煤层气钻井中的几个关键技术问题
浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术
浅谈如何提高煤层气钻井质量的技术1 前言煤层气是一种赋存在煤层中、以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，俗称瓦斯。
当煤层气的主要成分甲烷在空气中的浓度达到5%-16%时，遇明火便会爆炸，因此，它一直被看作是煤矿开采过程中的危险气体。
但如果将其利用起来，则是一种优质能源和重要的化工原料。
煤层气钻井工艺与石油钻井工艺基本类似，都是在井眼钻成之后，全井下生产套管，固井，最终达到采气的目的。
煤层气钻井技术具有一定的难度，如何有效避免煤岩体的伤害，提高煤层气钻井的质量，是众多勘探人员面临的首要难题。
2 煤层气钻井中的关键技术问题2.1井斜控制井斜指的是实钻井眼对设计铅锤井眼的偏离。
井斜的不合理控制会带来键槽卡钻、起下钻遇阻、井壁坍塌；钻柱磨损套管；钻杆接头损坏；下套管困难，影响固井质量等众多不良后果，也就是说井斜对后续施工有极大的影响。
因此，钻井质量中的井斜有着极其严格的要求：当井深达到500m时，井斜控制在0到1.0度间为优质；1.0到2.5度为合格；2.5到3.0度为不合格；超过3.0度则为报废。
因此，井斜的控制是煤气层钻井施工的一个关键环节。
造成井斜控制不当的原因涉及多个方面的原因，例如：钻机的安装不当、钻具组合的不恰当、开钻钻进参数的不合理、松软地层中没有控制地尺不当或者单点测斜的滞后等。
2.2钻井液固相控制钻井液固相控制是指在保存适量有用固相的前提下，尽可能地清除无用固相，它是实现优化钻井的重要手段之一。
在煤气层钻井施工中，一开对钻井的液性可以不做要求，以确保钻井生产正常进行为基本原则。
但从二开起，必须采用清水钻进，在进入煤系地层之后，更是有一系列要求：粘度23-25s、密度 1.02-1.04g/cm3、pH值7.5-8、含沙量<0.5%。
在煤层钻进时，为了避免对煤层产生伤害，更是将钻井液密度严格控制在1.01～1.03g/cm3之间。
浅谈煤层气参数井钻井施工难点与对策
（ ）对复杂地层井段 ，可选 择低 固相钻井液来稳定和 Ｉ
保护井壁 ，以保 障钻 井施工安全 。 （ ）煤系地层段，选用 ２ 清 水 、 无 粘 土 钻 井 液 ， 钻 井 液 粘 度 １ ～ １ｓ 密 度 ≤ ５ ７，
１０ ｇ ｃ ３ 砂 量 ＜ ． ％ Ｈ 应 控 制 在 ７ ８ ． ３ ／ｍ，含 ０ ２ ，ｐ 值 ～ 。实 行 平 衡 或
上５ 开始取心，至 目标 煤层底板 下２ ）。 ｍ ｍ
１ ．井 身结 构 ．１ ２
（ ）一开采用 中３ ｌｍ 头钻进 ，钻至 穿过基岩 风化 １ １ｍ 钻 带 ｌｍ Ｏ 后，下 ０２ ４ ５ｍ ４ ： ｍ 表层套 管，注水泥固井 。 （ ）二开 ２ 采用 ２ ５ ９ｍ 头钻进 ，穿过 ３ 煤层底 板 以下 ６ｍ １ ．ｍ 钻 ＃ ０ 完井 ， 下 １ ９ ７ｍ ３．钻井 。
１ ． 心质 量 ．４ ２ 取
下石盒 子组分 界标志层 ，与下伏 地层呈 整合接触 ，本组地
层厚约４ ５ 。 （ ）二叠系下统 下石盒子组 ：灰绿色 、灰色 ０ｍ ３ 泥岩 ，夹浅灰 色砂岩 ，顶部为 杂色铝质 泥岩 ，俗 称 “ 桃花 泥岩 ”含大量 菱铁 矿结核 ，本组地层 厚度约１ ０ 。 （ ）二 ５ｍ ４ 叠系下统 山西 组： 主 要 含 煤 地 层 之 一，厚度约５ ｍ ２ 。由砂
的难点与对策。
（ ）井 斜 ： 最 大 井 斜 角 小 于 ３，每 ３ ～５ ｍ 斜 一 Ｉ 。 Ｏ ０测 次 。 （ ）井 斜 全 角 变 化 率 ： 不 大 于 １ ３ ２ｍ （ 续 三 ２ ．￣ ５ 连 ／ 点 ）。 （ ）井底 水 平位 移 ：不大 于２ ｍ （ ）井 径扩 大 ３ ０。 ４ 率 ：一般地层≤２％ ０ ，煤层井段≤３％ ５。
煤层气钻井水平井施工的难题及对策
煤层气钻井水平井施工的难题及对策作者简介：张鹏展（１９８４－），男，河南滑县人，本科，钻探工程师，研究方向：勘查技术与施工㊂张鹏展（河南省煤田地质局四队，河南郑州４５０００３）摘㊀要：作者根据自己在生产实践中摸索出来的经验，从三个方面对煤层气钻井水平井施工中的难题及对策提出了自己的看法：在造斜阶段，要特别注意托压问题，煤层着陆点问题；在煤层水平段钻进时，要严防触底触顶问题，在薄煤层中钻进轨迹应尽量处在煤层中下部，要管理好钻井液，注意控制钻时；在脆性煤层中钻进时，要确保钻进时钻井液性能合理；要一丝不苟地照章操作，以免因操作过猛引起煤层井壁失稳和压裂煤层；要控制好钻压，采取复合钻进和定向钻进相结合的方式循序钻进㊂关键词：煤层气钻井；水平井；难题及对策中图分类号：ＴＥ２５文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３３９（２０１９）０２－００９３－０２１㊀引言水平井系指井斜角达到或接近９０ʎ，井身沿着水平方向钻进一定长度的钻井㊂一般来讲，水平井可以增加目的层长度，增大泄油㊁泄气面积，数倍地提高油㊁气产量㊂由于煤层气水