煤层气钻井完井工艺

贵州大河边向斜煤层气区块钻完井工艺

贵州大河边向斜煤层气区块钻完井工艺发布时间：2023-02-02T03:00:07.808Z 来源：《中国电业与能源》2022年18期作者：向刚郑鹏宇[导读] 贵州大河边向斜煤层气区块通过前期勘探阶段实践，向刚郑鹏宇贵州省油气勘查开发工程研究院摘要：贵州大河边向斜煤层气区块通过前期勘探阶段实践，该区块地质构造较为复杂，断层和裂缝发育，岩溶地貌发育，存在主要问题是单井产量低、井漏严重、钻井效率有待提高。

结合地层特点，通过对钻井井型、完井方式、井身结构、钻井方式、储层保护等关键性技术进行探讨实践，提出了钻井井型以定向井为主布置丛式井组、在钻井工艺上一开采用空气钻钻井工艺、在完井工艺上采用套管完井为主、储层保护方面采用低固相钻井液或无固相钻井液等工艺技术。

关键词：贵州大河边煤层气钻完井工艺关键性技术Drilling and completion technology of Dahehe syncline coalbed methane block in Guizhou ProvinceZhao Lingyun，He Wantong，Xiang Gang ，Wu Zhangli And Xu Hu（The first unit：Key Laboratory of Unconventional Natural Gas Evaluation and Development in Complex Tectonic Areas, Ministry of Natural Resources，The second unit：Guizhou Engineering Research Institute of Oil&Gas Exploration and Development，The third unit：Hangzhou Branch, China Coal Zhejiang Geological Group Co. Ltd.）Abstract: Through the practice in the early exploration stage, the geological structure of the Dahehe syncline CBM block in Guizhou province is relatively complex, with developed faults and fractures and karst landforms. The main problems are low production of single well, serious loss, and drilling efficiency to be improved. Combined with formation characteristics, through the drilling well type, completion method, well structure, drilling method, reservoir protection and other key technologies are discussed and practiced. It is proposed that the drilling well type is mainly oriented well,the cluster well group is arranged, the first drilling process is air drilling, the completion process is casing drilling, and the low solid phase drilling fluid or no solid phase drilling fluid is used in reservoir protection.Key words: Dahe River, Guizhou Coalbed methane (CBM) Drilling and completion process Key Technologies0 概述贵州省煤层气资源丰富，含煤面积约7万km2，占全省面积的40% 左右，全省埋深2000m以浅、含气量大于4m3/t可采煤层中的煤层气地质资源量3.15 万亿m3，居全国第二[1]，贵州省煤层气勘探开发进入了煤层气开发工程模式的探索阶段[2]，但贵州省煤层气总体开发较少，制约着贵州省煤层气开发利用主要原因之一就是贵州省地质构造较为复杂，断层和裂缝发育，溶洞、孔隙和裂缝较为发育，井漏严重，钻井难度大大增加，单井产量低等，导致钻井周期延长和钻井成本增加。

煤层气洞穴-筛管完井工艺

第９卷第２期２１０２年４月
中国煤层气
ＣＨＡＣＩＤＭⅡ ＨＡＯＡＢＥＮＥ
Ｖ０．０．１９Ｎ２Ａｐｌ２２ｉｒ．０１
煤层气洞穴一筛完井工艺管
李宏用有限公司，河南４０１；２１５０６．河南豫中地质勘察工程公司，河南４０５）５０３
ｅｌ．Ｃｖｔｏｌｔｇｔｃｎｑｅｉｃｕｅｏｇｌｅｆｌｗｎｅｓｄｉｅｂｒｈｌｎｉｔｅｄｉｉｉ－ｓａｌ１ａｙｃｍｐｅｎｈｉｌｄｓｒｕｈｙｔｌｉｇｓｐ：ｒｌｏｅｏｅｕｔｒｂｔｎｉｉｅｕｎｈｏｏｔｌｔｈｌｈｌ
管，并密封衬管和套管之间的环形空间。煤层气可以流过筛管割缝进入井筒。关键词：赋存地质条件煤层气煤储层洞穴完井
Ｃａｉ — ｅｆｒｔｄＣａｉｇＣｏｌｔｇＴｅｈｏｏｙｆｒＣＢＭｅｌｖｔＰｒｏａｅｓｎｍｐｅｉｃｎｌｇｏｙｎＷｌ
摘
要：洞穴完井是单一厚煤层重要的煤层气增产完井技术之一。洞穴完井工艺流程概括为：钻
头钻至煤层项界上３时停止钻进，进行裸眼地球物理测井，下技术套管，注水泥固井。检查固ｍ井质量合格后，钻穿煤层至底板下１ｍ完钻。在完成该段裸眼测井和固井测井后，下入喷射式０造穴器造穴，洞穴直径达到ｌ２时停止造穴。最后在裸眼煤层段及以下井段安装悬挂式割缝筛，ｍ

