煤矿设计说明书

第四章钻井工程与完井工程设计

根据煤层气井钻井工艺技术和本区HE-01、HE-002、鹤参03井等的工程实践，在本次的钻井工艺设计中，采用垂直井井型、常规钻井、套管完井技术。

/ 第一节参数井+生产试验井钻井工程设计\

一、目的与任务

获取目标煤层的储层参数，主要包括煤层埋深、厚度、煤岩及煤质特征、割理及裂隙发育程度、含气量、气体组成、等温吸附常数、渗透率、储层压力、地应力、煤层顶底板力学性质等参数。

进行单井生产试验，以获得单井产能。

二、钻井设计方案

1、钻井地质设计

根据《鹤岗矿区瓦斯（煤层气）抽采及民用改扩建工程可行性研究报告》中的井位部署方案，初期先在峻德深部、兴安深部、益新深部和鸟山等4个区，布置7 口参数+生产试验井，其中峻德、兴安、益新每个区2 口井，鸟山区1 口井，进行煤层气参数井兼生产试验井施工，待取得经验与成效后，再在每个参数井周围按

照合适井距布置

\

4口煤层气生产井，进行煤层气小井网排采生产试验，根据获取的煤层气各种参数及产能数据，对鹤岗矿区煤层气的商业性开发作出经济

技术评价。

同时，根据可研报告中对各个区的目的煤层的数量要求，本次设计的目的煤层为：峻德区一层，17煤层；兴安区三层，17、21、22 煤层；益新区三层，11、15、18煤层；鸟山区两层，11、18煤层。

各井的井口坐标和设计深度见表4-1。

2、钻井工程设计

1）井身结构及套管程序

鹤岗试验区煤层气井设计为直井井型。井身结构如表4-2。

一开井径© 311.15mm进入基岩20米，下入© 244.5mm表层套

管并固井。

二开井径© 215.9mm至完井深度，裸眼测井，下© 139.7mm技

术套管。并固井、射孔、压裂、排采。

最底层目的煤层以下留40m 口袋。

峻德矿目的煤层为一层、兴安、新一矿目的煤层为三层、鸟山矿

目的煤层为两层。井身结构图如图4-1。

本井井身结构和套管程序如表4-2。

3

见煤滦鹿

见煤深度

见煤深度

完井洙度

图4-1新参1井（组）井身结构图

2)钻探工程量

根据钻井地质设计，7 口参数井+生产试验井的钻探工程量为6095m。按照该数据计算，则7个小井网的总钻探工程量为30475m。考虑到地质条件的不确定性，另外再加上10%的放大量，总计为33522.5m。

3、钻井程序

/ 1) © 311.15mm( 12-1/4 ” 井眼钻至基岩20 米，下入“ 244.5mm

(9-5/8 ”)套管并固井。

2)© 215.9m(8-3/4 ”)井眼二开，钻至第一层目的煤层上方约10m。无芯钻进。泥浆钻井。

3)测井，按标准程序。以下为清水钻进。

4)清水钻进，绳索取芯，至煤层底板10m。

5)© 215.9m( 8-3/4 ”)钻头无芯钻进，并钻进至第二目标煤层上方10m。

6)再绳索取芯，清水钻进，至煤层底板10m。重复上述过程，直至完成第三层目的煤层的取芯。

7)钻进到设计深度后，测井。

8)固井。

三、工程技术要求

1、工程技术标准和规程

钻井、取芯、分析测试、录井、测井、试井、固井、压裂、排米等工程技术

标准和规程规范参照中联煤层气有限责任公司制定的一

系列煤层气工程技术规程与规范，这些操作规程和规范将作为本项目

的工作标准，分列如下：

（1）煤层气钻井工程作业规程

（2）煤层气钻井地质录井作业规程

（3）煤层气含量测定技术规范（国标）

（4）煤的高压容量法等温吸附实验技术规程（国标）

（5）煤层气测井作业规程

（6）煤层气井注入/压降试井技术规范

（7）煤层气井压裂技术规范

（8）煤层气井排采工程技术规程

此外，在钻井、室内化验分析等项目中将引用相关的国标、行标。

2、各项工程技术要求

1）钻井

\ （1）钻井结构，一开井径311mm,设计进入基岩20m,下入244mm

表层套管并固井；二开井径© 215.9mm煤层段绳索取芯，直至完成所有目的煤层的取芯钻井。

井斜，最大井斜变化率不大于°30m。

（2）在距煤层10m以上地层段采用泥浆钻井，调整好钻井液性

能，保证井壁稳定；进入煤系地层后应采用清水钻进。

采用常规泥浆钻机。鉴于该区地层压力较低和清水钻井过程中的

自造浆作用，较高的泥浆液柱压力会引起对储层的伤害，在设计钻柱压力时，遵

循以下原则，做到近平衡钻进：

――能有效地携带煤、岩屑；

――稳定和保护井壁，平衡地层压力，以保障钻进施工安全；

――用清水作钻井液，密度应控制在 1.03g/cm3以下。若水源充足时，可开放式循环

――配备好固控设备除去有害固相，保持密度在1.03g/cm3以下。

（3）简易水文，二开钻进时应按煤田地质勘探规程进行简易水文观测，水位测量，遇涌（漏）水要详细记录最大涌（漏）水量和深度。

（4）孔深丈量，每百米、钻遇目标煤层均要求丈量钻具，丈量误差超过％时要合理平差。

2）取芯

按《煤层气钻井工程作业规程》执行。

开孔至第一目标层以上50m不作取芯要求；第一目标层以上50m 到其底板以下10m取芯，第二、第三目标层及其顶底各10m取芯。

煤芯的采取要求使用绳索取芯，取煤内管采用半合管。从煤芯的钻取到提升至地面不超过20mi n;从井口至装罐完成不大于10mi n。

岩煤芯采取率不低于80%。

3）岩屑录井

按《煤层气地质录井作业规程》执行。

钻井过程中必须进行岩屑录井、钻时录井、钻井液录井。

岩屑录井要求：自二开井段开始录井，非煤系地层2-4m捞取1

包，煤系地层1-2m捞取1包，目的层段0.5m捞取1包。每包岩屑重量不得小于