平井单井产量高，成本回收快，有直井不能替代的优势和潜力，我国各涉足煤层气的企业都在积极筹划采用水平井开发煤层气，水平井技术必将成为开发煤层气的主要技术手段之一㊂近几年来，我单位先后在山西沁水及陕西延安等几个区块施工数十口煤层气水平井，对于水平井施工中的一些难点和应对措施具有比较成熟的经验㊂２㊀造斜阶段的难题及对策造斜，顾名思义是指从设计好的造斜点开始，使钻头按照预定的轨迹偏离井口铅垂线而进行倾斜钻进的过程㊂在水平井钻井中，造斜段钻进是关键的一环㊂而在这一环节，极易出现以下问题，若不加以预防，将使施工困难：（１）托压现象㊂由于井眼轨迹以及各种阻力的原因使钻具加压后，压力很难传递到钻头；综合录井仪器及指重表显示，在钻压不断增加时，钻头的位置不变，没有进尺，泵压不升高㊁不憋泵，在钻压继续增加时可能会突然憋泵㊂托压一方面影响正常的定向施工，另一方面如操作不当易产生卡钻㊂为预防和解决这一问题，需采取以下措施：一是加强井眼轨迹的控制，最有效的措施是简化钻具结构，减少钻铤的数量，增加加重钻杆的数量，降低钻具的刚性，减少钻具与泥饼的接触面积防止托压和黏卡㊂二是加强净化包含加强泥浆的携砂性能和固控设备的使用，并加强短起下作业破坏井壁岩屑床㊂三是钻井液要具有良好的润滑性能㊂为此，必须减小钻井液的失水及含砂量㊂实钻中，及时加入降失水剂㊁防塌剂㊁润滑剂以提高钻井液的润滑和防卡性能㊂同时，还根据孔内情况，及时跟进ＣＭＣ，加入多元共聚物，以提高钻井液的黏度和携岩性能㊂通过这些措施，以达到钻井施工中 造斜后全面实施减阻防卡措施 的要求，保证造斜段的顺利施工㊂（２）严格按照设计规程施工㊂钻达造斜点时，司钻必须严格按照定向设计的要求操作，操作要平稳，不要提前加压，以免导致造斜失败㊂要选用合适的螺杆钻进，不发生因造斜率不够而起钻换螺杆情况㊂同时，在造斜过程中要认真检查定向仪器及动力钻具性能，以保证达到定向段的机械转速㊁井斜和方位的要求㊂（３）找准煤层着陆点㊂着陆点是造斜段的关键工序，钻遇标志层时与录井队沟通好，观察岩屑㊁钻时㊁气测等变化，做好地层对比，修正着陆轨迹㊂造斜钻进过程中，定向段使用ＭＷＤ仪器（井斜㊁方位㊁随钻伽玛等项目），水平段使用ＬＷＤ（方位伽玛㊁电阻率／类电阻信号值㊁井斜㊁方位㊁立管压力㊁钻速等），来完成导向要求㊂钻进时，地质导向人员加强地层对比分析优化井眼轨迹使用，提前作出地质预告并通知造斜人员，以便造斜人员及时微调轨迹㊂遇到井下情况异常，现场造斜人员可及时与甲方现场监督人员沟通，调整技术措施㊂３㊀水平钻进阶段的难题及对策煤层水平钻进是整个钻井施工的关键环节，能否顺利钻达目的点位并下入筛管，直接决定了钻井施工的成败㊂此阶段应注意以下几个方面：（１）触顶与触底现象㊂在煤层进行水平钻进中，有时煤层会突然不见了，而按照所掌握的地质资料是不应３９该出现这种情况的，这就是触底或触顶现象㊂一旦遇到这种情况，就要及时退回，侧钻重新定向（亦即新孔Ｍ２）㊂此刻，操作人员必须按监督人员㊁定向人员的指令，平稳操作，不能出现溜钻㊂在开始划眼时，一定要控制在１００ｍｉｎ／ｍ的速度钻进㊂同时要严格控制泵压（以８ １０ＭＰａ为宜）㊂从第２ｍ开始时（此时仪器显示微弱钻压），控制在５０ ６０ｍｉｎ／ｍ的速度，钻进３ ５ｍ时，一般就会出现钻压㊂从１０ｍ左右之后，控制在１０ １５ｍｉｎ／ｍ；钻进２０ ３０ｍ，则证明Ｍ２已经得到巩固，重新定向成功，方可正常钻进（３ ４ｍｉｎ／ｍ）㊂（２）遇到煤层厚度较薄㊁倾角急变时，则容易进入顶板灰岩和底板泥岩层位，导致进尺变慢，影响钻进速度㊂遇到此种情况，钻进轨迹应尽量处在煤层中下部，同时要勤调㊁微调井斜，保证轨迹平滑和煤层钻遇率，尽量少出煤或者不出煤，避免进入顶㊁底板，造成后期施工相对的复杂㊂（３）使用好钻井液㊂水平井钻进中，钻井液中使用瓜胶㊁黏土稳定剂和杀菌剂，泥浆密度１．０２ １．０４ｇ／ｃｍ３，黏度４５ ５３ｓ㊂此环节中的关键在于控制钻井液失水，确保岩屑能及时带出地面，保证煤层不会由于泥浆的渗透而造成垮塌，为快速钻进提供安全保障㊂钻进施工人员应坚守岗位，加强坐岗，认真观察记录井口钻井液返出情况和振动筛煤屑返出情况，认真观察记录钻井液总量㊂后期扭矩增大（５ ６ｋＮ㊃ｍ），完钻起钻前及时跟进润滑剂，减小井壁摩阻，保证筛管顺利下入㊂（４）在煤层段水平钻进过程中，钻进时间过长时应活动钻具，防止黏卡钻具㊂同时，在煤层中钻进，由于地层易跨塌㊂所以，在煤层钻进时，钻至８００ｍ左右及时控制钻时，以利于带砂㊂４㊀脆性煤层中钻进的难题及对策由于断层的作用，使得一些煤层比较脆，而且存在互相垂直的天然裂缝，而这种脆性地层中钻进极易引起井下垮塌㊁卡钻等复杂事故，甚至井眼报废㊂因此，在这种煤层中的水平钻进，特别要抓好以下几点：（１）确保钻进时钻井液性能合理，其黏度保持在４０ｓ以上，并在钻井液内加入防塌材料，要求固控设备（除泥器㊁除砂器㊁振动筛㊁离心机）使用率达１００％㊂控制好泥浆的固相含量，勤探锥形灌的沉砂，一旦沉砂较多，及时清灌㊂泥浆工要坚持坐岗，确保钻进的正常运行㊂（２）一丝不苟地照章操作㊂起下钻时，严禁操作人员速度过快，杜绝野蛮操作㊂每次起下钻时，监督人员都要在钻台盯守㊂遇到起钻困难的点㊁井段，都要处理顺畅后再继续起钻㊂每次开泵须缓慢，先将柴油机转速调至最低，再逐步达到正常值，避免压力激动造成煤层井壁失稳和压裂煤层㊂在下筛管时若有遇阻情况，要及时汇报并采取合理的措施使之顺畅后方可继续进行㊂（３）控制好钻压，在煤层中水平钻进时，钻压控制在２ ３ｔ㊂同时要防止托压，采取复合钻进和定向钻进相结合的方式循序进行，每加一根９ｍ的钻杆前４ｍ定向钻进，后５ｍ复合钻进，如此反复依次进行㊂５㊀结语对于煤层气钻井水平井施工的难题，主要从以下３个方面解决：（１）造斜阶段，一是要预防托压很关键，发现问题，及时解决；二是随时关注着陆轨迹，找准煤层着陆点㊂三是要精心操作，保证斜率复合要求㊂（２）在煤层中水平钻进时，一是要严防触底触顶问题；二是在薄煤层中钻进轨迹应尽量处在煤层中下部；三是要管理好钻井液；四是注意控制钻时㊂（３）在脆性煤层中钻进时，一是要确保钻进时钻井液性能合理；二是要一丝不苟地照章操作，以免操作过猛引起煤层井壁失稳和压裂煤层；三是控制好钻压，采取复合钻进和定向钻进相结合的方式循序钻进㊂参考文献：［１］㊀郭元恒，何世明，刘忠飞，等．长水平段水平井钻井技术难点分析及对策［Ｊ］．石油钻采工艺，２０１３（１）：１４－１８．［２］㊀魏殿举．川西地区中浅水平井钻井难点与对策［Ｊ］．钻采工艺，２０１５（２）：１０５－１０７．［３］㊀邓增库，左洪国，夏景刚，等．冀东油田水平井钻井液技术［Ｊ］．钻井液与完井液，２００５（４）：７２－７３．４９。
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。
煤层气钻井工程中几个重点技术问题的探讨(副本)
收稿日期：２００７－１１－１１ 作者简介：包贵全（１９５５－），男（蒙古族），黑龙江鸡西人，东北煤田地质局副局长、高级工程师，钻探工程专业，从事勘探管理工作，辽宁省沈阳市沈河区盛京路２４号，ｄｍｄｚ＠１６３．ｃｏｍ。
煤层气钻井工程中几个重点技术问题的探讨包贵全（东北煤田地质局，辽宁沈阳１１００１１）摘 要：论述了煤层气钻井过程中储层保护及钻井液技术，煤层气堵漏技术，煤层气井取心技术，煤层气固井技术等问题。
关键词：煤层气；钻井；钻井液；堵漏；取心；固井中图分类号：ＴＥ２４９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２－７４２８（２００７）１２－０００４－０５ＳｔｕｄｙｏｎＳｏｍｅＦｏｃａｌＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｒｏｂｌｅｍｓｏｆＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｏｒＣｏａｌＢｅｄＭｅｔｈａｎｅ／ＢＡＯＧｕｉ－ｑｕａｎ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｏａｌｆｉｅｌｄＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａｕ，ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉａｏｎｉｎｇ１１００１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ，ａｎｄｔｈｅｌｏｓｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｏｒｉｎｇ，ｃｅｍｅｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｓｗｅｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ；ｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄ；ｌｏｓｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｃｏｒｉｎｇ；ｃｅｍｅｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅ 我国的煤层气市场前景广阔，资源潜力大，勘探开发技术不断进步。
但由于我国煤层气地质条件的复杂性，这就要求在钻井工程技术方面不断提高，以适应煤层气市场开发的需要。
下面仅就煤层气钻井工程的几个重点技术环节谈谈笔者的认识。
１ 储层保护及钻井液技术煤储层被钻开后，就会破坏原有的平衡状态，井筒内的固相、液相侵入储层与地层内的固相和液相发生各种物理、化学变化，使储层的有效渗透率受到不同程度的伤害。
晋城矿区穿采空区煤层气钻井技术难点及对策探讨
空3
1.2 主要施工难点及技术措施
①采空区裂隙发育，工程地质条件复杂，钻遇时容易
锤钻井工艺施工煤层气穿采空区井，可有效解决因晋城矿区#3 煤层采空后顶板垮落造成裂隙较大、井漏及井
涌等难题；利用气体压力变化，可清除井内岩屑，防止坍塌掉块造成卡钻、埋钻事故；钻进时，通过调整注水
量，实现岩屑、水、气自然分离，可有效防止采空区煤自燃，消除井口返渣扬尘，提高钻井效率，降低生产成本，