彬长矿区煤层气水平井钻井与完井技术

ｃａｓｉｎｇｒｕｎｎｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅｗｅｌ１．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏａｌｂｅｄｍｅｔｈａｎｅ；ｈｏｉｚｒｏｎｔａｌｗｅｌｌ；ｄｉｌｒｌｉｎｇｎｄａｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ
关键词：煤层气水平井钻井完井
ＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＣｏｍｐｌｅｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＨｏｉｚｒｏｎｔａｌＷｅｌｌｆｏｒＣｏａｌｂｅｄ
ＭｅｔｈａｎｅｉｎＢｉｎｃｈａｎｇＭｉｎｉｎｇＡｒｅａ
第１Ｏ卷第１期２０１３年２月
中国煤层气
ＣＨＩＮＡＣ０ＡＬＢＥＤＭＥＴＨＡＮＥ
Ｖ０１．１０Ｎｏ．１
Ｆｅ完井技术
杜新锋田振林赵永哲
（１．中煤科工集团西安研究院，陕西７１００５４；２．陕西彬长矿业集团有限公司，陕西７１２０００）
ｔｉｏｎｏｆｈｏｉｒｚｏｎｔｌａｗｅｌｌｆｏｒＣＢＭｉｎＢｉｎｃｈａｎｇｍｉｎｉｎｇａｒｅａ，ｓｕｃｈａｓｌｅａｋａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｅｌｉａｎｇ，ｇｅｏｓ — ｔｅｅｒｉｎｇｗｈｉｌｅｄｉｒｌｌｉｎｇ，ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ，ｖａｉｒａｂｌｅｄｅｎｓｉｔｙｃｅｍｅｎｔｉｎｇ，ｃｏｌａｓｅａｉｎｃａｖｉｔａｔｉｏｎ，ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ

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３４，一定范同的破碎带。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Ｔ８ＷＳ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：Ｐ３６４
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

煤层气环空生产工艺流程

煤层气环空生产工艺流程英文回答：Coalbed methane (CBM) is a form of natural gas that is trapped within coal seams. The production of CBM involves a complex process known as coalbed methane extraction or coalbed methane production. This process involves several steps, including drilling, completion, stimulation, and production.The first step in the CBM production process is drilling. A well is drilled vertically into the coal seam, typically using a rotary drilling rig. The well is then cased and cemented to ensure its integrity.Once the well is drilled, the next step is completion. Completion involves installing a production casing and perforating the casing to allow the gas to flow into the wellbore. This is typically done using a perforating gun, which creates small holes in the casing.After completion, stimulation is performed to enhance the flow of gas from the coal seam. This is done by injecting water or other fluids into the coal seam under high pressure. The pressure helps to fracture the coal and create pathways for the gas to flow more easily. This process is known as hydraulic fracturing or fracking.Once the coal seam has been stimulated, the final step is production. Gas flows from the coal seam into the wellbore and is then brought to the surface. The gas is typically collected and processed at a central facility before being transported to market.It is important to note that the CBM production process can vary depending on the specific geology and characteristics of the coal seam. Different techniques and technologies may be used to optimize production and maximize gas recovery.中文回答：煤层气是一种嵌藏在煤层中的天然气形式。

