多分支水平井技术在大佛寺井田煤层气开发中的应用
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浅析
煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 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。
可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。
本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。
关键词：煤层气；多分支水平井；钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术，但是，其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同，所以，在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点：1、开发目的层比较单一，而且是水平面多分支。
运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气，当前通常是选择某个主力煤层进行开发，在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支，这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。
2、目的层段的分支和进尺比较多。
因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低，因此，如果要提高煤层气的产量，就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道，这就会使煤层段所钻的分支变得更多，通常有l到2个主分支，在主分支的两侧需要钻出多个，通常是6到8个分支，而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。
3、运用裸眼完井的方式。
煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式，这主要是因为：（1）煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区，比如山西的沁水盆地。
按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求，在采完气之后还需要采煤，然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管；（2）因为受到完井技术的限制，当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。
4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。
由于煤层的强度和胶结的程度比较差，容易发生垮塌。
多分支井技术在大城区煤层气勘探开发中的应用研究
维普资讯
第 ２期
多分支井技术在大城 区煤层气勘探开发 中的应用研究
４ １
井技术 突破 了原 来直井 点 的范 围局 限 ，实 现 了广域 面 的效 应 ，可 以大范 围沟通 煤层 裂 隙系统 ，扩 大 了 煤 层气 降压 范 围 ，降低 煤层 水排 出 时的阻 力 ，大幅
控制与水平大位移延伸、多分支侧钻和欠平衡钻井 等尖 端技术 成果 ，形 成 了一种兼 具造 穴 、布缝 和导 流效果 的煤 层气 开发 应用技 术 。它通 过在 煤层 中部
署 水平 分支 井 眼 ，扩大 井筒 与煤层 的接触 面积 ，有
作者简 介 邢政 ，男 ，１ ５ ９ 年生 ，河北省永 清县人 ，工程师 ，毕业于山东矿业学院 ，地质工程专业 。 ７
Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｃ ｅ ｇ ＣＢＭ ｓ ｒ ｏｒ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＤａ ｈ ｎ Ｒｅ ｅ ｖ ｉ
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双煤层多分支水平井煤层气开采技术研究及应用
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多分支井注气开发煤层气模型
多分支井注气开发煤层气模型煤层气开发是一项具有重要意义的能源开采活动，对于缓解能源紧张和减少环境污染具有积极作用。
然而，由于煤层气的储层特性和开采技术的限制，其开采难度较大，成本较高。
因此，研究新型的煤层气开发模型对于提高开采效率和降低成本具有重要意义。
本文将介绍一种多分支井注气开发煤层气的模型，并对其优越性和应用前景进行分析。
煤层气开发是指在煤层中注入气体（通常是二氧化碳或甲烷），通过置换作用将煤层中的甲烷气体置换出来，并将其收集利用。
目前，单分支井注气开发是煤层气开发的主要方式，但这种方法存在一定的局限性，如注入气体在煤层中的扩散速度较慢，置换效率较低等。
因此，研究一种能够提高置换效率和降低成本的多分支井注气开发模型显得尤为重要。
多分支井注气开发模型是一种新型的煤层气开发方式，其通过在煤层中钻取多个分支井，并在每个分支井中注入气体，以加速注入气体在煤层中的扩散和置换作用。
