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煤层气井完井技术探讨

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煤层 气井 技术 探讨
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文 章 编 号 : 1004— 5716 (2005) 12— 0079— 03 中 图 分 类 号 : 文 献 标 识 码 : 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 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 , 2000 的 煤 层 气 资 源 量 约 为 22. 5 × 1012 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~ 1500 ,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 层 气 具 有 独 特 的 保 存 方 式 — 压 力 封闭 ,这 种 特 殊 的 保 存 方 式 决 定 了 其 开 采 方 式 的 特 殊 性 。(3)采 气 方 式 不 同 。 煤 层 气 产 出 规 律 与 天 然 气 不 同 ,必 须 经 过较 长 时 间 的 排 水 降 压 后 才 慢 慢 解 吸 。 当 井 内 压 力 降 至 解 吸 压 力 以 下时 ,气 体 便 从 煤 体 内 表 面 解 吸 出 来 ,并 随 着 层 内 流 体 由 压 力 高 的 区 域向 压 力 低 的 区 域 渗 流 和 聚 集 ,最 后 达 到 可 供 工 业 性 开 采 的 气 量 。(4)储 层 的 特 性 不 同 。 煤 层 割 理 发 育 ,易 受 压 缩 ,非 均 质 性强 ,机 械 强 度 低 ,力 学 稳 定 性 差 ,在 外 力 作 用 下 极 易 破 碎 。 该 特 点在 钻 井 上 极 易 引 起 煤 层 的 坍 塌 、 破 碎 ,导 致 井 径 扩 大 。(5)存 储 的 空 间 不 同 。 煤 储 层 是 具 有 基 质 孔 隙 与 裂 缝 孔 隙特 征 的 双 孔 隙 系 统 ,渗 透 率 小 于 1 × 10 - 3μ 远 远 小 于 油 气 储 集层 砂 岩 的 渗 透 率 ) ,储 层 孔 隙 压 力 一 般 低 于 静 水 压 力 。 详 见 表 1。表 1  砂 岩 储 层 、 碳 酸 盐 岩 储 层 和 煤 储 层 特 征 对 比 表类 别 岩 石组 成 生 气能 力 气 源 储 气方 式 各 向异 性 孔 隙 度 孔 隙大 小 孔 隙 组合 类 型 裂 隙 渗 透 率砂 岩 储 层 100%无 机 物 无 外 源 的 圈 闭 均 一 性 好 ,规 律 性 好 大 大 小 不 等 粒 间孔 隙 型 不 发 育高 低 不 等岩 芯 测 定 渗 透 率对 应 力 不 敏 感碳 酸 盐岩 储 层100%无 机 物 无 外 源 的 圈 闭均 一 性 差 ,规 律性 取 决 于 碳 酸 盐岩 类 型小 — 大 大 小不 等孔 隙 — 裂隙 型 或裂 隙 型发 育 或不 发 育高 低 不 等岩 芯 测 定 渗 透 率对 应 力 很 敏 感煤 储 层 90%有 机 物 有 本 层 的 吸 咐 极 不 均 一 ,但 有 规 律 极 小 —中 等多 为 中 孔 (0. 02~ 0. 03μ m)和 微 孔 (小 于0. 