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。

煤层气开发工艺技术规范

煤层气开发工艺技术规范煤层气开发是指将深部煤层中的煤层气通过开采技术提取到地面利用的过程。

为了有效、安全地开发煤层气资源，需要严格按照煤层气开发工艺技术规范进行操作。

下面是一份包含700字的煤层气开发工艺技术规范范例：1.前期调查1.1对煤层气资源进行充分调查和评估，包括煤层气储量、产气能力、气质和地下条件等。

1.2进行地质勘探，获取详细的地质、地震和地应力数据。

1.3对环境、安全和社会影响进行评估，制定相应的环保、安全和社会管理措施。

2.钻井和完井2.1进行钻井前的技术准备工作，包括选井、设计井眼轨迹和斜井设计等。

2.2钻井过程中应严格按照钻井液的配制、循环和管理工艺规范操作，确保井筒的完整性和稳定性。

2.3完井设计应考虑到煤层气特性，采用适合的完井工艺，包括套管设计、封隔和压裂等。

3.煤层气开采3.1采用合理的采气方法，包括抽采、压裂和注气等。

3.2制定有效的采气工艺流程，包括生产管网、煤层气收集和处理设备等。

3.3监测和调节采气量和压力，确保煤层气开采的稳定性和经济性。

3.4采取环保措施，包括防止采气过程中产生的有害气体、废水和固体废物的排放和处理等。

4.安全管理4.1制定详细的安全管理制度和操作规程，确保所有作业人员按照规定进行操作。

4.2进行安全培训，提高作业人员的安全意识和技能。

4.3建立健全的应急预案，提前进行演练和应急救援演练。

5.环境保护5.1制定环境保护管理措施，防止水源、土壤和大气的污染。

5.2进行环境影响评估，制定环境保护措施。

5.3开展环境监测和评估，及时发现和处理环境问题。

6.社会管理6.1与相关部门和社会各界保持良好的沟通和协调，及时解决相关问题。

6.2开展社会公益和回馈活动，增加当地居民对煤层气开发的支持和认可。

通过严格按照煤层气开发工艺技术规范进行操作，可以最大程度地实现对煤层气资源的开发利用，同时确保环境和社会的可持续发展。

沁水盆地煤层气安全钻井工艺

第35卷第5期2007年9月石油钻探技术PETROL EUM　DRILL IN G　TECHN IQU ESVol135,No15Sep.,2007收稿日期:2006207210;改回日期:2007206206作者简介:薛改珍(1968-),女,山西万荣人,1991年毕业于西安石油学院油田开发系,高级工程师。

联系电话:(0317)2723370#钻井与完井!沁水盆地煤层气安全钻井工艺薛改珍1　金学锋1　张景良2　戴北宏3(1.华北油田分公司采油工艺研究院,河北任丘　062552;2.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘　062552;3.华北石油管理局管具工程技术处,河北任丘　062552)摘　要:在煤层气钻井过程中,经常出现煤岩坍塌、井漏、煤层气气侵等问题,极大地影响了钻井安全。

为了减少钻井事故及井下复杂情况的发生,提高钻井速度,在调研了国内外煤层钻井的现场经验和资料的基础上,结合目前煤层气钻井技术的发展状况,以及华北石油管理局近年来40多口煤层气井的钻井实践,针对沁水盆地在煤层气钻井过程中产生的复杂问题,及对安全钻井影响较大的井漏、坍塌和低密度水泥浆固井等问题,做了一些研究和总结,并提出了相应的解决办法,为同类煤层气的开采提供了借鉴。

关键词:煤成气;井漏;坍塌层;卡钻;钻井中图分类号:P63415 文献标识码:B 文章编号:100120890(2007)0520065203 沁水盆地位于太行隆起以西,汾渭地堑以东,南北分别以中条山隆起和盂县隆起为界。

该盆地是一个大型复式向斜,南北两端宽阔,中部窄,构造简单,含煤面积约2139×104km2,煤层气资源量6.85×1012m3。

主要煤层有3号和15号煤,煤层气含量普遍较高,一般为5～25m3/t[1]。

在目前被认为最具开发潜力的煤层气高渗富集区———沁南地区,已有DN P02井、M121井等羽状水平井完钻,并有一批羽状水平井正在施工,该地区有望被建成国内第一个煤层气产业开发基地。

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。

简述煤层气开发常用钻井完井技术应用

简述煤层气开发常用钻井完井技术应用摘要：煤层气作为一项非常规资源，主要是以依附的状态存在于煤层当中，并且最为主要的成分为甲烷，含量高达90%以上。

在文本中，结合煤层气钻井完井常见问题，对较为常用的水力脉冲钻井、激光钻井、径向水平井钻井等钻井完井技术及其应用进行详细分析，最后也对煤层气钻井技术应用要点及注意事项进行阐述。

