煤层气水平对接井钻井技术研究
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。
煤层气水平多分支井连通技术
计 不合理 ； （ ２ ） 虽然设 计合理 ， 但轨 迹控 制不精 确 ， 造 成 与 设 定 向 井 井 眼 轨 迹 设 计 ， 定 向井 施 工 结 束 后 ， 再 根 据 实 测 数 据 计 偏差过大 ； （ ３ ） 虽然 设计合 理 ， 但 煤层 较软 容易 失稳 ， 在 设 对 水 平 井 井 眼 轨 迹 进 行 设 计 。
现 代 商 贸 工 业
Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ Ｂ ｕ ｓ ｉ ｎ ｅ ｓ ｓ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ２ Ｏ ｌ ３年 第 １ ９期
准， 严格按照轨迹 设 计进 行 施 工 ； 轨 迹数 据 准 确 ， 误 差 最 小 着 陆 点 位 置 的 设 计 。水 平 井 主 井 眼 方 位 是 一 体 化 设 计 的 基 化， 保 证 轨 迹 在 二 维 空 间 。从 目前 的 技 术 手 段 上 讲 ， 控 制 井 础 。 只 有 在 甲方 给 定 了水 平 井 主 井 眼 的 方 位 后 ， 才 能 根 据 眼轨迹 在二维空 问 内完全 可 以 实现 ， 但 必 须 进 行 精 心 的 设 主 井 眼方 位 和 井 场 实 际 情 况 进 行 合 理 布 局 井 口 间 距 。 根 据 计 和 良 好 的 施 工 才 能完 成 。点 对 线 连 通 是 水 平 井 与 定 向 井 井 口 间距 选 择 井 口位 置 ， 测 量 井 口坐 标 ， 再 进 行 井 眼 轨 迹 设 连通 的最易实现 ， 也是最佳 的连通 方式 。
一
矩 形 靶 框 。 根据 以往 的钻 井 经 验 ， 靶框长 不足 ５ ０ ｃ ｍ， 宽 不
煤层气多分支水平井钻井技术研究
煤储层的吸附能力强、应力敏感性强、速敏性强以及水敏性、碱敏 性强等特点,决定了煤层容易受到伤害。 煤层胶结疏松,施工水平井容 易发生坍塌卡钻事故。 另一方面，由于分支井连接处之间距离较小,原 始地应力释放后,连接处处于力学最不稳定状态。 因此,煤层气多分支 水平井对钻井液具有比普通定向井更高的要求，在保持井壁稳定的前 提下,尤其要解决好润滑降低摩阻和储层保护两个难点。 2.3.1 钻井液与储层保护。 煤层作为煤层气的储集层与常规储层（砂 岩、碳酸盐岩）有很大差别。 煤层具有高吸附性、低渗透性，且易受压 缩、破碎。 这些特性决定了煤层受钻井过程的影响比常规储层大得多， 也就是说，在煤层气钻井过程中，煤层受到的伤害远大于常规储层，而 煤层气的煤层伤害直接影响到煤层气的解吸、扩散、运移及后期排采。 因此煤储层伤害是影响煤层气开发成功率的决定因素，尤其对中国许
随钻电阻率、自然伽马测井是煤层气多分支水平井在井眼轨迹与 地层穿越关系方面应用的关键技术。 井眼轨迹常会在煤层标志层界面 上下波动，由此引起的测井响应特征变化能够反映空间上的煤体结构 和岩性变 化；实时参数采集、解释、导向技术被誉为钻头的眼睛，能及 时分析研究钻头上、下倾钻进方向，防止或预告钻头钻出煤层顶底界 面；轨迹控制过程中通过增斜或降斜、改变钻进方位实时调整三维井 身轨迹变化，使钻头始终处在目标层沿最佳层位延伸钻进。 钻进过程 中即使煤层倾角变化不大，但若不能充分认识井斜角与地层倾角之间 的变化关系，井眼轨迹则有可能钻穿或钻过煤层。 因此，随钻测井评价 要结合煤层已有岩性特征、综合录井信息来分析研究沿三维井眼轨迹 地层参数响应规律。 2.2.2 电磁随钻测量技术（EMWD）
煤层气多分支水平井钻井技术探究
数 、控制 操 作措 施 和施 工之 上认 真 地进 行 分 析 进而 判 断。 ７ 小井 眼 的钻井 技术 。 、 计 的方 向前进 。 ２ 直 井裸 眼 的造穴 技术 。 、 煤 层 气 多 分 支 水 平 井 通 常 采 用 的 是 直井 ， 排采 煤 层气 的生产 井 ， 是 能够 确保 １２ ５． 米 、２ ． 毫 米 的钻 头 进 行 钻 进 的 ， ４毫 １０ ５ ６ 工 艺井 和直 井之 间的连 通 。工作 人 员要 在 直 用这 么小 的井 眼 和长 裸 眼钻 进 时 ，一 定 要解 井 的煤 层气 处造 穴 ， 主要 过程 是 ： 直井 完 决好 小钻 具 、小 螺杆 以及 小 钻头 使 用 的寿命 其 往 及对 井下 的工 作 情况 进行 井 眼 的清 洁 、 判断 、 加 压 、 制循 环 的压 力 、 控 处理 事故 等 方 面的 问 题。 当然 ， 在实 际的施 工 中需要 应 用 的工艺 技 术有 很 多 ， 设备 的配套 也 有一 些要 求 ， 对 比如 钻 机要 装配 顶驱 、空气 欠平 衡钻 井 则要 安 装 井 控 的设 备 ，尤 其是 旋 转 的控 制头 及 液气 的 分 离器 等 。
Ｒ Ｒ 系统 ， Ｍ Ｓ 主要 是 利用 旋 转 磁性 接 头 ， 正 在 钻井 里 可 以产生 几 十米 之外 就 能够 探测 的一 个磁 场 信号 ，在 目标 井 里下 人 一个 有 线 的探 管， 以测 量 出磁场 的强度 及 方 向 ， 通 过对 测 并 量 的数 据进 行分 析来 判 断钻 头 和洞 穴 间 的相 艺。 对 位置 ，在 连通 前 还要 对 轨迹 进行 有 效地 调 当一 口井 完 成之 后 ，通 常需 要进 行 排水 整 ， 样才 能实 现连 通 。 这 降压 以使 煤层 气 解析 ， 这样 才 可 以产气 。 层 煤 ４ 欠平 衡 的钻井 技术 。 、 气 的多分 支水 平 井 因为其 工 艺 的特 点 ，需 要 为 了达到 保护 产 层 、 快 速度 、 于携 带 加 利 专 门的排 采直 井来 排 水 和产气 ，而且 这 口直 煤 屑 的 目的 ， 采用 欠平 衡 的钻 井 技术 ， 是 要 就 井 一定 要水 平 井相 连通 才 可 以达 到 目的。 因 从 另 外 一 口井 里 把 气 体 注 入 到 水 平 井 的 中 此 ，煤层 气 的 多分 支水 平 井通 常 都要 先打 一 间 ， 以实 现在 环空 的气 液 混合 ， 降低 液 柱 的 并 个排 采 直井 ，然 后再 在适 和的 位置 打 一 口水 压力 ，这种 情 况 也只 有在 煤层 气 多分 支 的水 平 井 （ 称 为工 艺 井 ）这 口水 平井 和 直 井 相 平 井 中才会 有 。 也 ， 连通 ， 之后 再钻 多分 支 的水平 井 。 ５ 、井 身 结 构 和井 眼轨 迹 优 化 的 设 计 技 二、 煤层 气 多分 支水 平井 钻井 技术 分 析 术 。 煤 层气 多分 支水 平 井是 多种 先 进 的钻 井 煤层 气 井通 常 比较浅 ，排采 直井 和 工艺 技术 综 合的 运用 ， 主要 有 以下 几种 技术 ： 井井 口问 的距 离 一定 要适 当 ，而 且还 要依 据
