123中国煤层气资源量为30~35万亿m3,其中挖出心怀300~1500m范围内煤层气总资源量大约为25万亿m3。自20世纪八九十年代开始,经过几十年研制成功探寻,我国在煤层气地质理论、资源预测与区块评价、钻井完井及压裂技术等方面获得了较小进展,尤其是近年高阶煤煤层气富含理论与煤层气多分支水平井、U型井等简单结构井技术钻采煤层气资源获得了较好的效果。然而,不可否认我国煤层气产量仍然较低,煤层气钻井过程中仍有较多难题必须解决问题,钻井安全性与煤层维护对立仍然引人注目。
之后增大煤层气钻井新技术研究,确保钻井安全性,提升煤层气勘探研发效益,已刻不容缓。为此综述了目前我国煤层气简单结构井钻井过程中遇上的难题,就国内煤层钻井技术现状展开了详尽讲解,并得出了明确建议。1煤层钻井技术难题煤岩具备类似的物理力学性质,钻井方式、工艺、钻井液、完井方式与常规油气钻采显著有所不同,传统经验及钻采方式无法符合简单结构井钻入煤层必须。在探寻新技术、新工艺过程中,井壁失稳、煤层伤害、完井效果劣等难题仍然后遗症着煤层气的高效勘探研发。
1)煤岩割理发育,堆积劣,强度较低,井壁不易失稳。为最大限度维护煤层气资源,现场简单结构井多使用清水作为钻井液钻井煤层。
但清水黏度较低、筛失量大、携岩效果劣,力学化学耦合起到更进一步了弱化了井壁煤岩强度。因此,井下事故简单时有发生。
统计资料表明,2011年沁水盆地郑庄区块已钻成的6口多分支水平井共计再次发生井塌及卡钻事故5次,事故简单亲率较高,造成了较小经济损失。2)煤层地质基础劣,易受伤害。煤层较低孔隙、较低渗入、较低压力,发育方解石、菱铁矿、斜长石、黄铁矿等脆弱矿物,此外还发育高岭石、绿泥石等黏土矿物。常规钻井完井液入侵煤层,引发煤层流体脆弱和固相侵入伤害,阻碍煤层甲烷解吸。
此外,由于储层压力较低,入侵的工作液无法返排,煤层气渗流地下通道不易阻碍。3)完井效果劣,煤层气产量较低。清水钻井仅次于的弊端除了有利于多分支水平井等简单结构井井壁平稳外,还有利于完井,有利于煤层气长年铁矿。
清水钻入简单结构井时,井径点状、井壁丢弃块相当严重,钻成的井眼交接性差,多使用肉眼完井。由于无套管或筛管承托井壁,煤层气铁矿几年后井壁之后不会塌陷,大大缩短了煤层气井采气寿命。而据国外经验煤层气井平均值可铁矿20~30年,有些井可达40年。
没套管或筛管的煤层气水平井以及U型井将无法展开跃进作业,减少了煤层气的勘探研发效益。多达,2011年我国地面煤层气产量仅有23亿m3,近高于国家于2010年地面煤层气产量提高至50亿m3的规划。
煤层气是一种非常规天然气资源,其独有地质特征及钻采技术难题,拒绝我们必需解放思想,创意思维,增大投放,不断完善煤层钻井技术及设施。2多分支水平井技术煤层气多分支水平井与常规油气井有本质的有所不同,它由多分支水平井和洞穴井构成水平井组,它创意了分支水平井技术、远距离相连技术、地质导向技术、不出均衡钻井技术等,是一项具备独有技术、施工可玩性低的系统工程。目前,我国可行性掌控了水平井眼外侧铁环技术、钻具人组优化设计技术、井眼轨迹导向控制技术、主水平井眼与肉眼洞穴相连工艺技术、抽排井造洞穴工艺技术。
超越了国外公司对煤层气多分支水平井技术服务的独占,短短几年时间,山西沁水盆地已铁环多分支水平井60多口。此外,还构成了双底多分支水平井钻井技术。
通过多年的研究工作,多分支水平井配套技术更加完备,创下了多项技术指标:①煤层钻遇亲率由86%提升到98%;②总进尺由2900m提升到5200m;③显煤进尺由2300m提升到4800m;④工程指标的钻井周期和建井周期大幅延长,钻速大大提高,多口井无事故简单。我国多分支水平井技术早已获得了重大进展,但清水钻入过程中的煤层塌陷挖出钻具等风险仍未获得显然解决问题,相当严重地制约了多分支水平井技术的发展和煤层气资源的高效勘探研发。
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