也希望本文研究内容能够为相关人士发挥一定参考作用。

关键词：煤层气；钻井完井技术；应用；分析煤层气是一种非常规的油气资源，对其进行有效开发，可以实现天然气良好接续。

然而在实际煤层气开发过程中，由于受到裂缝体系发育较多、应力敏感性较强等问题影响，导致钻井完井技术应用中容易对储层造成不良影响。

为确保煤层气正常开发，加强煤层气钻井完井技术应用研究非常有必要，通过钻井完井技术在煤层气开发中顺利实施，也能够保障和提高煤层气开发效果[1]。

1煤层气钻井完井技术实施情况分析1.1技术实际应用难点在实际使用钻井完井技术进行煤层气开发过程中，受到特殊成岩结构、沉积方式等因素影响，导致技术有效应用比较困难，主要体现在：（1）井壁不够稳定，在开展钻井完井施工过程中，成井壁坍塌事故发生机率比较高，进而引发井下复杂事故，随着现代科学技术不断发展，钻井技术也取得巨大进步，现阶段也可以充分借助水基，又或者是油基钻井液体系，虽然可以充分发挥出保护储层作用，但是因为在地层应用过程中会出现比较大的滤失量，也会导致钻井液粘度降低、携岩性较差问题发生，最终致使井下复杂事故发生；（2）煤层易受污染，在煤层钻进过程中，为了保障钻进速度和钻井安全性，就需要对液体密度和固相含量进行添加，但是这会对储层造成不利影响，具体体现在：得到的储层压力准确性不足、表皮系数偏差相对较大等等；（3）煤层形态分散情况严重，在煤层区域存在很多游离气，从某种程度上来说也会影响到取芯，因为煤层胶结比较松散，使得取芯过程中很难完整进行，而煤层气主要是通过地层气，然后不断富集起来，一旦完成割芯工作以后，就需要将其往上提，这时候取芯筒到井口的长度也会呈现出逐渐缩小趋势，内部芯包含的气体也在不断被解吸，就很容易使煤芯冲出筒外，进而出现取芯失败的情况。

煤层气井建设工艺流程

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煤层气井完井技术探讨

文章编号:1004—5716(2005)12—0079—03中图分类号:TE25719　文献标识码:B煤层气井完井技术探讨齐奉忠,申瑞臣(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:我国的煤层气资源十分丰富,但开发利用刚刚起步。

煤储层与一般的油气层相比,埋藏浅,微孔隙和裂缝发育。

煤层的机械强度和孔隙度低,易坍塌、易污染。

介绍了煤储层及煤层气井的特点、煤层气的完井方式、国内目前煤层气完井技术的现状及存在的问题,并探讨了以后国内煤层气井完井所要研究解决的问题。

关键词:煤层;煤层气;完井;固井;低密度水泥浆煤层气(煤层甲烷Coalbed Methane)是在煤层中自生自储的一种非常规天然气,以吸附或储集方式存在于煤层孔隙与裂缝中。

我国的煤层气资源十分丰富,预测全国有39个含煤盆地、67个聚煤单元,2000m以浅的煤层气资源量约为22.5×1012m3。

加快煤层气的勘探与开发,对于改善能耗结构,缓和能源紧张状况,减少环境污染,保障煤矿井下安全都具有重大意义。

与天然气储层不同,煤储层具有双重功能,煤层既是甲烷气的生气层又是储集层,因此决定了煤储层比常规油气层更容易受到损害。

煤层的渗透性低,孔隙压力低,钻井和完井过程中煤层极易受到伤害,受到伤害后而且很难消除。

煤层气开发时,如果对完井技术不重视,采取的措施不当,煤层气产能很低。

据报道,恰当的完井方法可使气产量增加到原来的3～5倍。

1　煤储层及煤层气井的特点与常规天然气储层不同,煤层埋藏浅,一般在300～1500m 之间,井底温度及压力低,远远小于油气井的井底温度与压力。

与常规油气储层相比,煤储层与煤层气井具有以下特点:(1)存在状态不同。

煤层气主要呈吸附状态存在于基岩孔隙的内表面上(70%～95%),只有少量以游离状态(10%～20%)或溶解状态存在于煤层的孔隙与裂缝中,其储集方式和以游离态为主的石油、天然气有根本的不同。