煤层气分支水平井与定向井连通钻井技术
限 问题 ， 降低 了道路 井场修 建成本 ， 实现 了丛式井的 集 中排采管理 。以 Ｚ － ．Ｓ井组为例 ， 述 了将分 支井和 定向井一体化 ＹＨ４Ｌ 论
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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
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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
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煤层顶板水平井煤层气开发技术研究
煤层顶板水平井煤层气开发技术研究煤层气开发已经成为能源行业的重要组成部分。
煤层顶板水平井是一种常用的煤层气开发技术，其通过在煤层顶板钻井和水平井段与煤层穿层开采的方式，来实现煤层气的开采。
煤层顶板水平井煤层气开发技术在提高生产效率、降低成本、保护环境等方面都具有重要意义。
因此，对于煤层顶板水平井煤层气开发技术的研究具有重要的现实意义。
1.煤层顶板水平井的优势和特点：煤层顶板水平井是一种钻井和完井方式相对简单、投资和施工成本相对较低的煤层气开发方法。
煤层顶板水平井可以有效利用煤层顶板的裂缝和孔隙储存的煤层气资源，提高气井产量。
同时，由于水平井段开采效果较好，可以减少或避免地面煤气爆炸等安全事故的风险。
因此，研究煤层顶板水平井的优势和特点对于推动煤层气开发具有重要作用。
2.煤层顶板水平井施工技术：煤层顶板水平井的施工技术包括井筒钻探、完井和调整等过程。
研究煤层顶板水平井施工技术可以优化井筒结构和完井设计，提高井程质量和完井效果。
此外，通过研究煤层顶板水平井的调整工艺，可以使水平井段与煤层之间的接触更加紧密，进一步提高生产效率。
3.煤层顶板水平井开采技术：煤层顶板水平井的开采技术包括压裂和调整等过程。
通过研究煤层顶板水平井的压裂数、压裂液组成和压裂参数等关键技术，可以优化压裂设计，提高裂缝的连通性和流动能力，从而提高煤层顶板水平井的产量。
此外，通过研究煤层顶板水平井的调整工艺，可以使水平井段与煤层之间的接触更加紧密，进一步提高生产效率。
4.煤层顶板水平井环境保护技术：煤层顶板水平井开采过程中，会涉及到地下水和地面水的保护。
研究煤层顶板水平井的环境保护技术可以确定合理的水源用量，优化回注水的质量和用量等，减少对地下水和地面水资源的危害。
同时，还可以研究污水处理和排放技术，降低对环境的影响。
综上所述，煤层顶板水平井煤层气开发技术的研究对于提高煤层气开发效率、降低成本、保护环境具有重要作用。
通过研究煤层顶板水平井的优势和特点、施工技术、开采技术和环境保护技术等方面，可以找到优化煤层顶板水平井煤层气开发方案的途径，推动煤层气开发的可持续发展。
煤层气水平井钻井工艺技术研究的开题报告
煤层气水平井钻井工艺技术研究的开题报告论文题目：煤层气水平井钻井工艺技术研究一、选题背景煤层气是一种重要的清洁能源，煤层气勘探和开发是我国能源战略的重要组成部分。
水平井钻井技术在煤层气勘探和开发中具有重要的地位，目前国内外在煤层气水平井钻井工艺技术研究方面的研究和应用还比较有限。
因此，针对煤层气水平井钻井的实际需要和发展趋势，开展相关技术的研究和探索，对于油气资源的高效利用和节能减排具有重要意义。
二、研究目的本论文的研究目的是通过对煤层气水平井钻井工艺技术的深入研究，探索出一套适合我国国情的煤层气水平井钻井工艺技术，提高煤层气勘探和开发的效率和质量。
三、研究内容（一）煤层气水平井钻井工艺技术的现状分析通过对煤层气水平井钻井相关文献的综合分析，探究煤层气水平井钻井工艺技术的现状、存在问题和发展趋势。
（二）煤层气水平井钻井设计方法研究结合国内外先进的水平井钻井工艺技术，掌握煤层气水平井钻井设计的原理、方法和技术路线，并进行针对性的研究和优化。
（三）煤层气水平井钻井操作措施的研究对煤层气水平井钻井的操作流程、技术要求和关键技术进行详细的研究，制定出一套适合我国国情的煤层气水平井钻井操作指南和技术标准。
（四）煤层气水平井钻井工艺技术的应用实践研究在实际的煤层气开采中，通过对煤层气水平井钻井工艺技术进行实践应用，探讨其优化效果和推广应用价值。
四、研究意义（一）对煤层气勘探和开发有重要的推动作用通过对煤层气水平井钻井工艺技术的研究和实践应用，提高了煤层气勘探和开发的效率，能够更好地利用煤层气资源。
（二）为煤层气水平井钻井工艺技术的研究提供实践经验本论文通过对煤层气水平井钻井工艺技术的研究和实践应用，为煤层气水平井钻井工艺技术的研究提供了实践经验和参考依据。
（三）推动清洁能源的开发和利用煤层气作为一种清洁能源，其勘探和开发对于推动我国清洁能源的发展具有十分重要的意义。
五、研究方法本研究将采用文献分析法、实地调研法、数理统计法、数据建模法等方法，结合已有的先进水平井钻井工艺技术，在对煤层气水平井钻井工艺技术的基础研究上，进一步开展探索和创新研究。
煤层气近水平孔钻进原位探测与水力纠偏技术研究的开题报告
煤层气近水平孔钻进原位探测与水力纠偏技术研究的开题
报告
煤层气资源是一种重要的非常规天然气资源，在国内外得到了广泛关注和开发利用。
然而，煤层气开采存在着一系列难题，其中最为突出的就是煤层气的原位探测和水力纠偏技术问题。
煤层气的原位探测是指在开采过程中快速准确地获取煤层气井的动态参数，包括煤层气压力、温度、含气量、采气量等指标。
目前，煤层气井中通常采用的方法是通过垂直钻孔获取数据，然而这种方法存在相对较大的误差和不确定性。
相比之下，近水平孔钻进原位探测技术具有快速准确、可控性高、测量数据准确等优点，因此有望成为煤层气原位探测的有效手段。
水力纠偏技术是指在煤层气开采过程中，为了保障井筒的安全及稳定性，采用调节水力压力的方法对井筒进行纠偏。
传统的水力纠偏技术是通过垂直钻井进行，技术成熟，但效果不理想，且工程量大，费用高。
