山区煤层气作业，高沙尘环境，低温。
3.3 钻机技术要求3.3.1钻机底座系统◆台面面积◆立根盒容量整套钻机满足钻井深度为2500m(5″钻杆)的作业◆立根盒为硬方木，方木作防腐处理；◆配套2个B型钳尾绳桩，1个液压大钳尾绳桩及2套液压猫头等；◆钻台配两套扶梯，一个门形坡道，大小鼠洞和钻台围栏等。
3.3.2提升系统3.3.2.1井架◆最大钩载≥180T◆井架有效度满足至少两根单根立柱摆放且安全距离≥2m。
◆二层台立根容量5”钻杆，19m立根≥2500m3-1/2”钻杆≥2000m6-1/2＂钻挺≥12柱4-3/4＂钻铤≥9柱二层台安装高度（钻台面之上） 17.5m、19.5 m、3.3.2.2 天车◆规格 TC250及以上◆天车架设缓冲防碰木，并加护网。
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
煤层气洞穴完井技术
煤层气洞穴完井技术徐云龙;李亚男;夏文安;张晓明【摘要】煤层气洞穴完井技术既是一种裸眼完井技术,又是一种增产技术,在适宜的地层该技术能够大大提高近井地带的渗透率,从而提高煤层气的采收率.该技术在美国圣胡安盆地的高渗煤层取得了巨大的成功,但是在其它区域并没有像圣胡安盆地那样效果明显,究其原因对该技术的增产机理及煤层适应性的认识还有一定的差距.分析了洞穴完井技术的增产机理及洞穴完井的煤层适用条件,对洞穴完井技术的储层选择、井身结构、工艺流程及设备配套进行了详细论述,并介绍了国内的现场试验情况及取得的一些有益经验,为该技术以后的推广应用奠定基础.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】4页(P27-30)【关键词】煤层气;洞穴完井;增产机理;工艺流程【作者】徐云龙;李亚男;夏文安;张晓明【作者单位】胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017;胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TD842煤层气裸眼洞穴完井技术起源于美国，1977年Amoco公司施工的Cahn1井裸眼完井后得到较高的产量，从此以后才有意识对套管下部裸眼井段进行扩眼完井。
1986年Meridian公司开始在圣胡安盆地使用该技术，通过压力“激动”使井壁坍塌扩大裸眼洞穴，才真正发展为裸眼洞穴完井技术。
随后，该技术在圣胡安盆地得到了推广应用，其产量是水力压裂产量的3～20倍，而且施工成本比水力压裂低。
目前在圣胡安盆地有三分之一是采用裸眼洞穴完井技术，这部分井的产气量占整个盆地产量的76%左右。
这说明该技术在圣胡安盆地是优于水力压裂技术的，然而在其它区域进行试验的结果并没有取得象圣胡安盆地那样的开发效果，因此，这种增产技术在特定煤层的适用性还需要进一步研究[1-3]。
沁水盆地寿阳勘探区煤层气井排采水源层判识
沁水盆地寿阳勘探区煤层气井排采水源层判识康永尚;陈晶;张兵;张守仁;叶建平;郭明强;秦绍锋;吴见;王金【摘要】煤层气井水源层判识,对于单井排采动态诊断、优选作业井层和制定科学的压裂方案均具有重要意义.针对寿阳勘探区煤层气井高产水问题,开展了区域水动力场和能量场、煤系砂岩和灰岩含水性、目标煤层围岩岩性连井对比、井筒与煤层围岩含水层连通关系以及典型煤层气井水源层剖析等方面的研究.研究表明,区域水动力场和煤层渗透率是煤层气井平均产水水平的决定因素,而煤层气井产水量的井间差异主要受控于单井波及范围内局部地质工程因素(断裂、压裂缝类型和高度及岩性组合),水力压裂缝是除断裂外煤层与围岩含水层沟通的一种方式.通过综合分析,本文取得的结论是,煤系砂岩是寿阳勘探区煤层气井的主要水源层,太原组灰岩对排采的影响有限.建议在煤层气开发井层优选和压裂方案设计时,重点考虑目标煤层与砂岩含水层的垂向组合关系.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2016(041)009【总页数】10页(P2263-2272)【关键词】煤层气井排采;寿阳勘探区;煤系砂岩;太原组灰岩;含水层;岩性组合【作者】康永尚;陈晶;张兵;张守仁;叶建平;郭明强;秦绍锋;吴见;王金【作者单位】中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京102249;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中海石油(中国)有限公司非常规油气分公司,北京100011;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249【正文语种】中文【中图分类】P618.11寿阳煤层气勘探区64口井对山西组3号煤层、太原组9号和15号煤层分层或合层排采，排采动态资料统计表明，排采井之间产水量和产气量差异较大。