(2)保存方式不同。

煤矿区煤层气地面钻井抽采技术

煤矿区煤层气地面钻井抽采技术
2013-04-16 | 来源：矿产资源储量司 | 【大中小】【打印】【关闭】
一、技术类型
煤炭资源综合利用技术。

二、适用范围
适用于中硬、中渗透率、高含气量煤层的煤层气开发。

三、技术内容
（一）基本原理
采用地面钻井进入煤层排采煤层解吸和游离态的煤层气。

（二）关键技术
钻井工艺，水力压裂，煤层气排采工艺。

（三）工艺流程
钻井→固井→测井→完井→压裂→排采→集输。

四、主要技术特点
根据矿区煤层赋存条件和地形地貌，地面钻井可选用垂直井、丛式井、水平井、水平羽状井等开采煤层气。

钻井参数、井间距、井深等基本参数依据矿区具体条件设计。

如晋城矿区采用直径8英寸（215.9mm），下7英寸半（190.5mm）套管，井间距选用300m×300m。

五、典型实例及成效
该技术已在晋城、韩城、阜新、阳泉、淮南、淮北等矿区应用。

晋城无烟煤集团已形成直井为主的地面钻井规模化开采煤层气。

2010年地面井抽采煤层气9.08亿
m3。

六、推广前景
煤矿区地面煤层气开采技术解决了煤层透气性低、解吸难度大的难题，形成了从钻井、完井、压裂抽采和集气输送的成套工艺，实现了商业化运营，可以在各煤层气富集矿区推广应用。

煤层气洞穴-筛管完井工艺

煤层气洞穴-筛管完井工艺李宏欣1张学峰2(1.河南省煤层气开发利用有限公司,河南 450016; 2.河南豫中地质勘察工程公司,河南 450053)摘要:洞穴完井是单一厚煤层重要的煤层气增产完井技术之一。

洞穴完井工艺流程概括为:钻头钻至煤层顶界上3m 时停止钻进,进行裸眼地球物理测井,下技术套管,注水泥固井。

检查固井质量合格后,钻穿煤层至底板下10m 完钻。

在完成该段裸眼测井和固井测井后,下入喷射式造穴器造穴,洞穴直径达到112m 时停止造穴。

最后在裸眼煤层段及以下井段安装悬挂式割缝筛管,并密封衬管和套管之间的环形空间。

煤层气可以流过筛管割缝进入井筒。

关键词:赋存地质条件煤层气煤储层洞穴完井Cavity -Perforated Casing Completing Technology for CBM WellLi Hongxin 1,Zhang Xuefeng 2(1.Henan Province CB M Development &Utilization Ltd 1Co 1,Henan 450016; 2.Henan YuzhongGeological Engineering Co 1,Henan 450053)Abstract:Cavity Completing is one of the important techniques for enhanced completing in a single thick sea m.Cavity completing technique includes roughly the following steps:drill the borehole until the drill bit in -tersects the material 3m above the top boundary of coal seam;make geophysical logging in the open borehole;lower the casings and proceed ce menting.Continue drilling after proving the quality of cementing up to the standard,and stop drilling until the bit penetrating the coal seam and reaching the material 10m belo w the floor of seam.After the loggings are finished in the open borehole section and in the cemented borehole,a jet is lowered to under ream the coal sea m to form a cavity until the diameter of the cavity reaches 112m.Finally,set the slotted casings in the open hole coal sec tion and the section beneath as well.Seal the annular space be -tween the lining and casings.CB M can then enter the well through the slots of perforated casing.Keywords:Geological occurrence c onditions;CB M;coal reservoir;cavity completion 为了改变煤层透气性差设计采用洞穴-筛管完井这一技术,目的在于有效扩大煤储层暴露面积或渗流面积,最大限度降低钻井液和固井水泥浆对煤储层的伤害,保持煤储层和井筒之间最佳的连通条件,煤层气流达到井口的阻力最小。

煤层气固井技术

煤层气固井技术煤层气是指储集在煤层中的天然气。

与石油天然气的游离态储存方式不同，煤层本身既是气源岩也是煤气储集层，90％左右的煤层气吸附在煤基岩中，形成了一种巨大的新兴潜在能源。

自上个世纪50年代美国率先采用降压、解吸、扩散和渗透工艺技术开采煤层气资源以来，美国的煤气产量接近天然气产量的5％，已经形成煤气的规模化开发。

目前，我国山西、江西的煤层气开发已初具规模，并呈增长趋势。

由于受煤层物性的限制，国内煤层气井的完井工艺主要采用套管射孔方式。

固井作业是套管完井工艺中的关键环节，而水泥浆体系则在很大程度上决定了固井质量的优劣。

山西煤层气井的固井作业中已经采用了低密度早强低滤失水泥浆体系，并取得了良好的效果，但由于该水泥浆体系不具备膨胀特性，故对于复杂条件(纵向地层剖面同时含有油、气、水层)浅煤气井的防窜固井施工尚难奏效。