与传统的单分支井注气开发相比，多分支井注气开发具有以下优点：提高置换效率：多个分支井的注入气体可以在煤层中形成多个扩散通道，加速气体的扩散和置换作用，从而提高置换效率。
降低开发成本：多个分支井可以共享部分钻井设备和基础设施，从而降低开发成本。
提高采收率：多分支井注气开发可以通过控制注入气体的量和速度，实现对煤层中甲烷气体的有效利用，从而提高采收率。
为了验证多分支井注气开发模型的优越性和应用前景，我们进行了模拟计算和结果分析。
我们建立了数学模型，对单分支井和多分支井注气开发的置换效率进行了对比分析。
通过计算发现，多分支井注气开发的置换效率明显高于单分支井注气开发。
这是因为在多分支井中注入的气体可以在煤层中形成多个扩散通道。
从而增加了气体扩散和置换的面积，提高了置换效率。
我们对多分支井注气开发模型的降低成本效果进行了分析。
通过对比单分支井和多分支井的钻井设备和基础设施投入发现，多分支井可以共享部分设备和基础设施，从而降低开发成本。
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
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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 ，
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般 １２个 主 支 ， 主 支 两 侧 要 钻 多 个 ｆ 般 ６ ８个 ） ～ 在 一 ～
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煤层气多分支水平井钻完井技术浅析
煤层气多分支水平井钻完井技术浅析摘要：煤层气就是人们俗称的“瓦斯”，是一种与煤炭伴生的非常规天然气，主要成分为甲烷。
以吸附态吸附在煤的微孔隙表面的气体，需要通过排水降压方式才得以采出，是一种非常规气藏。
这一常常引发煤炭事故的“麻烦”气体，却蕴含着巨大的资源价值。
煤层气的下游应用与天然气类似，可用作民用、工业、发电和汽车燃料等，其中民用占比最高。
目前我国煤层气直接商业利用率偏低，未来随着天然气的供不应求，煤层气或将作为有效补充加速融入常规天然气产业链。
关键词：煤层气多分支钻完井技术一、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。
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+LWD”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.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：2.1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，在井壁上拉一个槽，然后将钻柱中的扭力释放后开始悬空侧钻。
2.2侧钻时采取连续滑动的方式，严格控制平均机械钻速），新井眼进尺1～2m内ROP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。
2.3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。
多分支井在煤层气开发中的应用
多分支井在煤层气开发中的应用1席长丰1吴晓东1中国石油大学北京石油天然气工程学院，北京 (102249)E-mail：xichangfeng007@摘要：中国煤层气资源量丰富，开发应用前景广阔，但是中国低渗低孔煤层气资源量所占比重高，必须发展针对低渗低孔的高效开发技术。
文中分析了多分支井的技术特点和优势，总结了国外煤层气多分支井成功开发的经验和技术，以及中国煤层气多分支井技术和当前应用现状，分析了中国煤层气多分支井的发展前景。
关键词：煤层气低渗透多分支井中图分类号：1 引言煤层气的开发利用，主要有以下三个方面的意义：①新型替代能源。
煤层气是一种新型洁净能源，其开发利用可以弥补常规能源的不足。
②减灾意义。
长期以来煤层气一直是影响煤矿安全生产的主要灾害，瓦斯爆炸和突出给企业带来巨大的经济损失和严重的人员伤亡，煤层气的地面开发预抽出了赋存在煤层中的瓦斯，可有效地降低和杜绝煤矿生产过程中的瓦斯灾害。
③环境意义。
甲烷是大气中主要的温室气体之一，对红外线的吸附能力极强，其温室效应是CO2的25～30倍。
过去200～300年来大气中甲烷浓度已增加一倍，据估算大气中甲烷的浓度每增加1×10-6，可导致地表温度增加1℃，而煤矿开采中甲烷的排放量占到从所有化石燃料中排放出的甲烷量的一半。
可见煤层气的开发利用可有效地降低温室效应。
中国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一，初步预测，全国五大聚煤区39个含煤盆地68个含煤区六大含煤层系煤层埋深300～1500m的煤层气远景资源量约为27万亿m3[1]，与常规天然气资源量相近，约占世界煤层气总资源量的10％。
但是中国煤层气具有低孔低渗低压的特点，常规开采技术产能低，难以形成商业规模开发，必须发展高效开发技术，国外勘探开发经验证明[2][3]，非常规井尤其是多分支井是高效开发低渗煤层气资源的有效手段。
2 多分支井技术特点多分支井技术起源于50年代，第一批多分支井开始于前苏联的俄罗斯和乌克兰地区，第二批多分支井于1968年开钻于前苏联的东西伯利亚地区。