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。
山西ZP02—1H井煤层气定向钻井工艺
般 在 打 捞 头 的 上 部 安 装 一 个 合 适 长 度 的 顶 杆 和 电 子
多点 托盘 ， 这 样 就 能 和 上 钻 杆 的母 扣 紧 密 贴 合 在 一 起 有 效 防止脱键情 况的发生 。在实际施 工 中， 由 于 顶 杆 长 度 要 根 据 实 际钻 杆 的 长 度 进 行 调 整 ， 现 场 施 工 人 员 必 须 对
包， 遵循 的原则是 空气包充 压压力应 为立管压力 的 １ ／ ４ ～
Ｊ Ｌ （ 二 二
６ ． ８ ６ｍｍ ｘ ３ ６ 装 防脱键 密封 圈
１ ／ ３ 。同时 ， 用一个泵时 ， 其它 的泵应被 隔离 ［ ７ ］ 。
４ ． ３ 伽马探管测试伽马值为 ０ 伽 马 探 管 由伽 马 探 头 和 电 子 组 件 组 成 ， 当地 层 中 的
将部件 检测器 上开关 １ — ３ 、 ５ － ９全部 处于 接通状 态 ， ４和 １ ０处 于断开状态 ， 在上 ４和下 ４插入 １ １ １电阻 ， 使用万用 表测量上 ４和下 ４之间 电流 ， 确定脉冲 、 探管 、 伽马 、 扶正 器、 电池筒 、 电池状态 ， 仪器 串工作 电流接 Ｇ ａ ｍ ｍａ 时小于 １ ２ ０ ｍ Ａ， 发 脉冲时小 于 ３ ２ ０ ｍＡ； 不接 Ｇ ａ ｍ ｍａ 时小 于 １ ０ ０ ｍ Ａ， 发脉冲时小于 ３ ０ ０ ｍＡ 。
检 查 。 ４ ． ２ 空 气 包 的 影 响
装０ ３ ０ ２ ０ ２ ７ 密封 圈
空气 包 的用途 就是减少压 力变化 和机械震 动 ， 使 泥 浆流动平稳 。同时空气包也会衰减井下 脉冲发生器传上 来 的有用泥浆 脉冲信号 ，通常情况不会 有显著 的衰减 ， 不至 于造成信号接 收问题 。当条件恶 劣时 ， 例如井较深 、 地层 复杂 ， 就很 有必要考 虑它 。解决 的关键是 调 井 不 同 之 处 在 于 ：钻 进 过 程
沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素
沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素吕玉民;柳迎红;王存武;郭广山;朱学申;蒋锐【摘要】为揭示沁水盆地寿阳区块煤层气井产水异常高的主控因素,对该区的区域水文地质条件、煤层与顶底板及其含水层岩性组合关系以及不同压裂工艺对煤层气井产水特征的影响进行了系统分析,指出了导致寿阳区块煤层气井高产水的地质风险和工程风险,并提出了相应的规避措施.研究结果表明:压裂施工排量过大(＞7m3/min)形成的压裂缝高过大,沟通了煤层附近的含水层,这是导致煤层气井高产水的直接原因;煤系地层中发育的高角度裂缝性含水砂岩层以及断层是导致煤层气井高产水的关键地质风险.此外,顶底板岩性厚度以及区域水文地质条件也是造成该区煤层气井高产水的重要因素.因此,降低压裂施工排量、规避围岩中的高角度裂缝性含水层、远离断层、选择厚层的顶底板泥岩发育区是降低煤层气井高产水的重要手段.%In order to reveal the controlling factors causing high water production of coalbed methane (CBM) wells in Shouyang block,Qinshui Basin,this paper makes a systematic analysis of the impacts of regional hydrogeological conditions,lithological association of coal seams and roofs and floors as well as aquifers,and fracturing techniques on water production of CBM wells,summarizes the geological risk and engineering risk leading to high water production,and finally brings in measures to avoid those risks.Results show that too