因此，有必要探究近水平孔钻进水力纠偏技术，通过近水平钻孔进行流体注入和控制，实现井筒纠偏，降低人工干预及工程成本。
针对以上问题，本文结合国内外煤层气开采技术现状及未来发展趋势，提出了利用近水平孔钻进技术进行煤层气原位探测及水力纠偏的研究方案。
研究包括：近水平钻进原位探测方法优化，近水平孔坑稳定性测试及纠偏技术探究等方面。
最终目标是实现煤层气开采过程中对煤层气井的全面监测与快速控制，为煤层气开采工程提供技术支撑和实践参考。
煤层气多分支水平井钻井工艺研究
５ ８～６ ４ ５ ｍ）钻 具 组 合 ： ｑ ｂ ２ １ ５ ． ９ １ Ｔ Ｉ 钻 头＋ 双 母 接 井郑 １ — ３ Ｖ１ 井 与郑 １ — ３ Ｖ ２井 共 同组 成 。郑 １平 一 ３ Ｈ （
１ ６ ５ ｍｍ Ｎ Ｄ ｃ Ｘ １根 ＋ １ ６ ５ ｍ ｍＬ Ｄ ｃ ｘ ｌ 根 ２ １ ３ ｉ ｎ ｏ ｔ 井根据 “ 主支疏通 、 分支解 吸” 的 水 平 井 设 计 理 念 设 头 ＋
． １ 直 井段 钻进 工 艺 ３ ０ ０ ０ ０ ｋ ｍ ， 煤 层 气 资 源相 当丰 富 。该 盆 地 含煤 地 层 ２
主要 为 上石 炭 统太 原 组 和下 二 叠 统 山西 组 ， 煤 层 总厚 适合 煤 层气 的勘 探 与开 发 ＿ ２ ］ 。
直 井 段 的井 斜 控 制 直 接 影 响 施 工 难 度 和下 部 井
ＤＯｌ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ５ ５ ３ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ５
０ 前 言
煤 层 气是 一 种 以 吸 附状 态 赋存 于 煤 层 中 的非 常
Ｕ型 井 ； 郑 １平 一 ３ Ｈ 井 分 支 在 煤 层 中延 伸 钻 进 ， 通 过 多分 支 增 加煤 层 内井 眼 长度 ，扩 大煤 层 泄气 面积 ， 提 高煤 层 产气 能力 。
好 。为 控 制 上 部一 、 二 开 直井 段 井 斜 ， 采 用 轻 压 吊打
１ 工 程 概 况
并 配合“ 小塔式” 光 钻 铤 和 钟摆 钻 具 组 合 。一 开 直井
０ — ５ ８ １ Ｔ Ｉ ） 钻具组 合 ： ３ 】 １ ． １ ｉ Ｙ ｌ ｍ钻头＋ 双母接 头＋ 郑 １平 一 ３ Ｈ 井 是 沁 水 盆 地 郑 庄 区块 的 一 口煤 层 段 （ １ ６ ５ ｍ ｍＤ ｃ ｘ ６根 ＋ １ ２ ７ ｍ ｍＤ ｐ； 二 开 直 井 段 气多分支水平井 ， 该 井 由 工艺 井 郑 １ 平一 ３ Ｈ井 、 排 采
煤层气钻井工艺技术研究
质夹矸 ） 。 （） ３ 煤层气在煤层 中的储存方式为吸附状态。
２ 煤 层 气 钻 井 技 术 要 求
对煤层特征进行充分 了解是进行煤层气开采 的前
・收稿 日期 ：００— ６一 １ ２ １ ０ Ｏ
２ １ 煤层 气钻 井对 井斜的要 求 ． 煤层气钻井对钻井 斜度有着严 格 的要求 ， 因为井
具 有 与 常 规石 油 开 采 不 同 的特 殊 性 。 １ 煤 层 特 征
提和基础 。我 国的煤层 一般具有以下主要 特征 ： （） １ 煤层一 般发 育较多 的割理裂 隙 （ 面割 理 和 如 端割理 ） 造成煤层的易碎性且 易产生 弹塑性变形。 ， （） ２ 煤层 具有 软硬相 间的不 均质性 （ 中常 含硬 其
根据现有经验 ， 在煤 层气开采 中基本 上采 用石油
钻井工艺 ， 即成 孔后 ， 全井下生产套 管、 固井 ， 然后通过 射孔、 压裂等工艺 ， 最终达到采气 目的。但是 由于煤层 气依附于煤层 ， 在物理力 学性质及储 存方式上 与常 其 规油气层并不 相同 ， 这就决定 了煤层气 钻井工艺技 术
ｃ ａ ，ｓｏｅ ｎ ｈ ｓ ａ ｎ ｃ ｈ ｉａ ｒｐ ｒｉｓｗ ｔ ｏ ｖ ｎｉｎ ｌ ｅｅｖ ｉ Ｉ ｏ ｄ ｎｉａ ，ｔｉ ｅｅｍｉｅ ｅｃ ａｂ ｄ ｍｅｈ ｅｄ ｌｎ ｃ ｎ ｌｇ ｏｌ ｔｒｄａ ｄｐ ｙｉ ｌａ ｄｍｅ ａ ｃ ｌｐｏ ｅｔ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｓｒｏｒ ８ｅｎ ｔｉｅ ｔ ｌ ｈｓｄ ｔｒ ｎ ｓｔ ｏ ｅ ｔａ ｒ ｌ ｇｔ ｈ ｏｏ ｙ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｒ ｓ ｃ ｈ ｌ ｎ ｉ ｉ ｅ ｉ ｈ ｃｎ ｅ ｔｏａ ｅｒ ｅ ｍ ｘ ｌｉ ｉｎｏ ｉ ｒｎ ｒｉ ｌｒｔ ｗ ｔ ｏ ｖｎ ｉｎ ｌｐ ｔ ｌｕ ｅ ｐｏｔｔｏ ｆｄｆｅｅ ｔ ａｔ ｕａｉ ．Ｔ ｅｔｅｉ ｏ ａ ｐ ｃ ｙ ｈ ｈ ｓｓＣＢＭ ｒｌ ｇｔ ｈ ｏｏ ｙｗｅ ｉｃ ｓｅ ｄ ｌｉ ｉ ｎ ｅ ｎ ｌｇ ｒ ｄｓ ｕｓｄ，ｉ ｒ ｅ ｒｖｄ ｓ ｆ ｆｒｎ ｅ ｃ ｅ ｎｏｄ ｒｔ ｐ ｉ ｅｕ ｅｕｌ ｅ ｃ ｏ ｏ ｏ ｒ ｅ
煤层气水平连通井钻井技术
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 210031)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1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(E M 2MW D )、低转速高扭矩马达、强磁导向系统(RMRS )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水平连通井提出了建议。
关键词:沁水盆地 煤层气 水平井 设计 施工 连通技术C BM H orizontal C onnected Drilling T echnologyWang Y anqi(Engineering Design &Research Institute of East China Petroleum Bureau ,Jiangsu 210031)Abstract :The adoption of horizontal well technology in the C BM field is of advantage to increase the effective scope of supply ,enhance the conductivity ,im prove the production &oil recovery and s o on.A horizontal con 2nected well group is com posed