（一）煤层气井固井作业的技术难点１、煤层气井的地层特点（1）煤层的机械强度低，杨氏模量小(一般为2.1×103～6.8×103MPa)，泊松比通常在0.2～0.3之间，故煤岩更易被压缩，井壁易垮塌。

（2）煤层孔隙及割理发育且具有双重孔隙结构，其微孔和超微孔的体积约占50％以上(孔隙内表面积高达200～400m2／g煤)，因而渗透性大，吸水后易产生井壁垮塌、漏失，并造成孔隙堵塞。

（3）煤气层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差，难以平衡压力固井。

（4）煤层流体的PH值呈酸性，易和水泥浆滤液反应产生沉淀而污染气层。

2、煤层气固井的技术难点与一般的油气井相比，煤层气井固井的技术难点在于：（1）煤层气井井深浅(通常在200～1500m之间)、井底温度低(25～45℃)，强度发展缓慢，失水不易控制；（2）煤气储层的高渗透性及强水敏性使得水泥浆的滤失量大、产层伤害加剧；（3）煤岩层光滑、不规则的解理面不利于水泥环二界面的胶结；（4）随着煤层气的开采，煤层会进一步收缩破裂，产生微间隙。

煤层气地面开发技术

煤层气地面开发技术第一节主要内容：一、煤层气井完井方式1、裸眼完井裸眼完井又分为常规裸眼完井和裸眼洞穴完井。

（1）常规裸眼完井通常，煤层气井裸眼完井是在煤层顶部下表层套管后，一直钻进煤层至设计深度终孔，将煤层用砂或砾石填满，然后将套管下到煤层上方并注水泥返至地表，再用空气或水冲洗井眼，使煤层裸露。

（2）裸眼洞穴完井裸眼洞穴完井适用于高压、高渗透性厚煤层。

该方法是在井底造一个大的洞穴，下入割缝衬管后进行排采作业。

2、套管射孔完井套管射孔完井时钻穿煤层直至设计井深，然后下生产套管至煤层底部“口袋”，注水泥固井，最后射孔，射孔弹射穿生产套管、水泥环并穿透煤层某一深度，建立起气流的通道。

3、混合完井混合完井也叫多煤层完井，根据各煤层的特点和上下围岩的性质，使裸眼完井和套管完井在同一口井同时使用。

混合完井的形式包括套管射孔完井、套管射孔+裸眼完井、裸眼洞穴完井等几种类型。

一般情况下，上部煤层采用套管射孔或套管割缝完井，下部煤层采用裸眼完井或裸眼洞穴完井。

4、水平井完井技术水平井完井由地面垂直向下钻至造斜点后，以中、小曲率半径侧斜钻进目的煤层，在煤层中按设计方向延伸几百米至上千米。

水平井的水平段一般采用裸眼1完井或4英寸（11.43cm）割缝衬管完井。

2二、煤层气井固井工艺向煤层气井的钻井井眼中下入套管，并在套管和井壁的环空中注入水泥浆，以加固井壁、封隔煤层的施工程序叫固井。

通常煤层气井从大到小要下两至三层套管。

1、下套管下入井内的套管，根据其作用不同，可分为三种。

第一种为表层套管，其作用是封隔地表不稳定的松软易坍塌地层、水层、漏层；安装井控的井口装置。

第二种是支撑中间套管，下入深度一般是数十米到数百米，水泥返到地面。

第三种为生产套管，它将目的层与非目的层隔开，给煤层气生产形成中途不流失的通道，为实施增产措施创造条件，水泥返到地面。

2、注水泥固井作业所用水泥是一种有特殊要求的硅酸盐水泥，其成分、物理化学性能都有明确而具体的要求。

煤层气有限责任公司企业标准煤层气钻井工程作业规程

煤层气有限责任公司企业标准煤层气钻井工程作业规程煤层气有限责任公司企业标准煤层气钻井工程作业规程1. 开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸一开ф311.1 表层套管ф244.5二开ф215.9 生产套管ф139.7（ф177.8）2.地层条件复杂情况下，可采用表 2 所示的井身结构设计。