02μ m)孔 隙 —裂 隙 型有 独 特的 割 理系 统一 般 低 于 1毫 达 西 ;求 岩芯 渗 透 率 ,不 能 单 靠 岩 芯测 定 ,对 应 力 很 敏 感2  煤 层 气 常 用 完 井 方 式钻 开 煤 层 后 ,甲 烷 气 从 煤 的 内 表 面 解 吸 、 扩 散 ,通 过 裂 缝 流 到井 内 。 如 果 煤 层 的 孔 隙 和 裂 缝 一 旦 受 到 损 害 ,其 损 害 程 度 比 常 规油 气 层 严 重 得 多 ,不 仅 使 气 体 的 渗 流 通 道 受 损 ,而 且 还 会 影 响 甲烷 气 的 解 吸 过 程 。为 满 足 各 种 不 同 储 层 物 性 煤 层 气 经 济 有 效 开 发 的 需 要 ,根据 煤 层 顶 底 板 岩 层 性 质 (岩 性 、 渗 透 率 、 应 力 和 稳 定 性 等 )和 煤 层特 性 (煤 阶 、 煤 层 层 数 、 有 效 厚 度 和 分 布 、 渗 透 率 、 含 气 量 、 压 力 、强 度 和 稳 定 性 )等 地 层 学 条 件 试 验 了 多 种 完 井 方 法 ,主 要 有 裸 眼完 井 、 套 管 完 井 、 筛 管 — 裸 眼 完 井 、 裸 眼 洞 穴 完 井 和 水 平 排 泄 孔 衬管 完 井 五 种 完 井 方 法 ,其 中 以 射 孔 压 裂 完 井 和 裸 眼 洞 穴 完 井 为 主 。2. 1  裸 眼 洞 穴 完 井裸 眼 洞 穴 完 井 方 法 是 在 裸 眼 完 井 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种独 特 的 煤 层 气 完 井 方 式 。 在 较 高 的 生 产 压 差 作 用 下 ,利 用 井 眼 的总 第 116期2005年 第 12期                    西 部 探 矿 工 程W o. 1162005不 稳 定 性 ,在 井 壁 煤 岩 发 生 破 坏 后 允 许 煤 块 塌 落 到 井 筒 中 ,进 而形 成 物 理 洞 穴 (自 然 裸 眼 洞 穴 完 井 )。 或 者 人 工 施 加 压 力 (从 地面 注 气 ) ,使 井 壁 煤 层 发 生 破 坏 ,再 清 除 井 底 的 煤 粉 ,进 而 形 成 物理 洞 穴 (动 力 或 人 工 裸 眼 洞 穴 完 井 )。 从 现 场 试 验 结 果 来 看 ,裸眼 洞 穴 完 井 的 产 量 都 较 高 ,且 大 大 高 于 压 裂 完 井 的 产 量 。 根 据 美国 的 经 验 ,如 果 煤 层 的 渗 透 率 大 于 (5~ 10) × 10 - 3μ 煤 层 易碎 ,则 可 采 用 裸 眼 洞 穴 完 井 。裸 眼 洞 穴 完 井 方 法 增 产 效 果 十 分 明 显 ,如 美 国 圣 胡 安 盆 地的 “ 层 ,采 用 洞 穴 完 井 就 取 得 了 较 好 的 结 果 ,其 产 量比 水 力 压 裂 增 加 了 3~ 20倍 。2. 2  射 孔 压 裂 完 井洞 穴 完 井 工 艺 成 功 需 要 高 渗 透 率 、 超 压 和 高 挥 发 份 烟 煤 几 种 条 件 的 结 合 ,所 以 适 用 有 局 限 性 。 下 套 管 固 井 是 目 前 煤层 气 通 用 的 完 井 方 法 ,因 为 它 的 适 用 性 很 强 (可 应 用 于 任 何 类 型的 煤 层 ) ,这 种 方 法 完 成 的 煤 层 一 般 都 需 要 水 力 压 裂 。 固 井 时 主要 考 虑 将 各 层 有 效 隔 开 ,在 保 证 固 井 的 质 量 的 前 提 下 ,尽 量 降 低对 煤 层 的 伤 害 。