浅谈煤层气井固井存在及技术措施

煤储 层具 有低 压 、 渗 、 藏浅 、 伤害 等特 点 ， 低 埋 易 煤 层气 井 压裂 投产 与 负压排 水 开 采 ， 固井 设 计与 给 施 工 提 出 了 更 高 的要 求 。 井 时 应 针 对 这 些 特 点 ， 固 设 计合 适 的固井技 术 。 井 质量 的好 坏 ， 接 关 系到煤 固 直 层气 的开发 工作 及产 能 的提高 。 此 ， 保 护煤 储层 因 在 的 前 提 下 必 须 高 度 重 视 固 井 质 量 。和 一 般 油 气 井 相 比 ， 层 气 井 固井 存 在 的 问 题 主 要 表 现 在 以 下 几 个 煤
９ ６
内 蒙古 石 油 ｛ ｒ Ｌ． －
２１ 年第 １ 期 ００ １新 ， 牛茂 贞 ， 廷 立 ， 庆 东 乔 杨
（ 中原 石 油 勘 探 局 井 下 特 种 作 业 处 ， 南 濮 阳 河 ４７６） ５ ０ １
摘 要 ： 层 气是近 ２ 煤 ｏ年 世 界 上 崛起 的 新 型 能 源 ， 是 最 有 希 望 开 发 和 利 用 的 清 洁 能 源 之 一 ， 年 也 近 来 我 国 已经 认 识 到 煤 层 气 是 一 种 重 要 的 能 源 ， 以 对 其 进 行 开 发 和 利 用 ， 发 利 用 煤 层 气 不 但 可 以 改 善 可 开 煤 矿 开 采 安 全 条 件 ， 高 经 济 效 益 ， 且 还 可 以 补 充 我 国 常 规 天 然 气 资 源 的 不 足 。 然 而 煤 层 气 的 开 发 和 提 而 利 用 面 临 着 诸 多 技 术 上 的 问 题 ， 文 对 煤 层 气 的 固井 技 术 做 了 简 要 的 阐 述 。 本 关 键词 ： 层 气 ； 源 ｝ 煤 能 固井 ； 问题 ； 术 措 施 技 中图分 类号 ： ＴＥ２ ６ ５ 文献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：ｏ ６ ７ ８ （ ０ ０ １ 一 ０ ９ 一 Ｏ １ ｏ— ９１２ １ ）ｌ Ｏ６ ２ 煤 层 气 是 储 集 于 煤 层 孔 隙 中 的 天 然 气 。我 国 的 煤 层 气 资 源 十 分 丰 富 ， 开 发 利 用 刚 刚 起 步 。 层 与 但 煤 般 的 油气 层 相 比， 藏 浅 ， 孑 隙和 裂 缝发 育 ， 埋 微 Ｌ 煤 层 的 机 械 强 度 和 孔 隙 度 低 ， 坍 塌 、 污 染 。煤 层 气 易 易 的 储 集 性 能 及 力 学 特 征 与 常 规 储 层 （ 砂 岩 、 酸 盐 如 碳 岩 ） 明显 的 区别 ， 而造 成 开发 煤 层 气 的钻 井 、 有 从 完 井 、 发 等 动 态 技 术 的 一 系 列 的 特 殊 性 。 章 根 据 煤 开 文
问题 ， 对 问题 简 述 了煤 层 气 井 的 施 工 措 施 和 认 识 。 针 １ 煤 层 气 的 特 点 煤 层 气 主 要 成 分 为 甲 烷 ， 是 在 煤 形 成 过 程 中 它 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 。 主要 以 吸附状 态储 存在煤 层及 其孔 隙 、 它 裂 隙 中 ， 游 离 溶 解 状 态 为 辅 。 煤 层 顶 板 附 近 的砂 岩 以 在 中则 以游离 状态 为主 储存 在其孔 隙 和裂 隙中 。 煤 层 气 井 一 般 在 ２ ０ １ ０ ｍ 之 间 ， 底 的 温 ０ ～ ５０ 井 度 及压 力低 ， 远 小于 油气 井 的井底 温度与 压力 。 远 煤 储 层 是 具 有 基 质 孔 隙 与 裂 缝 子 隙 特 征 的 双 孔 隙 系 Ｌ 统 ， 透 率 小 于 １ １ ｍ。 远 远 小 于 油 气 储 集 层 砂 渗 × ０ （ 岩 的 渗 透 率 ） 。 煤 中 大 部 分 天 然 气 呈 吸 附 状 态 存 在 于 基 岩 孑 隙 Ｌ 的 内表 面 上 ， 有 少 量 以 游 离 状 态 （ ０ ～ ２ ） 只 １ ０ 或 溶 解 状 态 存 在 于 煤 层 的 孔 隙 与 裂 缝 中 ， 储 集 方 式 其 和 以游 离 态 为 主 的 石 油 、 然 气 有 根 本 的 不 同 ， 而 天 从 造 成 开 发 煤 层 气 的 钻 井 、 井 井 、 发 等 动 态 技 术 的 固 开 系 列 的 特 殊 性 ， 别 是 煤 层 气 的 古 井 阶段 ， 井 质 特 固 量 的 好 坏 ， 接 关 系 到 煤 层 气 的 开 发 工 作 及 产 能 的 直 提高。 煤 层 孔 隙 压 力 梯 度 一 般 小 于 ０ ０ Ｍ Ｐ ／ ， 于 ． １ ａｍ 属 低 压 地 层 ， 在 很 大 差 异 且 很 难 预 测 。 低 压 煤 层 的 存 超 压力 梯 度 低达 ０ Ｏ ６ Ｐ ／ ， 压煤 层 的压 力梯 度 ． ０ Ｍ ａｍ 高 高 达 ０ ０ Ｍ Ｐ ／ 以 上 ， 使 在 同 一 地 区 ， 力 梯 度 ．２ ａｍ 即 压 变 化 也很大 。 煤 层 微 孔 隙 发 育 ， 理 多 ， 均 质 性 强 ， 械 强 割 非 机 度 低 ， 学 稳 定 性 差 ， 外 力 作 用 下 极 易 破 碎 。该 特 力 在 点 在 钻 井 上 极 易 引 起 煤 层 的 坍 塌 、 碎 ， 致 井 径 扩 破 导 大 。煤 储 层 存 在 渗 透 性 滞 后 现 象 。煤 层 经 过 多 次 的 加 压 、 压周 期 试 验 ， 定 不 同 压力 下 的 渗透 率 ， 卸 测 发
一
低 ， 隙 压力 低 ， 井和 固井过 程 中过 平衡 压 力大 ， 孔 钻 煤 层极 易受到 伤 害 。 ２ 固 井 存 在 的 问 题 与 技 术 措 施
２ １ 煤 层 气 井 固 井 存 在 的 问题 ．
层 气 井 的 特 点 ， 绍 了 煤 层 气 井 固 井 过 程 中 存 在 的 介