煤层气井固井技术的研究
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至 ２ ０亿 ｍ３基 本 形成 产 业 化 规模 。２ ０ ５ ， ０ ３年 ， 国 煤 美 层 气年 产 量 已超 过 ４ ０亿 ｎ ， ０ ４年 产 量 达 ５ ０亿 ５ ｌ ２０ ３ ０
ｍ ３
，
裂 隙 相 当发育 ， 这些 裂 隙相互 交叉 切割 ， 成煤储 层复 形
杂 的割 理裂 隙系 统 ， 煤 储层 易碎 ， 岩性 差 ， 固井 使 成 给
ｍ３
。
２ 我 国煤 层 气 形 成 的地 质 特征
与常规 油气 藏 相 比 ， 煤储 层 主要有 以下特点 ｌ ： ３ ｊ （） １煤层 气 主要 吸 附于煤层 内表 面 ， 煤层 本身 就是
主要 的储气 层 。
世 界各 主 要 的 产煤 国家 都 积 极 地 开 发 本 国 的 煤
层气工 业 。在这 方 面 ， 已形 成煤 层 气 产 业 的主 要 有 美
石
油
仪
器
・６ ・ ９
２１ ０ ０年
・
第２ ４卷
第 ３ 期
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＮＳ Ｉ ＴＲＵＭ ＥＮＴＳ
方法 研究 ・
煤 层 气 井 固 井 技术 的研 究
马 骏 王 超 李秀妹 刘泸 萍 葛 华东
（． １ 渤海钻探工程有 限公 司 摘 河北 任丘） （ ． ２ 华北石化分公司 河北 任丘 ）
Ｘ１ １ ， ０ １ 但开 发 利 用 刚 刚 起 步 。加 快 煤 层气 的勘 探 ＿ １ 与开发 ， 于改善 能 耗结 构 、 和 能 源 紧 张状 况 、 少 对 缓 减 环境 污染 具 有重 大意义 。煤 层 气井 固井 的好 坏直 接关
我国是煤炭大 国， 但是煤层气开发 尚处 于起步阶 段 。如果 这～ 丰 富资 源 能 够 得 到 有效 利用 ， 对 我 国 将 国民经济 做 出 巨大贡献 。 目前 我 国煤 层气 开 发利用 主 要集 中在 山西 、 宁 、 辽 内蒙 古 、 徽 、 安 云南 、 南 和 贵 州 河
和 发 展 ３。
系到 煤层 气 的开发 及产 能 的提 高 。因此我 们应 当重 视
煤层气的固井 ， 在保护煤储层 的前提下提高煤层气 固
井 的质量 ［ 。
１ 煤 层 气 发 展 的 国 内 外现 状
１ １ 国外煤层 气 发展现 状 ．
全世界 煤层 储 量 丰 富 ， 资 源 约 在 ９ 总 １～２０万 亿 ６
等省 （ ） 区 。经 过 十几年 的勘 探 开发 ， 取得 了一定 成果 ，
地 面开发 煤层 技术 已初 步形 成 了～套 适合 我 国煤储层 条件 的工程 工 艺 。但 是 ， 层 气 开发 政 策 扶 持 力 度仍 煤 然有 限 ， 且 投人 低 ， 并 比较分 散 。我 国虽然 具备 有一 定 的技 术基 础 ， 是 实 践 经 验仍 然 比较 少 。需 要 在 煤层 但 气方 面建 立 国家专 项 规 划 ， 一 步 推 动煤 层 气 的 利 用 进
国和 加 拿 大 。美 国从 上 世 纪 ７ ０年 代末 至 ８ 代初 ， ０年
开始进 行 地 面 开 采 煤 层 气 试 验 并 取 得 成 功 。从 １８ ９３
（） ２ 煤岩 的 主要 成 分 是 有 机 质 ， 结性 差 ， 理 和 胶 割
年到 １９ ９ ５的 １ 问 ， ２年 煤层 气年 产量 从 １７亿 Ｉ 猛 增 ． ｌ ｌ
要 ：通过对 国 内外煤层 气井 固井技 术调研 、 分析 和论证 ， 出煤层 气井 固井难点 ， 出解决对策 ， 找 提 设计 出一套适合
于 煤 层 气井 固 井水 泥 浆 和 工 艺技 术 方 案 ， 到 有 利 于煤 层 气 井 固井技 术 施 工 和 提 高煤 层 封 固质 量 的 目的 。 达 关 键 词 ： 层 气 井 ；固 井 ；降 失 水 剂 ； 密度 水 泥 浆 煤 低
带 来难 度 。
煤 层 气 占气体 能源 （ 然 气 ） 的 ８ 一１ ％ ， 为 天 量 ％ ０ 成
（） ３ 煤储 层机 械 强 度 弱 ， 破 碎 、 塌 、 定 性 差 ， 易 坍 稳