为 了 减 少 水 泥 浆 柱 超 静 水 压 力 对 煤 层 造 成 的 损 害 ,人 们 已使 用 了 大 量 方 法 ,如 将 水 泥 伞 座 放 在 目 的 层 上 部 、 双 级 固 井 、 低 密度 或 超 低 密 度 水 泥 浆 固 井 等 。3  国 外 煤 层 气 完 井 的 特 点 及 完 井 方 法 的 选 择美 国 已 钻 煤 层 气 井 约 1万 多 口 , 1998年 底 年 产 量 已 达 300 ×108其 煤 层 气 钻 井 完 井 技 术 起 步 早 、 发 展 快 、 水 平 高 。 除 综 合运 用 了 当 代 油 气 井 钻 井 、 完 井 技 术 外 ,还 根 据 煤 储 层 特 性 、 产 出 机理 、 经 济 评 价 等 方 面 与 常 规 天 然 气 储 层 的 差 异 ,在 试 验 和 应 用 的基 础 上 ,研 究 开 发 出 了 一 整 套 适 合 煤 层 气 开 发 的 低 成 本 快 速 钻井 和 特 殊 完 井 技 术 ,为 经 济 有 效 地 开 发 煤 层 气 起 到 了 积 极 的 推动 作 用 。美 国 的 煤 层 气 开 发 者 十 分 重 视 钻 井 完 井 过 程 中 对 煤 层 的 保护 。 其 开 发 井 钻 井 90%采 用 空 气 — 泡 沫 钻 井 ,以 最 大 限 度 地 降低 对 煤 层 伤 害 。 美 国 煤 层 气 地 层 最 常 用 的 钻 井 方 法 是 采 用 欠 平衡 钻 井 技 术 。 美 国 为 满 足 各 种 不 同 物 性 煤 层 经 济 有 效 开 发 的 需要 ,试 验 并 应 用 了 多 种 完 井 方 法 。 其 中 效 果 最 佳 的 是 裸 眼 洞 穴 完井 ,这 也 是 煤 层 气 井 特 有 的 完 井 方 法 。 从 圣 胡 安 盆 地 已 钻 的4000多 口 煤 层 气 井 来 看 ,有 三 分 之 一 是 采 用 裸 眼 洞 穴 完 井 ,这 三分 之 一 洞 穴 完 井 的 井 产 气 量 占 整 个 盆 地 产 量 的 76%。美 国 煤 层 气 固 井 技 术 在 经 历 了 几 十 年 的 研 究 和 现 场 试 验后 ,已 形 成 了 一 套 专 用 特 色 技 术 。 其 开 发 者 在 保 证 煤 层 气 井 固 井质 量 的 同 时 十 分 重 视 固 井 过 程 中 对 煤 层 的 保 护 。 固 井 首 先 考 虑的 是 如 何 减 少 水 泥 浆 对 煤 层 的 伤 害 问 题 ,其 关 键 是 降 低 液 柱 压力 和 失 水 量 。 从 美 国 已 完 成 的 煤 层 气 井 固 井 工 艺 来 看 ,其 核 心 是“ 低 压 固 井 ” ,即 针 对 不 同 煤 层 特 性 、 不 同 井 型 和 钻 井 方 式 采 用 高强 度 低 密 度 水 泥 浆 、 分 级 固 井 、 泡 沫 水 泥 浆 固 井 及 绕 煤 层 固 井 等工 艺 技 术 来 降 低 固 井 过 程 中 对 煤 层 的 损 害 ,同 时 采 用 计 算 机 模拟 技 术 进 行 施 工 参 数 优 化 设 计 ,确 保 固 井 质 量 ,提 高 煤 层 的 层 间封 隔 能 力 。 主 要 技 术 有 : ① 高 强 度 低 密 度 低 失 水 水 泥 浆 ; ② 泡 沫水 泥 浆 ; ③ 双 级 注 水 泥 ; ④ 绕 煤 层 固 井 技 术 。斯 伦 贝 谢 公 司 推 出 了 新 的 煤 层 气 固 井 系 统 — — — L ,该 系 统 可 以 成 功 地 封 固 煤 层 气 井 。 