of the well He 1and Heping 1in the Heshun block Qinshui Basin drilled by SI NOPEC East China branch.It has success fully achieved connection of the tw o rem ote wells by adopting the advanced tools such as electromagnetic waves MW D system with a focusing gamma (E M 2MW D ),m otors with low speed and high torque and magnetic guidance system (RMRS ).At the meanwhile the advanced technology has provided strong support such as the G eosteering drilling technology ,the rem ote connectivity technology and the reserv oir protection technology.This article describes its design and operation ,and brings up s ome advices for the future operation of the horizontal connected well in the block.K eyw ords :Qinshui basin ;coalbed methane (C BM );horizontal well ;design ;operation ;connectivity tech 2nology 为了进一步探索沁水盆地和顺区块采用水平井开采煤层气的效果,中石化华东分公司决定在该区块实施一口水平连通井。
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U型水平井定向井远端连通钻井工艺研究
ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｒｍ ｏｔｅｌｙ ｗｉｔｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｌ
Ｗ ＡＮＧ Ｈａｉ ，ＹＡＮＧ Ｚｈａｏｚｈｏｎｇ ，ＬＩ Ｙｕｅ （１．Ｊｉｎｃｈｅｎｇ Ｂｒａｎｃｈ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ ０４８０００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ ｌａｂ ｏｆＯｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｅｒｆｅｃｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏａｌｂｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ（ＣＢＭ）Ｕ—ｓｈａｐｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｗｉｔｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｌ，ｔｈｅ ｄｉｆ ｉ ｃｕｌｔｙ ｄｕｒ ｉｎｇ ｂｕｔｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｏｆ ｃａｖｅｓ ｉｎ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｎｅｗ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｅｘｐｌｏｒｅｄ． Ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｍｏｓａｉｃ ｔｅｍｐｏｒａｒ ｙ ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｄｒ ｉｌｌｉｎｇ ｆ ｌｕｉｄ ａｎｄ ｇｅｏ— ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｄｒ ｉｌｌｉｎｇ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｎｅｗ ｃａｖｅ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ ｗｈｉｃｈ ｎｓｅｓ ｏｕｔｅｒ ｐｉｐｅ ｔｏ ｓｈｉｅｌｄ ｔｈｅ ｃａｖｅ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｅｓ ｉｎ ｉｎｎｅｒ ｐｉｐｅ，ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｏｆ Ｐ１５ ｔｅｓｔ ｗｅｌｌｓ．Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｃａｎ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｒｅｍｏｔｅ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ｉｎ ｃａｖｅ ｉｓ ｓｅｔ ｕｐ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ．Ｉｎ Ｐ １ ５ ｔｅｓｔ ｗｅｌｌｓ，ｔｈｅ ｈｏｒ ｉｚｏｎｔａ ｌ ｄｒ ｉｌｌｉｎｇ ｆｏｏｔａｇｅ ｏｆ ７２４ ｍ ｗａｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ａｍｏｎｇ ｗｈｉｃｈ ６６８ ｍ ａｒｅ ｉｎ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ．Ｓｏ，ｔｈｅ ｄｒ ｉｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏａｌ ｓｅａｍ ｉｓ ９２－３％ ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｗａｓ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ａｔ １ ２４２．