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乔磊申瑞臣黄洪春王开龙（中国石油勘探开发研究院廊坊分院完井所河北廊坊 065007）【摘要】多分支水平井是目前煤层气高效开发的主要手段之一，尤其适用于低压、低渗、低产煤层的开发。
本文较系统地阐述了煤层气多分支水平井工艺，重点介绍了充气欠平衡技术、井眼轨迹优化设计与控制技术、水平井与洞穴井对接技术、煤层造洞穴技术等，最后详细介绍了中石油第一口煤层气多分支水平井武M1－1井的设计与施工情况。
【主题词】煤层气多分支水平井欠平衡两井对接井壁稳定造洞穴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。
2021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。
2021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。
2021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。
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。
煤层气开发的多分支水平井钻井技术
煤层气开发的多分支水平井钻井技术张绍雄;张媛【摘要】应用多分支水平井钻井技术开发煤层气,是提高单井产量、降低综合成本的有效手段.结合山西煤层气多分支水平井钻井实践,介绍了其工艺特点、应用技术及存在的问题.研究结果表明,应用多分支水平井钻井技术进行煤层气开发,可提高气井单井的综合收益.【期刊名称】《石油工业技术监督》【年(卷),期】2010(026)012【总页数】4页(P56-58,66)【关键词】煤层气;多分支水平井;钻井【作者】张绍雄;张媛【作者单位】中国石油山西煤层气勘探开发分公司,山西晋城,048026;中国石油山西煤层气勘探开发分公司,山西晋城,048026【正文语种】中文煤层气（俗称瓦斯）是继石油、天然气之后的又一新型、清洁能源。
我国煤层气资源丰富，特别是山西沁水盆地具有煤层埋深浅、范围广、厚度大且稳定、含气量高、易于解析等特点，是开发煤层气的最有利地区。
2006年，中国石油天然气股份有限公司制定了“开发煤层气，奉献新能源”的发展战略，成立了山西煤层气勘探开发分公司，在山西沁水盆地开展了大规模的煤层气勘探开发工作。
借鉴国内外开发煤层气的经验，应用多分支水平井技术可大大增加煤层渗滤面积，是提高单井产气量和采收率、降低综合成本、缩短投资回收期的有效手段和途径。
2007年股份公司经过分析论证，确定了以水平井为主、普通直井及丛式井（定向井）为辅开发煤层气的钻井原则，随即开始大规模应用了多分支水平井钻井技术。
截止到2009年底，共完成多分支水平井49口，建成了2.5亿m3煤层气生产能力，最高产气井单井日产气量达到4.6万m3。
本文根据多分支水平井钻井实践，介绍其工艺特点并探讨所存在的问题。
煤层气水平井借鉴了常规石油天然气水平井钻井工艺技术，但由于其工作对象以及煤层气储藏性质、排采方式的不同，因而在设计、施工工艺等方面有其独特的特点。
1 开发目的层单一且为水平面多分支利用多分支水平井钻井技术开发煤层气，目前一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。
试分析煤层气多分支水平井钻井关键技术
试分析煤层气多分支水平井钻井关键技术摘要：煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天然气,中国煤层气资源储量丰富,但中国的煤层气具有低压、低渗、低饱和煤层非均质现象突出等地质特征,这就决定中国的煤层气开发不能简单的应用常规直井,必须采用适合中国煤层气开发的新技术。
如何在煤层气开采中准确的把握各种危险因素，识别出潜在的安全风险，掌握安全生产的客观规律，这是煤层气开采企业在经营管理中需要解决的一个重要问题。
只有做好了开采过程中的安全管理工作，最大程度的保证了开采安全性，才能真正将煤层气作为一种重要的能源来使用。
关键词：煤层气；多分支；水平井；钻井技术引言首先从煤层气井情况来看，工程生产报废率，在总的工程报废原因占主要原因，一方面是固井生产质量不合格导致的报废，另一方面是钻井队在开采煤层中对煤矿造成的污染。
污染导致煤矿的纯度降低，受压状况不稳定等问题；其次面对一系列现象，应该重点分析影响煤层气钻井工程的地质因素，并在生产过程中提高生产质量，在今后项目的开发和维护进行研究，开采煤层气；最后要熟悉其开采煤层气的相关工程程序，了解开采煤层气和普通常规气所遇到的困难和解决方法。
1煤层气物理、化学属性分析根据《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183-2004）中有关可燃物质火灾危险性的分类标准，煤层气属于甲B类，具有明显的易燃性、易爆性等特点。
之所以有这样的特点，一个非常重要的原因是煤层气的主要成分是甲烷，这是一种常见的易燃、易爆化学物质，其闪点为-188℃，最小点火能仅为0.28mJ，引燃温度可以达到538℃，泄漏到空气中以后与空气中的一些物质结合，可以行程爆炸性混合物，明火或者高热都可能引起燃烧。
由于煤层气的主要成分是甲烷，其密度仅仅为空气的的0.55倍，所以相对于空气煤层气有更快的扩散性。
可以看出，煤层气的这种物理化学性质，决定了其开采过程中的安全管理工作异常重要，稍有不慎就可能引起严重的安全事故，这就要求煤层气开采企业必须重视和加强安全管理工作，根据煤层气存储特点，制定详细的开采安全管理方案。
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