L 种 新 的 轻 型 高 性 能 固 井 系 统 ,通 过 使 用 更 有 效 的 防 漏 失 添加 剂 ,避 免 固 井 期 间 固 井 液 向 煤 层 裂 缝 的 漏 失 ,使 固 井 成 功 率 从40%提 高 到 75%。 这 种 固 井 方 法 不 仅 改 善 了 井 眼 规 则 性 ,而 且可 以 节 省 两 步 固 井 方 法 的 附 加 费 用 。 L 层 施加 的 压 力 低 ,避 免 了 煤 层 破 裂 。 因 固 井 水 泥 含 有 特 殊 的 纤 维 ,能桥 堵 裂 缝 并 防 止 水 泥 浆 漏 失 ,因 此 还 避 免 了 水 泥 流 入 裂 缝 后 和裂 隙 。4  国 内 目 前 的 煤 层 气 完 井 技 术 现 状虽 然 我 国 煤 层 气 勘 探 开 发 起 步 较 晚 ,但 勘 探 开 发 工 作 发 展迅 速 ,目 前 对 全 国 30个 含 煤 区 钻 探 煤 层 气 井 200多 口 ,进 行 开 采试 验 ,初 步 形 成 了 一 套 煤 层 气 勘 探 开 发 技 术 ,而 且 还 在 鄂 尔 多 斯盆 地 东 缘 、 晋 城 矿 区 、 淮 北 矿 区 、 铁 法 矿 区 等 获 得 了 工 业 气 流 ,在晋 城 地 区 探 明 了 700 × 108 地 质 储 量 。与 美 国 相 比 ,中 国 的 煤 层 渗 透 率 通 常 在 ( 0. 001~ 1. 0 ) ×10 - 3μ 围 , 属 于 特 低 渗 透 ; 煤 层 孔 隙 压 力 0. 87 ~1. 0100m,属 低 压 。 由 于 受 煤 层 物 性 的 限 制 , 98%的 煤 层 气井 需 要 进 行 大 型 水 力 压 裂 ,所 以 裸 眼 完 井 应 用 较 少 ,套 管 射 孔 完井 是 主 要 的 完 井 方 法 。 目 前 采 用 的 主 要 固 井 技 术 有 :(1)低 密 度 水 泥 浆 。 低 密 度 水 泥 浆 主 要 有 两 种 ,一 种 是 漂 珠低 密 度 水 泥 浆 ,另 一 种 是 粉 煤 灰 低 密 度 水 泥 浆 。 采 用 低 密 度 水 泥浆 固 井 可 以 降 低 环 空 的 液 柱 压 力 ,防 止 固 井 过 程 中 水 泥 浆 漏 失 ,也 可 以 减 轻 对 煤 层 的 伤 害 。(2)双 级 固 井 技 术 。 井 深 约 1000 的 煤 层 气 井 固 井 ,有的 井 采 用 了 双 级 固 井 技 术 ,分 级 箍 位 于 煤 层 的 顶 部 。 一 级 水 泥 凝固 以 后 ,再 注 二 级 水 泥 。(3)塞 流 顶 替 技 术 。 煤 层 气 井 套 管 下 入 浅 ,替 浆 量 少 ,顶 替时 很 难 达 到 紊 流 顶 替 的 排 量 ,采 用 紊 流 顶 替 对 设 备 和 水 泥 浆 性能 要 求 也 比 较 高 。 塞 流 顶 替 对 工 艺 和 设 备 的 要 求 不 高 ,对 水 泥 浆性 能 的 要 求 也 不 十 分 严 格 。 塞 流 顶 替 技 术 在 安 徽 淮 南 、 河 南 安阳 、 山 西 柳 林 等 地 区 的 固 井 施 工 中 证 明 是 成 功 的 。存 在 的 问 题 有 :(1)对 煤 层 的 伤 害 大 。 通 过 几 年 来 的 攻 关 ,基 本 解 决 了 煤 层气 固 井 的 封 固 质 量 ,但 仍 未 解 决 固 井 对 煤 层 造 成 的 伤 害 问 题 。 煤层 属 强 压 力 敏 感 低 压 低 渗 储 层 ,现 有 技 术 固 井 水 泥 浆 液 柱 压 力与 煤 层 静 压 差 达 到 3~ 7 致 煤 层 产 生 不 可 逆 的 塑 性 变 形 而降 低 渗 透 率 ,使 钻 井 过 程 中 保 护 煤 层 的 努 力 失 去 意 义 。