high fracturing pumping rate is the immediate cause of high water production of CBM wells due to hydraulic connection between coal seams and aquifers,and high angle fractured aquifers nearby coal reservoirs in coal measure strata is the critical geological risk causing high water production of CBMwells.Additionally,unfavorable lithological association and regional hydrogeological conditions are the important factors causing high water production of CBM wells.Therefore,decreasing fracturing pumpingrate,avoiding high angle fractured aquifers,and choosing coal seams which develops thick argillaceous roof and floors are the important measures to limit water production of CBM wells.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2017(031)005【总页数】7页(P1088-1094)【关键词】煤层气;高产水;地质;工程;寿阳【作者】吕玉民;柳迎红;王存武;郭广山;朱学申;蒋锐【作者单位】中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028【正文语种】中文【中图分类】TE132.2排水降压是煤层气开发的主要开发手段。
沁水盆地寿阳区块煤层气井网优化及采收率预测
沁水盆地寿阳区块煤层气井网优化及采收率预测王振云;唐书恒;孙鹏杰;张松航;朱卫平【期刊名称】《中国煤炭地质》【年(卷),期】2013(000)010【摘要】煤层气采收率的确定对于产业的发展具有较大指导意义。
通过对类比法、解吸法、等温吸附曲线法及储层数值模拟法适用性分析，并结合沁水盆地寿阳区块煤储层特征，应用COMET3数值模拟软件，对15号煤储层生产数据进行历史拟合，校正了基础参数，基于不同井距设计了6种不同的井网方案，对各种方案进行了产能数值模拟及采收率预测。
根据预测结果总结出寿阳区块采收率与钻井数关系变化规律，指出最优井间距为288m×216m，对应的采收率为50.4%。
【总页数】4页(P18-21)【作者】王振云;唐书恒;孙鹏杰;张松航;朱卫平【作者单位】中国地质大学能源学院，北京 100083;中国地质大学能源学院，北京 100083;中国地质大学能源学院，北京 100083;中国地质大学能源学院，北京100083;中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院，新疆哈密 839009【正文语种】中文【中图分类】TE324【相关文献】1.沁水盆地寿阳区块和柿庄区块煤层气开发条件对比 [J], 王金;康永尚;姜杉钰;张兵;顾娇杨2.沁水盆地寿阳区块煤层气井产水差异性原因分析及有利区预测 [J], 王金;康永尚;姜杉钰;张守仁;叶建平;吴见;张兵;郭明强3.沁水盆地寿阳区块煤层气藏多层合采可行性探讨 [J], 黄亮;胡奇;郭烨;周剑辉4.沁水盆地寿阳区块煤层气藏多层合采可行性探讨 [J], 黄亮胡奇郭烨周剑辉;5.沁水盆地寿阳区块煤层气井高产水影响因素 [J], 吕玉民;柳迎红;王存武;郭广山;朱学申;蒋锐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
煤层气试验井取心器初探
煤层气试验井取心器初探
宋士宏;陈玉明
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2000(012)002
【摘要】本文对新式钻取煤心器设计思路、部件组成、结构特征、工作原理、选材加工等作了探讨，提出一些思路，愿与专家及同行商讨。
【总页数】4页(P76-78,83)
【作者】宋士宏;陈玉明
【作者单位】山西煤田地质局,太原,03006;山西煤田地质局,太原,03006