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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 ：
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媛 煤层气 水平井煤层 判识技术 的研 究与应 用 嵊 油
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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
多分支水平井在煤层气开发中的应用机理分析
文章编号:100121986(2005)0620034204多分支水平井在煤层气开发中的应用机理分析鲜保安1,2,高德利1,王一兵2,王宪花2,李安启2(1.中国石油大学,北京 102249;2.中国石油勘探开发研究院廊坊分院,河北廊坊 065007)摘要:应用多分支水平井开发煤层气资源,受到煤层地质条件和分支井眼几何形态等主控因素的制约,只有将二者有机结合并进行井身结构优化,才能发挥多分支水平井的效率。
多分支水平井增产机理在于能够有效沟通煤层割理和裂缝系统,增加各分支井眼的波及面积和泄气面积,降低裂隙内气液两相流的流动阻力,加速流体的排出,提高单井产量和采出程度。
通过对沁水煤层气田的数值模拟与经济评价可知,用多分支水平井开发煤层气具有明显的经济效益优势。
关 键 词:煤层气;多分支水平井;开发;主控因素;增产机理;沁水煤层气田中图分类号:P618.11 文献标识码:AAnalysis on applied mechanism of multiple laterals horizontal w ell in developingcoalbed methaneXI AN Bao2an1,2,G AO De2li1,W ANG Y i2bing2,W ANG X ian2hua2,LI An2qi2(1.China Univer sity o f Petroleum,Beijing102249,China;ngf ang Branch,Research Institute o fPetroleum Exploration and Development,Langf ang065007,China)Abstract:It is restricted by geologic setting of coal bed formation and geometric con figuration of borehole to utilize multiple laterals horizontal well(M LHW)to develop coal bed methane(C BM)res ources.G ood efficiency can be obtained if only the tw o aspects above are considered comprehensively and the hole structure is optimized.Mechanisms of M LHW consist in effectively communi2 cating cleats and fracture system,increasing area of multiple laterals well bore spreading and gas drainage,decreasing resistance of tw o phases flow in fractures,accelerating discharging speed of liquid and enhancing production and recovery percent of reserves.By numerical simulation and economic evaluation for Qinshui C BM Field,it can be derived that M LHW obviously has a superiority of economic benefit in developing C BM.K ey w ords:coalbed methane(C BM);multiple laterals horizontal well(M LHW);development;main control factors;increasing production mechanism;Qinshui C BM Field1 引言多分支井技术是在定向井、大位移井和水平井技术基础上,迅速发展起来的一项石油开采技术,它可以大大提高油藏的采收率,降低油藏开采综合成本,经济效益十分显著,应用前景十分广泛,是21世纪油气田开发的主体工艺技术之一。
分支井技术在煤层气开发中的应用魏利明余存福
分支井技术在煤层气开发中的应用魏利明余存福发布时间：2021-08-09T07:40:31.085Z 来源：《基层建设》2021年第15期作者：魏利明余存福[导读] 分支井是提高煤层气井产量和减少开采成本的关键技术。
本篇文章在深入研究剖析大城煤层气储存层基本特性的基础上中石化中原石油工程有限公司钻井二公司河南濮阳 457001摘要：分支井是提高煤层气井产量和减少开采成本的关键技术。