实现下部 15#煤层煤层气抽采。
关键词：煤层气采空区；钻井；晋城矿区
中图分类号：TE37
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2019）14-0086-03
Technical Difficulties and Countermeasures of CBM Drilling
Through Goaf in Jincheng Mining Area
LI Guohong （The No.2 Team of Henan Coalfield Geological Bureau，Luoyang Henan 471023）
Abstract: This paper mainly studied and analyses the technical difficulties and countermeasures of CBM drilling through goaf in Jincheng mining area. Through analysis, it can be concluded that the application of air DTH hammer drilling technology in the construction of coal bed methane through goaf wells can effectively solve the problems of large fissures, well leakage and well gushing caused by roof collapse after goaf mining in Jincheng mining area. By ad⁃ justing the water injection rate, the natural separation of cuttings, water and gas can effectively prevent spontaneous combustion of coal in goaf, eliminate dust and slag return at wellhead, improve drilling efficiency, reduce production costs, and realize the extraction of coalbed methane from lower 15 # coal seam. Keywords: CBM；goaf；drilling；Jincheng mining area
煤层气抽采工艺技术问题
煤层气抽采工艺技术问题煤层气是一种重要的能源资源，其开发利用对于提高能源供给和减少对传统煤炭资源的依赖具有重要意义。
煤层气的抽采工艺技术是煤层气开发利用的关键环节之一，但也存在一些问题需要解决。
首先，煤层气的富集、抽采及封存机理还不够完善。
当前对于煤层气富集机理的认识还相对较浅，对于煤层气在煤岩中的运移规律、封存机制等方面仍存在较大的争议。
这使得开采过程中存在一定的不确定性，需要进行更深入的研究和评估。
其次，煤层气抽采过程中存在地质环境变化的风险。
煤层气抽采会导致岩层压力和应力分布的改变，可能引发地质灾害，如煤层倒塌、地面沉陷等问题。
因此，在煤层气开采过程中需要进行地质环境的监测和评估，并采取合适的措施预防和控制地质灾害的发生。
另外，煤层气抽采工艺技术仍需要进一步提高。
目前存在着煤层气抽采效率低、环保要求难以满足等问题。
为了提高煤层气的产量，需要改进抽采工艺，采用更加高效的抽采方法和设备；为了满足环保要求，需要开发和使用更加清洁、低排放的工艺技术。
此外，煤层气开发利用还需要解决与煤矿安全生产相关的问题。
煤层气开发通常需要与煤矿开采过程相结合，这对煤矿的安全生产提出了更高的要求。
煤层气开采可能引发瓦斯爆炸、矿井变形等安全灾害，因此需要制定更加严格的安全措施和规范。
最后，煤层气抽采工艺技术的推广和应用还面临着一定的市场和政策环境的挑战。
煤层气的开发利用需要大量的投资和技术支持，同时还需要政府的支持和推广。
当前，煤炭行业正面临产能过剩和环保压力等问题，这也对煤层气的开发利用带来了一定的影响。
综上所述，煤层气抽采工艺技术问题主要包括富集、抽采及封存机理不完善、地质环境变化风险、工艺技术需要提高、与煤矿安全生产相关的问题、市场和政策环境挑战等。
解决这些问题，将进一步推动煤层气的开发利用，提高能源供给质量，促进能源结构转型和可持续发展。
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。
煤层气多分支水平井钻井常见问题及保障措施
第18卷第2期2021年4月中国煤层气CHINA COALBED METHANEVol. 18 No.4April.2021煤层气多分支水平井钻井常见问题及保障措施刘天授(中联煤层气有限责任公司，北京100016)摘要：煤层气多分支水平井具有单井产量高、采出程度高、经济效益好等优势。