【正文语种】中文
【中图分类】P634.3
【相关文献】
1.S96(HQ)绳索取心钻进技术在煤层气参数井中的应用 [J], 齐路恒;张远丰;韩俊山
2.绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用 [J], 张吉路
3.绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用 [J], 张吉路
4.大口径绳索取心器在煤层气参数井的应用 [J], 袁志坚;曹伟
5.绳索取心技术在煤层气DP1井的应用 [J], 孙志和;朱克华;刘超;宁军;孙天宇;邵帅;付君豪
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国内首个煤层气天然气综合利用示范园区在山西开建
国内首个煤层气天然气综合利用示范园区在山西开建
国内首个煤层气天然气综合利用示范园区在山西开建
2012-07-26 08:31:56 山西日报微博评论浏览次数：75
字号：T|T
国内首个煤层气、天然气综合利用示范园区7月25日在山西省寿阳县开工建设。
2013年底园区内项目投产后，年综合产值将超过20亿元，上缴利税5亿元。
届时，园区将成为山西省最大的、项目最齐备的煤层气、过境天然气和瓦斯气循环利用基地和综合示范项目。
寿阳县也将成为山西省煤层气、天然气管网大贯通的重要枢纽，省最大的天然气调峰中心和最先进的煤层气、瓦斯气脱氧液化加工储运基地。
山西省国新能源集团寿阳县天然气煤层气综合利用示范园区总投资30亿元，包括2×60MW热电联产项目、日处理150万立方米低浓度煤层气提纯液化项目和煤层气综合开发利用项目。
项目采用设施综合布局、能源循环利用、环境友好协调的设计理念。
2×60MW等级燃气-蒸汽联合循环直接空冷供热机组建成后供热能力为80万平方米，年发电量7.23亿千瓦时。
液化项目所用原料气为寿阳地区抽采的高浓度煤层气，液化设备及工艺采用世界最先进的西门子工业设备和混合冷剂循环制冷工艺。
原料气经过加压、净化、冷却等程序变为液化煤层气（LNG），成品充装至LNG槽车后运往省内外销售，或作为载重卡车燃料使用，并可用于城市管网冬季调峰。
项目投产后，园区内每年燃气资源综合利用总量将达到10亿立方米，减少煤矿瓦斯排放5亿立方米，外运液化煤层气13万吨，并可提供36万辆次加气服务，拉动投资100亿元，替代燃煤1000万吨。
河南省煤田地质局二队第一口页岩气井正式开工
河南省煤田地质局二队第一口页岩气井正式开工
和黎明
【期刊名称】《资源导刊》
【年(卷),期】2012()11
【摘要】10月12日，由河南省煤田地质局三队煤层气勘查公司承担的中联煤层气有限责任公司SY—Y-01页岩气参数＋生产试验井正式开工。
该井位于山西省寿阳县马首乡肥村附近，设计井深约1000米。
【总页数】1页(P34-34)
【关键词】煤田地质局;河南省;页岩气;煤层气勘查;气井;试验井;寿阳县;山西省【作者】和黎明
【作者单位】河南省煤田地质局三队
【正文语种】中文
【中图分类】TE122
【相关文献】
1.奋斗的青春最美丽r——记河南省煤田地质局二队第一钻探工程处处长刘珂 [J], 王伟灿
2.河南省煤田二队一煤层气水平分支井正式开工 [J], 王伟灿
3.钻场上的“变脸王”--记河南省煤田地质局二队第一钻探工程处副处长王军营[J], 王伟灿;朱文豪;张汉贵
4.河南省煤田地质局三队第一口页岩气井正式开工 [J], 和黎明
5.河南省地矿局2010年将开展20项重大地勘项目/省煤田地质四队第一口丛式井开始施工/省煤田地质局石油"第一钻"投入生产 [J],
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３
３ ． ２
３ ． ５
２ ． ６
表４ 钻头平均 寿命对比
／ ｍ
以满 足深 孔绳 索取 心钻 进需要 。
参考 文献 ：
［ １ ］ 黄建国 ， 赵振峰 ， 王生 ， 等． 本溪 台沟铁 矿深部坚硬地层 孕镶金
刚 石 绳 索 取 心 钻 头 的选 择 和 使 用 ［ Ｊ ］ ． 探矿工 程 （ 岩 土 钻 掘 工
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 取心 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
２
２ ． ３ ２ ． ９ ３ ． ２ ３ ． ４
１ ． ６
２ ． ３
１
２ ． ８
０ ． ７ ２ ． ８ ３ ．１
０ ． ４ ２ ２ ． ４
Ｏ ． １
１ ． ７
２ ． ７ ３ ３ ． ２