５ ｍ ｏｎ ｔｈｅ ｆ ｉｒｓｔ ｔｒｙ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍ ｅ．ｔｈｅ ｃａｖｅ ｓｈｉｅｌ— ｄｉｎｇ ｃｒｅａｔｅｓ ａ ｎｅｗ ｐａｓｓａｇｅ ｆｏｒ ｓａｎｄ ｆｉｓｈｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｄｒａｉｎａｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｃａｖｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｉｎ ＣＢＭ ｗｅｌｌｓ ｃａｎ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｅ ｐｒｅｓ— ｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ＣＢＭ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｗｉｔｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｌ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｎｅｗ ｗａｙ ｆ ｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＣＢＭ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｂｅｎｅｆ ｉｔ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＢＭ ； Ｕ—ｓｈａｐｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ； ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｅｌｌ；ｄｒ ｉｌｌｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
煤层气水平多分支井连通技术
煤层气水平多分支井连通技术由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点，直井煤层控制面积小，产量低，钻单支水平井不利于后期的排水降压作业，所以现在煤层气开发多采用羽状水平井，羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通，两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量，找出新的靶点，然后对定向井进行定向指导，确保成功连通。
标签：煤层气开发；水平井连通TB由于煤层压力低，后期开采过程中液面较低，需要排采泵下入煤层附近，在水平井中煤层井斜和全角变化率较大，下入泵使用寿命较短，严重影响开采进度，为了方便后期采排采用预先钻一口直井，直井与水平井连通方式进行采排，提高单井开采寿命。
1 扩孔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0.5～0.6m，长度为2～5m。
目前有两种造穴方式，即水力射流造穴和机械工具造穴。
水力射流造穴法是利用高压水射流能量来破碎岩石。
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，使钻井液在经过小喷嘴时产生高压水力射流，破坏煤储层形成洞穴。
机械工具造穴利用机械切削的原理，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。
目前采用的就是利用水力割刀来造穴，它铣套快，在煤层段形成的洞穴稳定性强。
2 精确控制技术2.1 连通仪器的组成及工作原理两井连通过程主要采用近钻头电磁测距法，英文缩写为RMRS。
2.1.1 RMRS连通仪器的组成RMRS仪器主要由探管、加重杆、地面接口箱、磁接头、通讯装置、仪器工程车、电缆、绞车和控制器、发电机、计算机和软件组成（图3）。
RMRS仪器没有累积误差，能够直接引导钻头钻穿目标靶点。
目前RMRS技术在CBM井、SAGD和控制井喷等领域得到了广泛应用。
强磁接头里的横向孔里镶嵌着永久性磁体，它能产生总量达几百Am2磁偶矩。
和顺地区煤层气远端水平连通井钻井技术
收稿 日期 ： ０ ９ １ 一 ｊ 改 回 日期 ： Ｏ －）＿ ２ ２ ０ ～ ｌ２ ： ２ １ ｉ Ｏ ０ ＿
作者 简 介 ： 力 （ ９ 杨 １ 引 ） 男 ． 南 临 澧 人 ． ｔ １年 毕 业 于 武 汉 ． 湖 １８ 地 质 学 院钻 探 工 程 专 业 ． 总 工程 师 兼 工 程 院 院 长 ． 级 Ｓ 程 师 ． 副 高 － 主 要从 事石 油 钻 井方 面 的 抖 研与 管理 工 作
３ 卷 第 ０期 ８ ２）０年 月 （１
石
油
钻
探
技
术
Ｖｏ． ８ ＼（ ３ ｉ３ ） ．
Ｍ ａＶ． ２０１ ０
Ｉ ’ ＥＴＲ ） ＥＵＭ Ｉ ＩＩ Ｉ Ｎ（ ＴＥＣＨ １ （Ｉ ） Ｉ， ￣ Ｉ ＱＵＥＳ
钻 井 与 完 井
和 顺 地 区 煤 层 气 远 端 水 平 连 通 井钻 井 技 术
溶液 的浓度 不 能 达 到 饱 和 ， 影 响 其 产 量 的不 足 。 而
１ ）煤层 比较 脆 ， 在 着互 相 垂 直 的天 然 裂缝 ， 存
而 在 这 种 脆 性 地 层 中 钻 进 极 易 引 起 井 下 垮 塌 、 钻 卡
等复 杂情况 和事故 ， 至使 井 眼报废 。 甚 ２ ）煤 层 易 受 污染 ， 层 保 护难 度 大 ， 般 采用 储 一 充气 钻井 液 、 沫钻井 液或 清水 钻进 。 泡
连通水 平井技 术 最 早用 于救 援 井施 工 ， 当一 口 井 发生井 喷或失火 时 ， 在距该 井一定 距离处 ， 一 口 钻 井 与其连 通 ， 通过 注 入 高密 度 钻 井液 压 井 或 采取 其 它措 施来处 理井下 事故 ｌ ］ １ 。胜利 油 田早 在 １ ９ ９ ７年 就将 该 技术 应 用 于江 苏省 洪 泽县 芒 硝矿 开 采Ｉ ， ３ 钻 ］
浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术