通过对已有煤 层气多分支水平井钻井过程中固完井、井身结构及井眼轨迹、钻具组合、钻井液、钻井参数等方 面进行分析，总结现阶段多分支水平井实钻中常见的主要问题，分析其发生的原因，并找出优化 后的保障措施，为未来煤层气多分支水平井钻井工程提出建议。
关键词：煤层气多分支水平井钻井工程Common Problems and Guarantee Measures of CBMMulti-lateral Horizontal WellL IU Tianshou(China United C BM Co. ,Ltd,Beijing 100016)Abstract：C BM multi-lateral horizontal wells have the advantages of high single well production,high recovery degree and good economic benefits.Through the analysis from the aspects of solid completion, wellbore structure,well trajectory,BHA,drilling fluid,drilling parameters,ect.in the drilling process of existing C B M multi-lateral horizontal wells,this paper summarizes the common problems in the actual drilling of multi-lateral horizontal wells at present,analyzes the causes of their occurrence,and finds out the optimized guarantee measures,so as to put forw ard the suggests for the drilling engineering of C B M multi-lateral horizontal well in the future.Keywords：C B M；multi-lateral horizontal wells；drilling engineering.钻井是煤层气勘探与开发的主要手段，钻井工 程质量的优劣和钻井速度的快慢，直接关系到钻井 成本的高低和煤层气勘探开发的综合经济效益。
煤层气钻井完井工艺技术特点
此外双壁钻杆空气-液体循环钻井和空气潜孔锤钻井工艺都是人 工诱导实现的欠平衡钻井技术。
双壁钻杆空气—液体循环钻井技术是把压缩空气沿内外钻杆之 间的环状间隙压向预定位置，提高其上部钻井液上返速度，降低井 内钻井液压力，以实现平衡或欠平衡钻进。它是利用空气对井内钻 井液实现气举上返推动作用，降低井内泥浆的压力。
◆转速
钻头转速的高低主要依冲击器的冲击频率、规格大小以及地层 的可钻性有关。一般转速选用20 r/min左右为宜，转速过高会造成钻
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
头先期磨损和钻井机械钻速的降低 。
◆空气压力
潜孔锤冲击器的冲击频率和冲击力都与空气压力有关，空气压 力是决定冲击力大小的决定性因素，因而也是影响机械钻速的主要 参数，从国内外大量资料及樊庄区块实钻结果说明，机械钻速的提 高和空气压力的提高成正比关系。
（3）煤层的孔隙和割理都很发育
孔隙以吸附并储集气体为主，割理和裂缝主要是甲烷气流的通道。
（4）煤储层普遍压力低，地层破碎，易发生井漏
5.1 煤层的钻井完井特点 大部分地区的煤层压力处于欠压状态，易破碎，因此易发生井漏， 造成的煤层损害主要有：
（a）当地层压力系数处于低压状态，割理缝宽度大于50μm时，会造 成有进无出的大漏失。
水量增加形成的水膜将使煤层产生“水锁”，造成永久性伤害。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
1、煤层气钻井分类
采空区钻井：从 采空区上方由地面钻 井到煤层上方或穿过 煤层，也可在采煤之 前钻井，采空区顶板 因巷道支柱前移而坍 塌，产生新的裂缝使 瓦斯从井中涌出。
5.2 煤层气钻井完井分类及程序
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。
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。
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。
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。
煤层气地质勘查中的关键技术和方法探讨
煤层气地质勘查中的关键技术和方法探讨煤层气作为一种重要的非常规天然气资源，具有储量大、分布广和资源丰富等特点，是我国优先开发的重点领域之一。
为了有效地开发利用煤层气资源，煤层气地质勘查成为首要任务。