中国煤 层气 地质 条件 复 杂 ， 固井 过程 中 ， 考虑 不 同 在 应 的地址 条件 ， 择最佳 的固井 方案 。 选 （ ） 储 层孔 隙度 和 渗 透率 很 低 ， 层 压 力 也低 。 ４煤 储 钻井 和完 井 过 程 中煤 层 极 易受 到 伤 害 ， 且受 到伤 害后
中 图 法 分 类 号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２６ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ ．１４ ２ １ ）３０ ６ —４ ０ ４９ ３ （００ ０ —０ ９０
０ 引 ห้องสมุดไป่ตู้言
煤层 气是 在煤 层 中一 种 非 常 规 天然 气 ， 不仅 热 它
气 属 于 非 常规 能 源 资 源 ， 开 发 利用 仍 受 到 一 定 局 其
重要 的能源 资源 。加拿 大 虽 然 开 发 的 较 晚 ， 是 其 政 但
府一 直 积极 支持 煤层 气 的发 展 ， 据 本 国低 变 质煤 为 根
主的特 点 ， 开展 了一 系列研 究 工作 。 目前 ， 界各 产煤 世 国都 在积 极研 究发 展 本 国 的煤层 气产 业 ， 由 于煤 层 但
第 一 作 者 简 介 ：马
骏 ， ，９ ２年 生 ， 学 学 士 ， 北 省 任 丘 市 渤 海钻 探 工 程 有 限公 司 钻井 工 艺 研 究 院 。 邮编 ：６ ５２ 女 １８ 理 河 ０ ２ ５
石
・
油
仪
器
２１ 年 ０ ００ ６月
７ ・ ０
Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｉ Ｓ Ｒ ＭＥ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ｎ Ｔ Ｕ Ｎ Ｓ
限［ｌ ２。
１ ２ 国 内煤 层气 发展 现状 ．
值高 ， 而且不 污染 环境 ， 有广 阔 的应用 前景 。我 国的 具
煤层 气 资源 十分 丰 富 ， 测 全 国有 ３ 预 ９个 含 煤 盆地 、 ７ ６
个 聚煤 单元 ， ０ 深 浅 的 煤 层 气 资 源 量 约 为 ２ ． ２００ｍ ２５
ｍ ３
，
裂 隙 相 当发育 ， 这些 裂 隙相互 交叉 切割 ， 成煤储 层复 形
杂 的割 理裂 隙系 统 ， 煤 储层 易碎 ， 岩性 差 ， 固井 使 成 给
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２ 我 国煤 层 气 形 成 的地 质 特征
与常规 油气 藏 相 比 ， 煤储 层 主要有 以下特点 ｌ ： ３ ｊ （） １煤层 气 主要 吸 附于煤层 内表 面 ， 煤层 本身 就是
主要 的储气 层 。
世 界各 主 要 的 产煤 国家 都 积 极 地 开 发 本 国 的 煤
层气工 业 。在这 方 面 ， 已形 成煤 层 气 产 业 的主 要 有 美
石
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器
・６ ・ ９
２１ ０ ０年
・
第２ ４卷
第 ３ 期
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＮＳ Ｉ ＴＲＵＭ ＥＮＴＳ
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煤 层 气 井 固 井 技术 的研 究
马 骏 王 超 李秀妹 刘泸 萍 葛 华东
（． １ 渤海钻探工程有 限公 司 摘 河北 任丘） （ ． ２ 华北石化分公司 河北 任丘 ）
Ｘ１ １ ， ０ １ 但开 发 利 用 刚 刚 起 步 。加 快 煤 层气 的勘 探 ＿ １ 与开发 ， 于改善 能 耗结 构 、 和 能 源 紧 张状 况 、 少 对 缓 减 环境 污染 具 有重 大意义 。煤 层 气井 固井 的好 坏直 接关
我国是煤炭大 国， 但是煤层气开发 尚处 于起步阶 段 。如果 这～ 丰 富资 源 能 够 得 到 有效 利用 ， 对 我 国 将 国民经济 做 出 巨大贡献 。 目前 我 国煤 层气 开 发利用 主 要集 中在 山西 、 宁 、 辽 内蒙 古 、 徽 、 安 云南 、 南 和 贵 州 河
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系到 煤层 气 的开发 及产 能 的提 高 。因此我 们应 当重 视