Engineering Technology150《华东科技》浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术赵 俊（云南煤层气资源勘查开发有限公司，云南 曲靖 655000）摘要：随着我国社会和经济的高速发展，对煤层气的需求量持续增加，各种煤层气开采工程越来越多，对煤层气开展要求不断提升。
为了进一步提升煤层气的开采效果，可以将煤层气多分支水平井钻井关键技术应用到实际钻井工程中，在降低煤层气开采难度的同时，还能够进一步提升煤层气开采质量。
为此，笔者在本文中对煤层气多分支水平井钻井关键技术进行探讨，希望对促进我国煤层气开采事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：煤层气；多分支水平井钻井；关键技术我国地域非常广大，很多地区的煤层气资源相对比较丰富，具有非常大的开采潜力。
根据大量研究发现，我国煤层气具有低饱和、低压、低渗透等特征，如果采用传统垂直开采的方式，往往开采局限性相对比较低，煤层气开采难度也相对比较低。
为了有效解决这个问题，可以将煤气层多分支水平井应用到煤层气的开采过程中，提升对煤层气的开采效果。
1 多分支水平井的技术优势 相对于垂直井的开采优势。
在煤层气垂直井开采的过程中，其通常会采用射完井、钻井、水力压裂增产技术，但这些技术方法在实际使用的过程中，往往会具有一定的局限性。
然而，在煤层气多分支水平井钻井技术的应用中，其就可以有效化解地质条件所带来的各种影响，其同垂直钻井开采技术相比，主要有如下几个优势：（1）能够更进一步增加气体的导流能力，其流动阻力能够不受裂缝长度的影响，相对于割理系统，煤层气流动阻力会降低很多。
（2）通过对多分支水平井开采技术的应用，能够有效避免在开采过程中，对地层所造成的伤害。
此外，通过该技术的应用，还能够进一步提升波及面积，加强割裂地区的联系[1]。
产量优势。
同直井开采技术相比，在多分支水平井开采技术得到应用之后，能够更进一步提升煤层气的开采效率，对资金的使用率也相对比较高，进一步提升煤层气开采经济效益，让钻井工序得到更进一步的减少。
煤层气多分支水平井钻井技术研究
支 水平 井 的增 产 机理 和基 本 模 式 ， 剖析 了该 工 艺 中井 位 优 选 ， 眼轨 迹 控 制 ， 井 液设 计 等 重 要 环 节 的技 术要 点 。 并 井 钻
２１ ０ １年
第 ７期
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ ＹＩＦ Ｒ ＴＯＮ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ ＯＧ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ
Ｏ矿业论坛Ｏ
科技信息
煤层气多分支水平井钻井技术研究
罗开艳 李 巨龙 王 冲 ｆ 中国矿 业大学 资源 与地球 科学学 院 江苏 徐州 ２ １ ０ ） ２ ０ ８
ｅ ｐｏｔｔ ｎｏ ｘ ｌ ｉ ｉ ｆＣＢＭ．Ｉ ｈ ｓ ａ ｔ ｌ ， ｈ ａ ｉ ｒｎ ｉ ｌ ｆｔ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｓ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ．Ｍｅ ｎ ｉｅ ｈ ｅ ｏｎ ｓｉ ｈ ｓ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ，ｓ ｃ ｓ ｔ ｅ ｗｅ ｌ ａｏ ｎ ｔ ｉ ｒｉ ｅ ｔ ｅ ｂ ｓｃ ｐ ｃｐ ｅ ｏ ｓｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｃ ｉ ｈ ｙ ａ ｗｈ ｌ，ｔ ｅ ｋ ｙ ｐ ｉ ｔ ｎ ｔ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｕ ｈ ａ ｈ ｌ ｐ ｔ ｏ ｔｏ ｎ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｌ ｆｕ ｄ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ａｈ ｃ ｎ ｒ ｌａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｇ ｗｅｌｌ ｉ ． ｌ ｌ 键词 】 煤层气； 多分支水平 井； 轨迹控 制； 井液 钻
Ｓｕｄ ｎ Ｃｏ ｌＢｅ Ｍ ｅｈ ｎ ｕｔ－ｂ ａ ｈ Ｈｏ ｉｏ ａ ｅｌ ｃ ｏｏ ｙ ｔ ｙ ｏ ａ ｄ ｔ ａ ｅ Ｍ ｌ ｉ ｒ ｎｃ ｒｚ ｎｔｌＷ ｌ ｈｎ ｌｇ Ｔｅ
煤层气水平井煤层判识技术的研究与应用
械 钻速 相差几 倍 以上 ， 保证 井 眼沿煤 层钻 进 ． 可大 大 提高 钻井 速度 ， 短施 工周 期 。 钻 遇煤层 与顶 底板 缩 若 交 界 地层 ， 不但 降低 钻进 速度 ， 还会 由于交 界 面地 层
的。
２ 煤层 判识 的难点
山西 沁水 盆地 煤层 气 开发 的主 要 目的层是 ３＃
煤 层 ， 埋 深从 ４ ０ ８ ０ 差 距 较 大 。 由于煤 层 气 其 ５ ～ ５ ｍ， 开 发时 间短 、上 钻快 ，地震 资料 较粗 （ 般二维 地 一
震 ）地 质精 细描 述不 够 ， 识也不 够全 面 。 ． 认 在直井 的 钻 探 中 ， 于厚 度 ５ ６ 的煤 层 的识别 。 比较简 单 对 ￣ｍ 是 的问题 ， 但是 对 于 多分 支水 平 井来 说 ， 地 层 、 其 对 尤
（） ２ 地质 导 向 的需 要 。所谓 地 质导 向 ， 义讲 就 狭 是 引导 井 眼沿 目的地 层延 伸 。 而煤 层气水 井 ， 钻 对
达地 层 岩性 的识 别 ，是否 煤层 以及 在煤 层 的上下 位
置 是地 质导 向技 术人 员 的主要 任务 。
是 煤层 的识别 并 非易 事 ， 主要存 在 以下难点 ：
●■ ■■■■
张 冲
帅
一
张 气 分 彻
媛 煤层气 水平井煤层 判识技术 的研 究与应 用 嵊 油
西毗
城
摘 要 通 过 几 十 口井 的 钻探 实践 ， 结 出 了 一 套 通 过 各 种 技 术 手 段 对 煤 层 进 行 判 断 、 别 的 方 法 ， 为今 后 利 用 多 分 支 水 平 总 识 可