表 2 复杂地层条件下煤层气钻井井身结构表单位为毫米开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸一开ф444.5 表层套管ф339.7二开ф311.1 技术套管ф244.5三开ф215.9 生产套管ф139.7（ф177.8）在打井很少或未打过井的地区，为了先取得地层、煤层和储层参数资料，可在二开时先用ф95mm或ф118mm 钻头钻小井眼，在煤层部位进行小井眼取心、测试和测井等。

综合分析评价，若有工业生产价值，再用ф215.9mm 钻头扩眼钻进，下生产套管；否则，测井后打水泥塞封井。

3.4 井口及井控装置设计3.4.1 各次开钻井口和井控装置设计,参照SY/T 5964 标准并结合钻煤层气井具体情况进行设计。

3.4.2 井控技术要求及试压，参照 SY/T 6426 标准进行设计。

3.5 钻井循环介质设计3.5.1 钻井循环介质设计依据应根据地质设计提供的地层压力，掌握压力系数，在钻井设计时选定压差，并用当量循环密度进行验算，最后确定钻井循环介质类型、密度等技术指标以及这些指标的允许使用范围。

3.5.2 煤层气井钻井循环介质设计应包括以下主要因素（不局限于这些因素）：3.5.2.1 尽量减少对煤储层的伤害，保护煤储层；3.5.2.2 稳定和保护井壁，平衡地层压力，以保障钻进施工安全；3.5.2.3 润滑、冷却钻头。

3.5.3 钻井循环介质优选原则：3.5.3.1 取心、裸眼测试的参数井、试验井及生产井，选用清水、无粘土钻井液或优质钻井液；3.5.3.2 生产井（包括直井和定向井），选用优质钻井液、无粘土钻井液、清水和气体（空气、氮气、充气）循环介质及泡沫循环介质。

两种不同完井方式的比较：裸眼洞穴完井与套管压裂完井

比较裸眼洞穴和套管水力压裂完井技术在新墨西哥州圣胡安盆地的应用摘要自从19世纪50年代圣胡安盆地第一口煤层气井钻井以来，完井技术有了大幅度的提升。

最初的井都使用裸眼完井，然而除了分隔不同煤层外，井壁稳定性是另一个重要问题。

套管完井后又进行了射孔和水力压裂措施。

圣胡安地区大多采用煤层裸眼洞穴完井，但是最近裸眼完井重新在该地区应用起来。

之后将裸眼段和未固井的预射孔套管连通。

在圣胡安盆地由Blackwood&Nichol公司管理的布兰科东北部地区，套管压裂完井技术和裸眼洞穴完井技术都在使用。

这为比较并最终决定采用哪项技提供了难得的机会。

简介圣胡安盆地Fruitland层煤层气储量预计为50万亿立方英尺。

开发这样的大气藏的前提条件是定位富集区的可靠技术和开采煤层的创新技术。

煤储层是非均质的，即使同一区域的气藏地质条件也可能不同。

储层参数如渗透率、压力、含水饱和度、含气量，地质参数如煤阶、厚度和天然裂缝决定了气藏的生产潜力。

完井和采气技术影响气藏的产能和有效采收率。

并列比较不同完井技术效果时，储层和地质参数的影响较完井技术本身要更大。

圣胡安盆地产出油气的历史已有65年之久，主要层位是Fruitland层以深的多个砂岩层。

由于Fruitland浅层超压煤层可能引发井喷，造成在这些地区深部层位钻井有风险。

讽刺的是，现在开发的大多煤层气藏正是以往打井时要避开的超压层。

圣胡安盆地Fruitland层最早的煤层气井于37年前投入开发，即1952年。

自那之后采用了多种多样的完井技术，然而还从未确定过某种技术为“最好的”。

1988年Blackwood&Nichol公司开展了一项关于煤层气井钻井的合作研究，具体层位位于新墨西哥州圣胡安盆地布兰科东北部地区的Fruitland层，本文报告正是基于上述研究作出的。