本篇文章在深入研究剖析大城煤层气储存层基本特性的基础上，认为大城区煤层气储存的区域环境非常适合运用分支井技术展开勘探和开采的工作，并按照钻井所揭示的煤层厚度的具体情况，探究了井身构造可以形成的两种设计结构模型，并对测试井的相关技术性参数进行了探讨。
关键词：分支井；煤层气；技术应用一、引言在20世纪90年代中后期，分支井技术作为一种创新性钻井技术，就在常见的水平井和分支井的基础上发展起来了，它融合了众多尖端技术成果，比如，石油行业领域的精准定位技术，还有针穿定向的控制技术，还包括水平式大位移伸展技术、水平多分支侧钻井技术，以及半平衡钻井技术，这项技术也因此在众多煤层气勘探开采技术中脱颖而出，集齐了钻地、分布和流导三种功能。
这项技术通过布置在煤层田中的水平分支井的井眼，增大整个井身和煤层气的连接面，顺利处理了储存层压力不足和流导能力欠缺等问题，这项技术在低渗和低压储存层的增产方面具有十分明显的效果。
与常见的直井技术比较，这项技术具备了众多竞争优势，比如说，这项技术在服务范围方面非常广泛，在采收方面又展现出非常高的利率，在投资方面也具有回报快的特点，而且还可以将工程的总成本降至最低。
分支井技术可以优化低渗低压储存层的整体状态，至于煤层段中的大多数分支井或水平的井眼，基本上都是以剪切和张性形变所产生的裂纹为主要特征，而且在勘探开采煤层气的过程中，煤层的应力状况会随勘探开采的具体情况发生变化，进而造成原来已闭合的裂纹再次启动，由于原来已闭合的裂纹与应力的状况会发生变化，进而促使新形成的裂纹会呈现出一种网状构造，煤层气的分支井勘探开采技术也因此成功超越了常见的直井点可达到的范围限制，提升了广域煤层面的效益，能够大幅度地激活煤层裂隙沟通系统，提升了煤层气减小压力的整体范围，减小了排放煤层水时所受到的阻力，进一步提升煤层气的单井开发产量，也大幅度提高煤层气的采收利率，数据表明，煤层气的单井开发产量最终提升了8倍至16倍，而煤层气的采收利率最终达到了60%至75%。
大佛寺煤矿低煤阶煤层气地面开采选区评价二
大佛寺煤矿低煤阶煤层气地面开采选区评价二王生全;薛龙;马荷雯;李旭;吴佩【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2015(35)4【摘要】在研究大佛寺煤矿煤层气赋存地质背景基础上，探讨了影响低煤阶煤层气开发的主要地质因素，结合地面煤层气井产气量相关地质因素综合分析，优选了大佛寺煤矿煤层气开发的主控制地质因素指标及次级控制因素指标，采用加权指数法通过计算评价对象的综合得分，以综合得分高低判定煤层气开发优劣区，研究认为，大佛寺煤矿4#煤层煤层气以中等有利开发区为主，主要位于井田中东部，面积约占整个煤层气评价区面积的54%，有利开发区主要位于井田东部，面积较小，约占整个煤层气评价区面积的7．92%，不利开发区主要位于井田西部，面积约占整个煤层气评价区面积的42．04%．评价结果对大佛寺煤矿低煤阶煤层气地面开发有重要参考价值。
%On the basis of the research on CBM occurrence geological background in Dafosi coal mine, the major geological factors influencing low-rank coal CBM development were explored. Combining with the comprehensive analysis of the related geological factors for ground CBM production,we optimally se-lected both primary geological controlling factors and secondary control factors indexes for CBMdevelop-ment of Dafosi coal mine,calculated comprehensive scores for evaluated object using the weighted inde-xes,and determined the meritsof CBM development by the comprehensive scores. Research results show that No. 4 coal seam CBM in Dafosi coal mine is mainly moderatefavorable zone,located mainly in the mid-eastern field,accounting for about 54% of the entire CBM evaluation area. The favorable develop-ment zone is situated in the eastern field with smaller area,which accounts for about 7. 92% of the entire CBM evaluation area,and the unfavorable development zone is mainly in the western field,accounting for about 42. 04% of the entire CBM evaluation area. The evaluation results are of an important reference for ground mining of the low-rank coal CBM in Dafosi coal mine.