Ｋｅ ｒ ｓ ｃａ－ ｅ ａ； ｏｌ ｅｍｃａ ｂｄ ｍ ｌ－ ｒｎ ｈｄｈｒ ｏｔ ｅｌｊｄ ｉｇａｄｉｅ ｔｙ ｇ ｙｗｏｄ ｏｌｂ ｄｇｓ ｃａ ｓａ ／ ｌ ｅ ； ｕｔ ｂａ ｃｅ ｏｉ ｎａ ｗ ｌ ｕ ｇ ｎ ｎｉ ｉ ｏ ｉ ｚ ｌ ； ｎ ｄ ｆｎ
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ｍｅ ｔｏ ＢＭ ｎ ｍｏ ｔ Ｏ ｅ ｅ ｏｒｃ ｎ ｉ ０ ｓ ｉ ｈ ｎ ． ｎ ｆＣ ｉ ｓ Ｃ ａ ｒ ｓ ｒ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ Ｃ ｉ ａ ｌ ｖ ｉ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｓ Ｓ；ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＣＢＭ ；ｇ ｏｏ ｉ ａ ｕ ｄ ｎ ｅ； ｈ ｒｚ ｎ ａ ｒｌｉ ｇ Ｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｅ ｌ ｇｃ ｌｇ ｉ ａ ｃ ｏ ｏ ｔ ｄ ｌｎ ｉ ｌ ｉ
地南 部 ，单 井 产 气 量 最 高 已 突 破 １０×１ ／ ， ． ０ｍ ｄ 取得 了很好 的商业 化 开发效 果 。但 是 ，由于 羽状水 平井 在近端 与直 井联接 ，水 平分 支必须 向上 倾方 向 钻进 才 利 于 气 井 排 水 降 压 ，施 工 难 度 大 ，易 发 生 卡 、埋钻 事故 ，钻井 成本 高 ；在 气井 生产 阶段 ，水 平段 井 眼坍塌 和煤粉 堵塞 现象 时有发 生 ，造 成 主井
合 成本 低 。
裂煤 层气 井 的产量 。而顺 煤层水 平井 可有 效地 导通 煤储 层 的裂 隙系统 ，增加 气 、水导 流能力 ，大幅度 提 高单井 产量 和煤 层气采 收率 ，缩 短 回收周期 ，是 开发低 压 、低 渗地 区煤层 气 资源 的有效 手段 。近年
来 ，国 内实施 的大 批 煤 层 气 羽状 水 平 井 （ 多分 或 枝水平 井 ） 获 得 了较 大 的 成 功 ，尤 其 是 在 沁 水 盆
Ｆｎ ｉ ｔ Ｌ ｉｇ ｅ ｇＱｎ ａ ， ｉ ｎ ｇｉ Ｐ
（ ． Ｔ ｅ１９Ｐｏｐ ｃｉ ｒｗ， ｈｎ ｏｌ ｅｌｇ ｄ ｉｉｒｔ ｎ Ｈｅｅ ０ ６ ０ ； １ ｈ ｒｓｅｔ ｇＣｅ Ｃ ｉａＣ ａ Ｇ ｏ ｙＡ ｍ ｎｓ ａ ｏ ， ｂ ｉ ５ １ ７ １ ｎ ｏ ｔ ｉ
中 国大 陆煤层 形成 后 的地史 时期 ，曾经受 过 多
期次 强烈 的地质 构造 运动 ，使 多数煤 储层 的原 生结
基金项 目 国家科技重大专项 “ 深煤层煤层气开发技术及装备研制” （０ １ Ｘ ５ ４ ） ２ １ Ｚ ０ ０ ２ 作者简介 丰庆泰 ，男 ，高级工程师 ，主要从事煤田地质 与煤层气开发。
气井 的生产 周期 。 当水 量较 大 时 ，在排 采初 期两 井
型井） ，对 沟谷 纵 横地 形 条件 复 杂 的 高 山地 区 ，可
节 约大量 钻前 工程 和地 面井场 占地 费用 ，利于 提高
投 资综合 效益 。另 外 ，水 平井 段完井 后下 入高 强度 Ｐ Ｃ筛管 保 证 井 眼 畅 通 ，能够 弥 补 羽 状 水 平 井 存 Ｖ 在 的缺 陷 ，更适宜 于 中 国大 多数 区域 的煤层气 储层
眼 内大 面积 的死 区或废井 ，严 重影 响气井 产量 和服 务 年 限 ，钻 井成 功 率 低 。水 平对 接 井 （ 称 “ 也 Ｕ”
图 １ 水 平 对 接 井 不 意 图
（ ） 可最 大 限 度 降 低 液 面 ，提 高 煤 层 气 采 收 ２ 率 。垂 直生产 井布 置在煤 层标 高较 低处 ，利 于排水 采 气 ，当液 面降 至井底 时 ，整 个水 平井段 均处 于水 位 以上 ，可最 大 限度地 降低煤 储层 压力 ，利 于扩展 煤 层气 泄压解 吸 面积 ，提高气 井产 量 和采收 率 。 （ ）能始 终 保 持 井 眼 畅通 ，延 长 气 井 服 务 年 ３ 限 。水 平井 段 完 井 后 下入 一 根 Ｐ Ｃ筛 管 ，可有 效 Ｖ 地 防止 排水 采气 过程 中井 眼坍塌 和煤粉 堵塞 ，延 长
开发 。实践 证 明一 口成 功 的水平对 接井 其产气 能力 可达 ５０ ２ ０ ０ ｄ ０ ０～ ０ ０ ｍ ／ ，显示 了 良好 的煤层 气 生产
进行 排水 降压 ，还可 通过 注 水 、注气 等方式 进行 对 冲洗井 和解堵 作业 ，保持 井
水 平下 斜 钻 进 ） 的远 端 。施 工顺 序 是 先 钻 探 垂 直
水 平 对接 井 与 羽状 多 分支 水 平井 技 术 相 比较 ， 其 建井 理论基 础及 增产 原理 相 同 ，都是 水平 井与垂 直井组合 ，由直井 排采 。主 要不 同点见 表 １ 。
的有效 手段 ，而 水平对接 井以其合 理的 井身 结构和 独特 的完 井方式 ，更适 宜于 中国大 多数 煤储 层
条 件 的煤层 气开发 。 关键 词 ：水 平对接 井 煤 层 气开发 地质 导 向 水 平钻进
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｉ ｉ ｇ ＣＢ Ｓ Ｓ ｔ ｄ ｎ Ｔｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｆｒ Ｄｒ ｌ Ｍ Ｉ ｌｎ
２ ｒｋＥ ｅ ｙ（ｎｅ ａ ｏ ａ）Ｃ ｍｐｎ ， ｅ ａ ５ ０ ） ．Ｇ ｅ ｎ ｒ Ｉｔ ｎ ｔ ｎ １ ｏ ａ ｙ Ｈ ｎ ｎ４ ０ ０ ｇ ｒ ｉ
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｓ Ｓ ｃ ｎ ｉｔ ｆａ ｈ ｒｚ ｎ ａ ｌ ｎ ｅ ｃ ｌｗｅ１ ｔａ ｔ Ｉ ｏ ｓｓｓ ｏ ｏ ｉｏ ｔｌｗｅｌａ ｄ ａ ｖ ￣ｉ ａ ｌ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓｏ ｈ ｅ ｌｇ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｆｔ ｅ ｇ ｏ ｏ ． ｉａ ｏ ｄｉ ｏ ｎ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｕ ｈ ｒｍａ ｅ ｉｎ ｔ ｅ ｗｅｌｇ ｏ ｐ ｎ ｓａ “ ｃ ｌｃ ｎ ｔ ｎｓａ ｄ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ，ｔ ｅ ａ ｔ ｏ ｙ ｄ ｓｇ ｈ ｌ ｒ ｕ ｉ ｇ ａ Ｕ” ｔｐ ｓｅ ｌ ｉ ｙ ｅ ａ ｓ ｍｂ ｙ．ｃ ｎ ｏ— ｓｓｉ ｇ ｏ ｈｉ ｌ ｆｈ ｒｚ ｎ ａ ｌｓａ ｄ ａ ｖ ｒｉ ａ ｌ．Ｔｈ ｔｕ ｔ ｒ ｆｗｅｌ ｏ ｅｉ ｉ ｅ．Ｅｓ ｅ ｉｌｙ ｉｔｎ ｆａ ｍｕ ｐ ｅｏ ｏ ｏ ｔ ｌｗｅｌ ｎ ｅ ｔ ｌｗｅ１ ｉ ｃ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅｏ ｌｂ ｒ ｓ ｓｍｐｌ ｐ ｃ ａｌ