该研究由能源公司承担，由天然气研究所通过西部白垩纪煤层气藏项目赞助。

目前在布兰科东北部地区，由Blackwood&Nichol公司负责实施套管压裂和裸眼洞穴完井，因此提供了一个难得的机会比较这两项技术。

煤层气开发工艺技术规程

煤层气开发工艺技术规程煤层气是指煤层中嵌入的天然气，其开发利用对于能源供应和环境保护具有重要意义。

为了保障煤层气开发过程的安全、高效、环保，需要制定煤层气开发工艺技术规程。

以下是一份700字的煤层气开发工艺技术规程：一、前期调查和评估1. 煤层气资源勘查：采用地质勘探、测井、采样等技术手段，确定煤层气储量、赋存状态、地质条件等。

2. 煤层气区块选址：综合考虑煤层气资源条件、地质条件、环境因素等，选择适宜的开发区块。

3. 煤层气勘探评价：对选定的开发区块进行煤层气勘探，评估煤层气资源储备量和可采储量。

二、钻井和完井技术1. 钻井设计：根据煤层气地质条件和开发需求，制定合理的钻井方案，包括钻井深度、井径、井壁稳定等。

2. 钻井作业：按照设计方案进行钻井作业，控制钻井质量，及时处理井下问题。

3. 完井设计和作业：根据地质条件和煤层气储层特征，设计合理的完井方案，进行固井、油管处理等作业，确保煤层气的产能和稳定性。

三、煤层气开采技术1. 煤层气透气技术：采用适宜的透气方式，提高煤层气渗透性，提高煤层气产出能力。

2. 煤层气增产技术：采用压裂、刺激等技术手段，增加煤层气产能。

3. 采气方式选择：综合考虑煤层气地质条件和开发需求，选择抽采、抽吸等采气方式。

4. 煤层气控制技术：采用适当的压力维持措施，保证煤层气开采的安全和有效性。

四、煤层气运输和利用技术1. 煤层气收集和处理：选择合适的收集方式，对采集到的煤层气进行处理，包括除尘、除水、脱硫等。

2. 煤层气管道运输：设计合理的管道网络，进行煤层气的运输和分配，确保煤层气的安全和有效利用。

3. 煤层气利用技术：采用适宜的利用方式，包括发电、供热、化工等，最大限度地实现煤层气资源的价值。

五、安全环保要求1. 安全管理措施：建立严格的安全管理制度，加强安全培训和技术交底，提高作业人员的安全意识和技术水平。

2. 环境保护措施：制定环境管理方案，采取降尘、防治水和废弃物处理等措施，保护周边环境的安全和健康。

关于煤层气地面工程工艺技术及优化研究

关于煤层气地面工程工艺技术及优化研究煤层气是一种重要的非常规天然气资源，其地面工程工艺技术及优化对于煤层气的开发和利用至关重要。

本文将重点介绍煤层气地面工程工艺技术及优化的研究现状和未来发展方向。

一、煤层气地面工程工艺技术1.煤层气开采工艺煤层气开采主要包括煤层气井钻井、完井、调试、注水和生产等工艺步骤。

在煤层气钻井过程中，需要钻井液、钻井工具和技术、钻井设备、油藏岩心取样等。

完井是指在煤层气井钻至设计井深后，根据井下条件和煤层气井的具体特点，进行完钻一系列工艺操作。

2.煤层气地面设施煤层气地面设施包括煤层气处理厂、管道输送系统、气体压缩站等。

煤层气处理厂是将从煤层气井产出的气体进行脱二氧化碳、脱水和除尘等处理，同时可以根据气体的市场需求进行加气、压缩、分装等操作。

管道输送系统是将处理后的煤层气输送到市场或者其他使用地点的管道系统。

3.煤层气井生产优化煤层气井生产优化包括井筒优化、产能提高、水气井治理等。

通过提高煤层气井产能，降低生产成本，延长井寿命，实现煤层气资源的高效利用。

二、煤层气地面工程工艺技术优化研究1.煤层气地面工程工艺优化技术煤层气地面工程工艺优化技术是指通过科学的方法和手段，对煤层气地面工程工艺进行深入研究和优化，提高煤层气的开采效率和经济效益。

煤层气地面工程工艺优化技术包括控制技术、监测技术、测量技术、调节技术等。

2.煤层气井生产优化技术煤层气井生产优化技术是指通过对煤层气井的生产过程进行深入分析和研究，采取有效的措施和方法，提高煤层气井的产能和稳定性。

煤层气井生产优化技术包括压裂技术、提高产能技术、水气井治理技术等。

三、煤层气地面工程工艺技术优化研究展望1.加强煤层气地面工程工艺技术研究煤层气地面工程工艺技术是煤层气开采的重要环节，其研究应该与煤层气勘探、地质预测等环节相结合，形成完整的煤层气开采技术体系。

未来应该加强煤层气地面工程工艺技术研究，提高煤层气的开采效率和经济效益。