本文将探讨煤层气地质勘查中的关键技术和方法，以期提高煤层气勘查效率和准确性。
一、地质勘查目标确定地质勘查目标的确定是煤层气勘查的首要任务。
目标的确定需要综合考虑区域地质特征、煤层气产能潜力和勘探目的等因素。
一般来说，煤层气地质勘查的目标可以分为以下几个方面：1. 煤层气资源量评估：确定煤层气的储量和资源潜力，为后续的开发利用提供依据。
2. 煤层气成藏条件评价：通过研究煤层气的成藏条件，包括煤层厚度、孔隙度、透气性等，评价不同地区的煤层气产能。
3. 煤层气地质分布规律：确定煤层气地质分布的规律，包括煤层气的纵向和横向展布特点，为勘探区域划分和井网布局提供依据。
二、地质资料收集和整理地质资料的收集和整理是煤层气地质勘查的基础工作。
通过收集和整理地质图件、钻孔资料、地球物理资料等，可以全面了解勘探区域的地质特征和煤层气分布情况。
地质资料的收集和整理需要注重以下几个方面：1. 地质图件：收集和整理有关勘探区域的地质图件，包括地质地貌图、地层分布图等，以全面了解地质特征。
2. 钻孔资料：收集和整理勘探区域的钻孔资料，包括钻孔岩心、岩石薄片等，以研究地层厚度、岩性和孔隙度等参数。
3. 地球物理资料：收集和整理地震资料、重力资料、电磁资料等地球物理资料，以研究地下构造和煤层气地质条件。
三、地球物理勘查技术应用地球物理勘查是煤层气地质勘查的重要手段之一。
通过地震勘探、电磁勘探等地球物理方法，可以揭示煤层气的地质分布、成藏条件和产能特点。
在煤层气地质勘查中，可以采用以下地球物理技术：1. 三维地震勘探：通过三维地震勘探，可以获取地下岩层的地震反射信息，建立地震结构模型，研究煤层气的空间分布特征。
2. 反射地震剖面：通过设计地震剖面，获取地下岩层的反射信息，分析地层厚度、构造变形等参数，评价煤层气的成藏条件。
煤层气井固井存在的问题及技术措施探析
2018年09月煤层气井固井存在的问题及技术措施探析杨赫（大庆油田有限责任公司钻探工程公司钻井二公司质量室，黑龙江大庆163000）摘要：煤层气作为近几年新兴的清洁能源之一，我国已意识到了对其进行开采的重要性，已经开展了一系列的开采行动。
对于煤层气的开采利用，一方面对我国天然气资源的不足产生一定的缓解，另一方面为我国煤炭资源的开采增加了一定的安全保障，但目前我国在当前煤层气的开采利用阶段，仍然存在着一定的技术壁垒尚未突破。
关键词：煤层气；固井技术；技术措施煤层气是指贮藏于煤矿中煤层孔隙中的天然气，且我国由于煤矿资源的储藏量较大相应的煤层气的储藏量也相对较大，但由于其储存于煤层中，相较于一般的油气层存在着耐开采机械强度弱、孔隙度低，易发生坍塌及污染的问题，再加上开采技术的处于起步阶段尚未成熟，就使得在进行煤层气的开采利用时，在钻井、固井等技术方面存在着一定的特殊性，就导致仍存在诸多技术问题亟待解决。
1煤层气概述煤层气也就是我们日常中常用到的“瓦斯气”，使煤炭产生过程中所产生的衍生物质，先关数据表明在煤炭的生成过程中，每吨煤炭可释放出50-300m 3的煤层气，且煤层气的主要成分是可再生清洁能源之一的甲烷，因此对于煤层气的开采、利用将对我国工业发展中生态环境的保护和经济效益的提升有着积极地作用。
目前随着我国煤炭工业发展的不断进步，以及国家政策的扶持，煤矿的开采规模也趋于增大，但对于煤层气的利用率仍然偏低，且开采效率也较低，因此就需要我国煤矿开采在未来的发展中针对煤层气开采利用的技术进行研究。
2煤层气开采中所存在的问题和难点2.1煤层气开采难点煤层气所储存的煤层间的孔隙压力梯度小于白帕斯卡每米，导致煤层所能承受度而压力也较小，且极易因为受到外界压力的压缩、扩张发生变化，出现坍塌造成重大经济损失。
除此之外，煤层气储藏层中的煤层间的孔隙并不是单一的孔隙，是由基质孔隙和裂纹孔隙所组成的，这就导致煤层的分布经常出现断层和不连续，且各煤层之间极易发生渗透。
煤层气钻井中的几个关键技术问题浅析
在泥岩段划眼 ； ⑤做 到及 时测斜 ， 一开完钻后必须
进行测斜 ， 以后 每 隔 ５ ｍ 测斜 一 次 ， 现井 斜 及 时 ０ 发 采取 纠斜 措施 纠正 。
２ 钻 井 液 固相 控 制
２ １钻 井液 性 能指标 ． 在 煤层 气 钻 井 中 ． 开对 于钻 井 液性 能 不 作要 一 求， 以利 于钻 Байду номын сангаас 生产 正 常进 行 为 原则 。从 二 开 钻进
倾 角大 ， 软硬互 层变 化频 繁等 。
１ ３ 防斜措 施 ．
液 ． 证其彻 底置 换 。钻进期 间 ， 于循 环槽 和沉 淀 保 对 池 内的岩屑 要及 时清 理 。要 求 非煤 系地层 钻进 每一
在钻井施工 中要做 到： ①钻塔安装必须符合规 范要 求 ， 保证 三 点 一线 ； 保 钻机 转 盘 水平 ； 松 散 确 ②
１ 井 斜 控 制
１ １ 井斜技 术 指标 ． 因煤 层气 钻 井 完成 后 ． 须 进行 射 井 、 裂 、 必 压 安 装 井 下装 置 等 后续 施工 ， 因此 对 钻 井 井身 质 量 中 的
井 斜有 严格 要求 。井 深 １ ０ ｍ， ０ 井斜 ＜ 。 Ｏ ３。