【总页数】5页(P421-425)【作者】王生全;薛龙;马荷雯;李旭;吴佩【作者单位】西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054;西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054;西安科技大学测绘科学与技术学院，陕西西安710054;西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054;西安科技大学地质与环境学院，陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TE12【相关文献】1.彬长大佛寺井田低煤阶煤层气直井产气差异性评价 [J], 王传涛;马东民;夏玉成;刘鹏程2.新疆低煤阶煤层气勘探选区评价标准的探讨 [J], 尹淮新;谈红梅;坛俊颖;吴翔3.芦岭煤矿地面煤层气开发选区评价研究 [J], 刘钰辉;李建武;张培河;杜志强;王相业;吴艳4.大佛寺煤矿地下含水层对煤层气开采的影响分析 [J], 王生全;强玉侠;张召召;梁小山;薛龙;李旭5.基于多层次模糊数学的中国低煤阶煤层气选区评价标准——以吐哈盆地为例 [J], 侯海海;邵龙义;唐跃;罗晓玲;王学天;刘双因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅析大佛寺井田4#煤层分叉机理
浅析大佛寺井田4#煤层分叉机理武谋达;吴继铎【期刊名称】《科技创新与应用》【年(卷),期】2013(000)036【摘要】大佛寺井田位于黄陇侏罗纪煤田彬长矿区南部，含煤地层为侏罗系下统延安组，主采煤层为4煤。
4煤在井田东北部结构单一，厚度较大，向西南、南方向分叉成4、4上、4上-2、4上-1煤层。
4煤及其分叉煤层在井田内均属于可采或局部可采煤层。
其中4煤厚0~19.73m，平均厚度11.65m，全井田分布；4上煤厚0~7.02m，平均厚度2.88m，距下部4煤0.80~45.35m，平均17.05m；4上-1、4上-2煤为4上煤的分叉煤层。
4上煤与4煤间距变化大，但规律性明显，井田东部区域内两者间距20~40m，中西部为2~10m，南部间距较大，向北逐渐变小，直至二者合并。
矿井先期开采区位于井田东北部，煤层分叉对矿井生产布局影响不大，但随着向南、向西不断开拓，煤层分叉已对矿井的布置和开采造成了一定的影响。
进一步研究煤层分叉机理可以更准确地掌握各可采煤层赋存特征，对指导矿井合理布置采掘工作面是十分必要的。
【总页数】2页(P111-112)【作者】武谋达;吴继铎【作者单位】陕西彬长矿业集团有限公司，陕西咸阳 712000;陕西彬长矿业集团有限公司，陕西咸阳 712000【正文语种】中文【相关文献】1.煤层气开发中井田构造分析——基于大佛寺井田2.基于大佛寺井田煤层气井排采工程实践浅析3.大佛寺井田煤层气井压裂参数优化方案4.基于MapGIS的大佛寺井田煤层气资源有利区预测5.大佛寺井田构造对煤层气井产能的控制机理因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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多分支水平井技术在大佛寺井田煤层气开发中的应用
彬长矿区煤层气资源丰富，具备煤层气地面开采的良好条件。
为降低矿井瓦斯含量，提高矿井安全系数，开发煤层气资源，在彬长矿区大佛寺井田实施一组煤层气多分支水平井，开发、利用4号煤层的煤层气。
该井水平段采用地质导向及充气欠平衡技术，实现了井眼轨迹的精确控制和煤储层保护，提高了单井产气量。
关键词;多分支水平井井眼轨迹充氣欠平衡煤层气开发
1 彬长矿区煤层地质特征
彬长矿区位于鄂尔多斯盆地南部的渭北挠褶带北缘庙彬凹陷区，区内可采煤层为4号煤、4上煤、4上-1煤，4上-2煤，主采煤层为4号煤。
该区煤层未经历强烈的构造和充分的煤化作用，煤的变质程度较低，镜质组最大反射率为0.50% -0.75%，其中4号煤最大镜质体反射率0.59% ～0.68%，属低变质的长焰煤，局部为气煤。
预测矿区煤层气资源总量为1.53xH）8m3，目标煤层厚度大、埋藏浅，气含量相对较高，具有较好的勘探开发潜力。
核心区块煤层气资源丰度一般在0.06 ～ 1.26 x 108m3/km2，平均为0.26x”m3/km2，埋深300 ～1100m范围内，4号煤煤层气含量0.45 ～6.29m3/ t，平均2.75m3/t;4±煤气含量0.09 ～3.49m3/t，平均0.81m3/t。
彬长矿区煤层多以原生结构煤和碎裂结构煤为主，煤的宏观和微观裂隙比较发育，裂隙宽度大。
对大佛寺井田多口煤层气参数井的3号煤、4上煤和4号煤进行了注入/压降测试及煤芯样品的煤层气现场解吸实验，测试结果表明，3号煤平均渗透率为0.51mD，4上煤平均渗透率为0.34mD，4号煤平均渗透率为3.86mD。
整体而言，该区煤层渗透率相对较高。
为了开发煤层气资源，降低矿井瓦斯含量，提高矿井安全系数，陕西彬长新生能源有限公司在大佛寺井田部署了煤层气多分支水平对接井DFS-05 井组。
该井组由DFS-05V直井和DFS-05H水平井组成，目的煤层为4号煤，水平井设计井深4000m，由1个主支和4个分支构成。
DFS-05井身。
2.1造斜段钻进技术
造斜段钻具组合：巾215.9mmPDC钻头+，165mmPDM + + ?165NMDC x2 + 巾127mmHWDP + ?127mmDP。
造斜段采用“单弯螺杆钻具+无线随钻测量系统”的常规定向钻具组合，通过滑动钻进的方式，实现扭方位、增斜、降斜;通过复合钻进的方式稳斜，既达到连续钻进的目的.