２ ． ５
３
１ ． ６ １ ． ８
岩、 ４ ０ ０ ｍ 中粒 花 岗岩 ） 。
６ 结语
践［ Ｊ ］ ． 探矿工程（ 岩土钻掘工程 ） ， ２ ０ １ ２ ， ３ ９ （ １ ０ ） ： ４ ０— ４ ２ ．
［ ５ ］ 刘勇 ， 常江华． 某 金 矿 水 平 绳 索 取 心 钻 进 钻 头 选 型 及 试 验 分 析 ［ Ｊ ］ ． 探 矿 工程 （ 岩 土 钻 掘 工 程 ）， ２ ０ １ １ ， ３ ８ （ ７ ） ： ７ ３— ７ ５ ． ［ ６ ］ 孙德学 ， 陈伟 ， 张元清 ， 吕洪 富． 沉 积 岩 松 软 地 层 深 孔 绳 索 取 心
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Hale Waihona Puke ・ ・ ＋ “＋“＋ ・ ・ ＋
“＋ ”＋ “＋
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・
山西 寿 阳 一煤 层 气 定 向参 数 井竣 工
《 中国矿业报》 消息（ ２ ０ １ ３—０ ５— ０ ９ ） 由河 南豫 中地质
勘察 工 程 公 司施 工 的 山 西 寿 阳 １ ０井 日前 顺 利 完 钻 ， 该 井 深
煤层 气 定 向参 数 井 是 集 定 向 、 取心、 采样 、 解析 、 试 压 于
一
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 向井煤层取心井径易坍塌 的实 际 ， 该队专 门对 泥
浆 进行 了 技 术 处 理 ， 并对 取心 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 心率 达到 了理想 的效果 ： 煤 顶 板 收 获率 ９ ３ ％， 煤心收获率 ９ ８ ％， 底 板 收获 率 为 １ ０ ０ ％。
与应 用 ［ Ｊ ］ ． 探矿工程 （ 岩 土钻 掘工 程 ） ， ２ ０ ０ ９， ３ ６ （ １ ２ ） ： ６ ５—６ ８ ． ［ ３ ］ 杨凯华 ， 王达． 张 晓西． 科学深钻 金刚石 钻头 的结构 与性能分
析［ Ｊ ］ ． 探矿工程（ 岩土钻掘工程 ） ， ２ ０ ０ ５， ３ ２ （ Ｓ １ ） ： ３ ０—３ ３ ．
钻探技术实践［ Ｊ ］ ． 探 矿工 程 （ 岩 土钻 掘工程 ） ， ２ ０ １ ０ ， ３ ７（ １ ） ：
１ ６— １ ９
在深 孔 绳 索取 心 钻进 施 工 中 ， 钻 头 的广 谱 适应 性、 机 械钻 速 、 寿命 、 价格 四要 素缺一 不 可 ， 对 比试 验
表 明， 按 本 文研究 制 造 的 深孔 绳 索 取 心 钻 头 完全 可
致谢 ： 在 钻 头 试 验 及 钻 头 制造 技 术 方 面 ， 广 东 佛 山 市 南 海 希 而 超 硬 材 料 工 具 有 限 公 司 总 经 理 吴宣 成 博 士 给 予 了 大 力 支 持 ， 在 此 表 示 衷心的感谢 ！
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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
１ ０ ２ ０ ｍ， 井斜 ２ ７ 。 。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。
２ ０ １ ３年第 ４ ０卷 第 ５期
探 矿 工程 （ 岩 土钻掘 工程 ）
７ ９
九、 十级弱研磨性岩石 （ 硅化蚀变岩 、 部分花岗岩 、 花岗斑岩等 ） 硬、 脆、 碎 地 层
七、 八 级 中等 研 磨 性 地 层 （ 花岗岩 、 角砾岩等） 六、 七 级 中等 研 磨 性 地 层 （ 花岗闪长岩 、 闪长 岩 等 ）
程 ）， ２ ０ １ ０， ３ ７ （ ８ ） ： ７ ３— ７ ５ ．
［ ２ ］ 叶 兰肃 ， 南青 民， 罗伟． 坚 硬 致 密 岩 层 用 绳 索 取 心 钻 头 的研 制
ｍ， 性 价 比不高 ， 未将 其列 入对 比。
在 后续 钻头 使用 中（ ２ ０ ０ ７～ ２ ０ １ ２年 ） ， 随着 钻 头
［ ４ ］ 王江平． 嵩 县 大 王 沟 钼 矿 区破 碎 地 层 金 刚 石 绳 索 取 心 钻 进 实
应 用地 层越 来越 广泛 ， 通过 我们 的不 断改 进 ， 这 种钻 头 机械 效率 达到平 均 ３ ． ５～４ ． ０ ｍ ／ ｈ ， 单 个 钻 头 最 高
寿命 曾经 达 到 ６ ０ ０ ｍ（ ２ ０ ｍ黄 色 大理岩 、 １ ８ ０ ｍ 闪长