２ ２钻 井液 控制 措施 ． 由于侏 罗 系 上 、 统 齐古 组 、 工 组 地层 砂 岩 、 下 三 泥 岩造 浆 严重 ， 三牙 轮 钻 头切 削岩 屑不 能被 及 时携
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第 １卷 ５ ９ 期 ２０ 年 １月 Ｏｒ ７ Ｏ
文 章编 号 ：０ ４ ９ ７ （０ ７０ —０ ８ ０ １０ — １７２０ ）５ ０６ — ２
中 国 煤
田 地 质
ＣＯＡＬ ＧＥＯＬＯＧＹ ＯＦ ＣＨＩ ＮＡ
煤层气勘探与开发技术研究
煤层气勘探与开发技术研究煤层气是一种重要的可再生能源，是煤炭资源的有机组成部分。
煤层气勘探与开发技术的研究对于提高煤炭资源的综合利用率，促进能源转型发展具有重要意义。
本文将重点探讨煤层气勘探与开发技术的研究现状、问题和挑战，并提出相应的解决措施和展望。
在煤层气勘探方面，主要存在以下几个技术问题：勘探范围广、勘探成本高、勘探周期长、勘探精度低等。
首先，煤层气资源分布广泛，勘探范围较大，需要投入较大的勘探成本。
其次，由于煤层气的地质条件复杂，勘探周期较长，需要在一定时间内进行多次勘探验证。
最后，由于煤层气的赋存形态独特，固定瓦斯体的勘探精度较低，难以准确预测煤层气的分布情况。
针对上述问题，煤层气勘探技术需要不断创新和发展。
首先，在勘探范围广的情况下，应该通过合理的勘探布点方案，降低勘探成本。
可以利用地质勘探技术，结合现代高精度的地球物理勘探手段，进行煤层气勘探预测。
其次，在勘探周期长的情况下，可以采用不同的勘探方法，如钻井、测井、地震勘探等，结合现代无人机、遥感技术等，进行综合勘探验证，加快勘探进程。
最后，在勘探精度低的情况下，应该注重煤层气的赋存特点，开展更加准确的勘探技术研究，提高勘探精度。
在煤层气开发方面，主要存在以下几个技术问题：开发效率低、技术难度大、环境污染等。
首先，由于煤层气的赋存特点以及开采技术的限制，煤层气开发效率较低，无法充分释放煤层气资源。
其次，由于开发工艺复杂，技术难度大，需要研究和发展更加先进、高效的煤层气开发技术。
最后，由于煤层气开采过程中产生大量的矿井水、瓦斯等有害物质，容易导致环境污染。
针对上述问题，煤层气开发技术需要采取一系列的措施。
首先，应该通过改进开发工艺，提高煤层气开采效率。
可以使用增产技术，如水平钻井、压裂等，增加煤层气产量。
其次，需要加强开发技术的研究和创新，推动煤层气开发技术的进步。
可以通过开展工艺研究，改善煤层气采收工艺，提高开发效果。
最后，要注重环境保护，在煤层气开采过程中，加强治理和监测，控制瓦斯排放，减少环境污染。
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煤层气钻井中的几个关键技术问题
218-12-10
1. 关于煤层气
1.1煤层气的成因及主要成份
煤层气是一种在含煤岩层中，以腐植性有机物质为主的成煤物质在成煤过程中自生、自储式非常规的天然气，俗称瓦斯，主要成分为CH4，占90%以上。
煤层气在煤层中生成，并以吸附、游离状态储存在煤层及邻近岩层之中。
1.2煤层气的危害
煤层气一直被看作是对煤矿开采造成严重安全威胁的有害气体，在煤炭开采史中，由于煤层气导致了多起瓦斯、煤尘爆炸事故和煤与瓦斯的突出事故。
煤层气的主要成分甲烷是具有强烈温室效应的气体，其温室效应要比CO2大20倍，散发到大气中的甲烷污染环境，导致气候异常，同时大气中的甲烷消耗平流层中的臭氧，而臭氧减少使照射到地球上的紫外线增加、形成烟雾，还可诱发某些疾病，危害人类健康。
1.3煤层气的利用
另一方面，甲烷作为煤层气的主要成分，其常温下的发热量为3.43～3.71MJ/Nm3，其热值与天然气相当，是一种高效、洁净的非常规天然气，可以用作民用燃料，也可以用于发电和汽车燃料，还是化工产品的上等原料，具有很高的经济价值。
1.4山西沁水潘庄矿区煤层气开发
山西沁水潘庄矿区煤层气开发已经初具规模，其中由中联公司开发的煤层气井日产气量平均在2000m3以上，主要用作化工及工业燃料、汽车燃料等，山西晋城煤业集团所属的寺河煤矿正在建设全国最大的120MW燃气轮低热值煤层气发电站。
1.5煤层气钻井工艺
煤层气钻井工艺基本和石油钻井工艺相似，都是在井眼钻成后，全井下生产套管，固井，然后通过射孔、压裂等工艺，最后达到采气的目的。
一九四队从2006年8月起在山西沁水县为中联公司施工煤层气井，已成功完井6口，进尺2800多米，实现产值300余万元。
本文结合煤层气井施工的实际，提出煤层气井钻井施工中防止井斜、钻井液固相控制、煤层钻
进、下套管和固井这四个关键性技术问题。
2.煤层气钻井施工中的几个关键技术问题
2.1钻井防斜
2.1.1煤层气钻井对井斜的要求
由于在钻井完成后，还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工，对于钻井质量中的井斜有严格的要求，井深500m井斜0～1.0°为优质，1.0～2.5°为合格，超过2.5～3.0°为不合格，超过3.0°为报废。
2.1.2造成井斜的主要原因
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。