进行控制，随时根据地层变化调整轨迹，有效地提高钻速和轨迹控制精度，
保证了煤层钻遇率。
2.2 RMRS水平井连通技术
两井连通过程中，采用了RMRS技术（旋转磁测距导向系统），该技术通过测量钻头和直井洞穴当前钻头的距离与相对位置，辅助定向作业，最终使水平井准确与直井洞穴连通。
连通井段钻具组合：
巾152 4mmPDC + DRMTS + <f，120mmPDM（1.25°）+ xmmNMDC + MWD + xmmNMDC + </>88.9mmDP0
2.3水平分支段钻进技术
水平段钻进过程中，为了精确控制井眼轨迹，采用了地质导向技术进行井眼轨迹实时监控。
首先前期利用地震的资料建立区域地质模型，通过LWD监测地层伽马数值、电阻率等参数来修正地质模型，并实时调整井眼轨迹。
另外辅以气测录井实时监测返出的岩屑和气体组分来判断钻头是否在煤层中穿行，确保煤层钻遇率。
水平段钻具组合：巾l52.4mmPDC + </>120mmPDM（1.25°）+，/?120mmNMDC + EM-MWD +>120mmNMDC + </>88.9mmDP，水平段钻进参数。
水平段开分支时，选取侧钻点处 5 ～9m井段划眼，工具面角摆到130°-160。
或200° -230°，即老井眼左下方或右下方，目的是使钻头能够稳定地接触井壁，以正常钻时的3 ～5倍控时钻进，送钻一定要均匀，工具面保持稳定，钻压10kN，划眼重复3～5次，直至在原井壁划出一条沟槽进而形成新井眼。
在钻进过程中，由于地层变化，部分分支无法继续施工，在Leg3、食袒分支增加子分支Leg3-1.Leg4-1，扩大钻孔覆盖范围。
DFS-O5H井钻进1个主支和5个分支、2个子分支。
主支：646 - 1509m;Legl 分支：987.84 ～1499.48m;Leg2 分支：975 ～998m;Leg3 分支：850 ～1178.53m;Leg4 分支：783 ～1053.78m;Leg3-1 子支：1000 ～1432.21m;Leg4 -
1 子支：880 -1451.42m0总进尺为4163.78m;水平段进尺为3517.78m。
2.4欠平衡钻进技术
为了保护储层，DFS-05H井穿过洞穴后采用清水+充气欠平衡钻进工艺，该工艺保护储层的机理是：以清水为钻井液，在洞穴井完钻后下入油管及井下封隔器，压缩气体通过油管进入到水平井的环空内，形成以气体为离散相、液体为连续相的充气钻井液体系，降低循环介质当量密度，使液柱压力低于地层压力，在井底形成负压差，以实现欠平衡钻进，达到既保护煤层又安全钻进的目的。
DFS- 05H井目标煤层压力系数为0.85，属低压储层。
煤层厚度8.50m，煤层顶底板较为完整，地层适应性分析表明，目标煤层可采用充气欠平衡钻进工艺进行水平井施工。
储层基本参数，注气量及泥浆泵泵量计算较为复杂，采用Drillnet软件欠平衡钻进模块进行设计，欠平衡钻进井底压力校核。
工况1、
2、3均能满足安全欠平衡钻进的要求，即钻进过程中井底环空压力均低于储层压力，高于地层容许坍塌压力，上返流速大于极限上返流速。
实际钻进过程中，采用两台空压机与增压机配合轮流注气。
EMWD环空压力监测模块监测数据表明，除接单根期间环空压力波动较大外，钻进过0.2～0.7MPa，钻进过程安全高效。
参考文献
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