煤层气的固井 ， 在保护煤储层 的前提下提高煤层气 固
井 的质量 ［ 。
１ 煤 层 气 发 展 的 国 内 外现 状
１ １ 国外煤层 气 发展现 状 ．
全世界 煤层 储 量 丰 富 ， 资 源 约 在 ９ 总 １～２０万 亿 ６
等省 （ ） 区 。经 过 十几年 的勘 探 开发 ， 取得 了一定 成果 ，
地 面开发 煤层 技术 已初 步形 成 了～套 适合 我 国煤储层 条件 的工程 工 艺 。但 是 ， 层 气 开发 政 策 扶 持 力 度仍 煤 然有 限 ， 且 投人 低 ， 并 比较分 散 。我 国虽然 具备 有一 定 的技 术基 础 ， 是 实 践 经 验仍 然 比较 少 。需 要 在 煤层 但 气方 面建 立 国家专 项 规 划 ， 一 步 推 动煤 层 气 的 利 用 进
国和 加 拿 大 。美 国从 上 世 纪 ７ ０年 代末 至 ８ 代初 ， ０年
开始进 行 地 面 开 采 煤 层 气 试 验 并 取 得 成 功 。从 １８ ９３
（） ２ 煤岩 的 主要 成 分 是 有 机 质 ， 结性 差 ， 理 和 胶 割
年到 １９ ９ ５的 １ 问 ， ２年 煤层 气年 产量 从 １７亿 Ｉ 猛 增 ． ｌ ｌ
要 ：通过对 国 内外煤层 气井 固井技 术调研 、 分析 和论证 ， 出煤层 气井 固井难点 ， 出解决对策 ， 找 提 设计 出一套适合
于 煤 层 气井 固 井水 泥 浆 和 工 艺技 术 方 案 ， 到 有 利 于煤 层 气 井 固井技 术 施 工 和 提 高煤 层 封 固质 量 的 目的 。 达 关 键 词 ： 层 气 井 ；固 井 ；降 失 水 剂 ； 密度 水 泥 浆 煤 低
带 来难 度 。
煤 层 气 占气体 能源 （ 然 气 ） 的 ８ 一１ ％ ， 为 天 量 ％ ０ 成
（） ３ 煤储 层机 械 强 度 弱 ， 破 碎 、 塌 、 定 性 差 ， 易 坍 稳
中国煤 层气 地质 条件 复 杂 ， 固井 过程 中 ， 考虑 不 同 在 应 的地址 条件 ， 择最佳 的固井 方案 。 选 （ ） 储 层孔 隙度 和 渗 透率 很 低 ， 层 压 力 也低 。 ４煤 储 钻井 和完 井 过 程 中煤 层 极 易受 到 伤 害 ， 且受 到伤 害后
中 图 法 分 类 号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２６ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ ．１４ ２ １ ）３０ ６ —４ ０ ４９ ３ （００ ０ —０ ９０
０ 引 ห้องสมุดไป่ตู้言
煤层 气是 在煤 层 中一 种 非 常 规 天然 气 ， 不仅 热 它
气 属 于 非 常规 能 源 资 源 ， 开 发 利用 仍 受 到 一 定 局 其
重要 的能源 资源 。加拿 大 虽 然 开 发 的 较 晚 ， 是 其 政 但
府一 直 积极 支持 煤层 气 的发 展 ， 据 本 国低 变 质煤 为 根
主的特 点 ， 开展 了一 系列研 究 工作 。 目前 ， 界各 产煤 世 国都 在积 极研 究发 展 本 国 的煤层 气产 业 ， 由 于煤 层 但
第 一 作 者 简 介 ：马
骏 ， ，９ ２年 生 ， 学 学 士 ， 北 省 任 丘 市 渤 海钻 探 工 程 有 限公 司 钻井 工 艺 研 究 院 。 邮编 ：６ ５２ 女 １８ 理 河 ０ ２ ５
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・
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２１ 年 ０ ００ ６月
７ ・ ０
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限［ｌ ２。
１ ２ 国 内煤 层气 发展 现状 ．
值高 ， 而且不 污染 环境 ， 有广 阔 的应用 前景 。我 国的 具
煤层 气 资源 十分 丰 富 ， 测 全 国有 ３ 预 ９个 含 煤 盆地 、 ７ ６
个 聚煤 单元 ， ０ 深 浅 的 煤 层 气 资 源 量 约 为 ２ ． ２００ｍ ２５