2.1.3主要防斜措施
在钻井中要做到：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。
2.2钻井液固相控制
2.2.1煤层气钻井对钻井液性能的要求
在煤层气钻井中，一开对于钻井液性能不作要求，以利于钻井生产正常进行为原则。
从二开钻进开始，要求必须用清水，特别是进入煤系地层后，要求：密度要在1.02～1.04g/cm3，粘度15～16s，含砂量＜0.5%，PH值7.5～8。
在煤层钻进时，要求钻井液密度为1.02g/cm3。
2.2.2钻井液固相控制的具体措施
由于上石河子组、下石河子组、山西组地层砂岩、泥岩造浆严重，尤其是三牙轮钻头切削造成的岩屑在不能被及时携带到地面后造成二次或者多次破碎，有些岩屑颗粒极小，使用振动筛也不能及时清除，在这种情况下，只有通过换浆才可解决问题。
为保证钻井液密度符合要求，从二开一开始便要使用振动筛除砂，根据钻井液的消耗情况及时补充；每钻进150m 左右进行一次部分换浆，在钻遇煤层前要彻底换浆，排掉地面上的钻井液后，还有通过循环，
将井筒内的钻井液彻底换掉。
在钻进中，对于循环槽和沉淀坑内的岩屑要及时清理。
要求非煤系地层钻进每一小班测定钻井液常规性能（密度、粘度、PH值等）4次，煤系地层钻进每一小时测定一次。
2.3煤层钻进
2.3.1煤层气钻井对钻进煤层的要求
在钻进煤层时，要求钻探判层准确。
在钻井质量验收中，钻井判层深度和测井解释深度误差小于5‰为优质，在5～10‰之间为合格，大于10‰为不合格。
如果井深500m，煤层深度误差小于0.30m为优质，0.30～0.60m为合格，大于0.6m为不合格。
要求每钻进0.10m记录一个钻时，采集足量的煤样标本。
2.3.2钻进煤层具体措施
根据地质设计，准确判层，尤其是确定标志层深度；通过准确计算岩屑迟到时间，捞准岩屑，判准地层底界。
在钻进离煤层顶班2m时要格外小心，司钻要紧盯压力表和卷筒，发现进尺突然加快后立即关机停钻，大泵量冲井，捞取岩屑，观察有无煤屑。
当发现煤屑后，准确判断方入，确定井深，重新调整钻压、转速、
泵量、泵压，应采用轻压、慢钻，以及小泵量、低泵压，准确记录钻时；在钻进的同时，做好捞取煤样工作；当发现进尺变慢后，适当调整钻井参数，观察冲上来的煤屑变化，确定煤层厚度和底板深度。
2.4下套管和固井
2.4.1煤层气钻井对下套管和固井的要求
煤层气钻井采用全孔套管，井底悬空在
1.5～
2.0m之间。
套管接箍避开煤层顶底板2.0m 以上，最下一根套管两端分别连接浮鞋、浮箍，煤层段用一根长度11m左右的长套管，在过煤层后间隔一根套管下入长度
3.0m左右的一根短标志管，从下部开始，第三根套管开始下扶正器，煤层段上下三根套管都要下扶正器，以后间隔两根套管下入一个扶正器，上部可以适当减少，在表层套管中要保证有一个扶正器。
500m 深的煤层气井，下入扶正器的个数应保证在15～18个。
要求下套管前逐一用通径规进行通径，用柴油将套管丝扣清洗干净。
下套管时用干抹布擦净后在公扣上涂抹丝扣油，要保证丝扣连接紧密，既要上紧套管，又不能因为用力过大上
坏丝扣。
下套管中途要分两次向套管柱内注入钻井液，保证液柱压力。
下完套管后要连接主动钻杆，开泵循环，保证循环通畅。
固井中先注入前置液5m3左右洗井，洗井完成后开始注入水泥浆，要求平均密度在
1.60g/cm3，采用开始密度小，中间大，最后小的办法，必须要连续注入，中间不能停止。
注水泥完成后开始顶替，顶替量就是阻流环以上套管柱的内容积。
最后碰压15Mpa,如果5Min
压力不降便碰压成功。
在固井候凝48h后开始测固井质量，试压。
如果加压20Mpa，30Min压降小于0.5Mpa即为固井质量合格。
2.4.2保证下套管和固井顺利进行的措施
在下套管前准确丈量套管长度，逐一编号，每根都要丈量两次，必须是前后打颠倒丈量。
在下入套管总长确定后，通过调整煤层下部套管的长度，使顶底板离接箍的距离达到规范要求，如果不能保证避开接箍2.0m时，也要在1.5m以上。
开始下套管前要仔细检查钻机离合器、升降把、卷筒调整螺丝，更换吊钳的卡牙、检查销轴的灵活性并注油，检查吊卡的开合性
能进行润滑处理。
对人员进行具体的分工，做到各负其责。
在固井前应准备足量的清水，应保证在20M3以上，还要有足够排浆的地方。
要检查发电机是否正常工作。
要有明确的人员分工，由于固井车和钻机现场的泥浆泵相比泵量很大，洗井、注水泥、顶替过程中，井内都会有大量钻井液流出，要及时排走，不得溢出井场造成污染。
2. 煤层气钻进前景展望
煤层气钻井工艺和石油钻井、水源钻井基本相似，在地质录井上和煤田勘探相类似。
煤田地质单位将在这一领域具有得天独厚的优势，在山西煤层气施工队伍中，来自全国煤田地质系统的占很大比重，加上国家将对煤层气进一步加大开发力度，以及煤层气本身作为清洁能源所具有的不可替代的优势，煤层气开发将是今后很长一段时期的主要地质工作。
只要我们大胆涉足这一领域，积极探索，不断改进施工工艺，提高钻井效率，树立煤田地质单位的良好形象，将会在这一领域大有作为。
田智。