获 得高产 。 １ ２ 技术优 势 比较 ．
１ 水 平对 接 井技 术 特 点 及 优 势
１ １ 水 平对 接井技 术特 点 ．
水平对 接 井是 由 １～２口延 伸近 １０ ｍ定 向工 ００
程井 和一 口垂直 排采 井组成 的 “ Ｕ” 型 井组 。垂 直
井 布置在 煤层 标 高 相 对 较 低 处 的 定 向水 平 井 （ 近
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第 ４期
煤层气水平对接井钻井技术研究
１ ３
构遭 受 了很 大程 度 的破 坏 ，决定 了中 国煤层 气储 层 普遍 具 有 三 低 一 高 （ 压 、低 渗 、低 饱 和 及 高 含 低
气量 ） 的特 点 ，在很 大 程 度 上 限 制 了 地 面 垂 直 压
小 ，井 眼轨迹 易 于控制 ，钻井 效率 和成 井率 高 ，综
眼 的畅通 。
（ ）钻 进方 位可 控 ，适 应性 强 。鉴于 ＳＳ水 平 ４ Ｉ 井段 钻进 方位 可 控 ，可适 应 任 何 倾 角 的单 斜 地 层 。 另外 ，较 为 简单 的井 身 结 构 和 植 入 的 高 强 度 Ｐ Ｃ Ｖ 筛 管 ，可 以保证 在 煤层较 为破 碎 的地 区安 全成 井并
ｚ ｎ ａ ｅ ｔｏ ｒ ｍ ｕ ｇｎ ｕ ｏ ｃ ｌａ ｓｎ ｆｃ ａ ｏｉ ｏ ｔｌｓ ｃｉｎ ｆｏ ｐｌｇ ｉｇ ｄ ｅ ｔ ｏｌｐ ｉ ｇ ｏ ｏ ｓ ｌ ｌ ｄ，ｏ ｅ ｓｔ ｎ ｏ ｎ ｏ １ Ｂｉ ｉｅ ｔｏ ａ ｕｓ — ｒｄ ｐｏ ｉｉ ｆｆ ｅ ｃ ａ ． ｄｒ ｃ ｉｎ ｌｆ ｈ ｏ ｉ ｌ
第 ９卷 第 ４期 ２１ ０ ２年 ８月
中 国煤层气
ＣＨＩ Ａ ＯＡ ＥＤ ＭＥ ＨＡＮＥ Ｎ Ｃ ＬＢ Ｔ
Ｖｏ． ． １９ Ｎｏ ４ Ａｕ ｕｓ． ｇ ｔ２０１ ２
煤层气水平对接井钻井技术研究
丰庆泰 李
（ ．中国煤炭地质总局 １９勘探队 ，河北 １ １
平
４ ００ ） ５ ０ ０
０ ６０ ；２ ５ １７ ．格瑞克 能源 （ 国际 ）公司 ，河南
摘
要 ：水 平对接 井 （ Ｉ ） 由水 平 井与垂 直井 对接 组成 ，并 可根 据 地 质 条件 和 需要 ，设 计 成 多 ＳＳ
口水平 井与 ｌ口直井对接 的 多 “ ” 型组合 ；其 井 身结构 简单 ，尤其是 完 井后 可下入 一根 高强 度 ｕ
ｉ ａ ｓ ｅ ｃ ｒｉ ｄ ｏ ｔｉ ｈ ｏ ｉｏ ａ ｅ ｔｏ ｆｔ ｅ ｂ ｒ ｈ ｌ ｎｇ ｃ ｎ ａ ｏ ｂ ａ ｒｅ ｕ ｎ ｔ ｅ ｈ ｒｚ ｎｔｌｓ ｃｉｎ ｏ ｈ ｏ ｅ ｏ ｅ，Ｓ ｓｔ ｎ ｕ ｅ ｓ ｏ ｈ ｆｏ ｏ ａ ｎ ｌ Ｏ ａ ｏ ｅ ｓ ｒ ｍｏ ｔ ｗ ｆｇ ｓｉ ｌ ｔ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｓ ｃｉｎ ｏ ｈ ｂ ｒ ｈ ｌ ． Ｐｒ ｃｉａ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｒ ｍ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｏ ｈｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｔｏ ｆｔ ｅ ｏ ｅ ｏ ｅ ｏ ａ ｔｃ ｌ ｘ ｅ ｎ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ｆｏ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆＣＢＭ ｈ ｖ ｉ ａｅ ｐｒ ｖ ｄ ｔａ ｏ ｚ ｎ ａ ｌ ｃ ｎ ｅ ｅ ｔ ｅｙ ｃ ｎ ｅ ｔｔ ｅ ｆａ ｔ ｒ ｙ ｔ ｍ ｎ ｃ ａ ｅ ｅ ｖ ｉ．Ｉ ａ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｏ ｅ ｈ ｔｈ ｒ ｏ ｔ ｌｗｅｌ ａ ｆ ｃ ｉ ｌ ｏ ｎ ｃ ｈ ｒ ｃｕ ｅｓ ｓｅ ｉ ｏ ｌｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ｔｃ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓ ｈ ｉ ｖ ｄｖ ｒ ｉｎ ｃ ｐａ ｉ ｆｇ ｓａ ｄ ｗａｅ ，ａ ｎ ａ ｅ ｔ ｒ ａ ｘｅ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｉ ｇ ｅｗｅｌａ ｄ ｒ — ｉｅ ｓｏ ａ ｃｔ ｏ ａ ｎ ｔ ｒ ｎｄ ｅ ｈ ｎｃ ｏ ａ ｇ ｅ ｔｅ ｔ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃ ｉ ｆａ ｓｎ ｌ ｌ ｎ ｅ ｙ ｏ ｅ ｖ ｒ ａｅ Ｉ ｓａ ｆｅ ｔｖ ａ ｓ ｔ ｘ ｏ ｔＣＢＭ ｅ ｏ ｒ ｅ ｎ ｌｗ ｅ ｓ ｒ ｏ ｅ ｙ ｒ ｔ ． ｔｉ ｅｆ ｃｉｅ ｍｅ ｎ ｏ ｅ ｐｌｉ ｎ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｉ ｏ ｐｒｓ ｕ ｅ，ｌｗ ｒ ａ ｉｉ ｒ ａ ． ｏ ｐｅ ｍｅ ｂ ｌｔ ａ ｅ ｓ ｙ Ｓ Ｓ ｗｅｌｄ ｅ ｔ ｔ ａ ｉｎ ｌ ｏ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｕｎ ｑ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｉ ｒ ｕ ｔｂ ｅ ｆｒｄ ｖ ｌｐ－ Ｉ ｌ ｕ ｏ ｉｓｒ ｔ ａ ｗｅ ｌ ｒ ｔ ｔ ｒ ｎ ｉ ｕ ｏ ｌ ｔ ｔ ｏ ｓ ｍｏ ｅ ｓ ｉａ ｌ ｏ ｅ ｅ ｏ ｏｌ ｂ ｕ ｏ