(2)没 有 针 对 煤 储 层 低 压 、 低 渗 、 易 伤 害 、 胶 结 性 差 等 特 点 ,设 计 适 合 于 煤 层 固 井 的 工 艺 技 术 和 水 泥 浆 体 系 。 依 然 沿 用 油 气井 的 固 井 技 术 ,前 置 液 、 水 泥 浆 和 施 工 工 艺 和 油 气 井 固 井 大 体 相 同 。(3)未 严 格 控 制 水 泥 浆 的 性 能 。 有 的 井 固 井 时 ,对 水 泥 浆 的性 能 要 求 不 严 格 ,水 泥 浆 体 系 的 稳 定 性 差 ,失 水 量 高 ,强 度 发 展慢 ,有 的 井 甚 至 用 原 浆 固 井 ,这 些 都 影 响 了 对 煤 层 的 封 固 质 量 。(4)综 合 固 井 措 施 应 用 不 好 。 和 油 气 井 固 井 相 同 ,煤 层 气 固井 也 必 须 从 各 方 面 入 手 ,采 取 有 效 的 措 施 ,应 用 综 合 固 井 技 术 。固 井 时 应 针 对 每 口 井 的 具 体 情 况 ,对 影 响 固 井 质 量 的 每 个 环 节都 进 行 认 真 考 虑 、 细 致 准 备 ,争 取 将 影 响 固 井 质 量 的 每 项 因 素 都减 小 到 最 低 限 度 ,否 则 只 注 意 一 个 方 面 或 几 个 方 面 ,都 不 能 很 好地 固 好 井 ,也 不 能 很 好 地 保 护 煤 储 层 不 受 伤 害 。(5)保 护 煤 层 的 措 施 不 够 。 煤 层 气 井 固 井 时 有 的 井 没 有 针对 煤 储 层 的 压 力 情 况 ,设 计 合 理 的 水 泥 浆 体 系 ,致 使 水 泥 浆 液 柱压 力 远 远 高 于 煤 储 层 的 压 力 ,对 水 泥 浆 失 水 也 未 严 格 控 制 ,有 的08 西   部   探   矿   工   程                                  200512井文 章 编 号 : 1004— 5716 (2005) 12— 0081— 03 中 图 分 类 号 : 文 献 标 识 码 : 外 常 规 稠 油 油 藏 开 发 综 述李   涛 1 ,何   芬 2 ,班 艳 华 1 ,马 立 军 1 ,孟 立 新 1(1. 大 港 油 田 油 气 勘 探 开 发 技 术 研 究 中 心 ,天 津 大 港 300280; 石 油 有 限 公 司 天 津 分 公 司 ,天 津 300452)摘   要 :常 规 稠 油 油 藏 作 为 一 种 特 殊 类 型 的 油 藏 ,已 逐 渐 成 为 油 气 储 量 的 增 长 点 ,成 为 重 要 的 勘 探 、 开 发 目 标 。 因 此 ,有必 要 对 国 内 外 已 开 发 的 常 规 稠 油 油 藏 的 开 发 特 征 进 行 深 入 系 统 的 研 究 ,从 而 能 够 更 有 效 的 对 常 规 稠 油 油 藏 进 行 开 采 ,提 高 经 济 效 益 。 概 括 总 结 了 常 规 稠 油 油 藏 的 分 布 、 油 藏 特 征 、 油 藏 的 开 发 特 征 ,以 及 提 高 单 井 产 能 技 术 、 提 高 采 收 率 等技 术 。 对 常 规 稠 油 油 藏 的 开 发 具 有 指 导 性 的 意 义 。关 键 词 :常 规 稠 油 ;开 发 ;综 述目 前 世 界 上 常 规 原 油 的 可 采 储 量 预 计 为 1272 × 108 稠油 、 特 稠 油 及 沥 青 的 可 采 储 量 约 1510 × 108 超 过 了 常 规 原 油 。有 理 由 预 测 ,随 着 常 规 原 油 产 量 的 递 减 , 21世 纪 会 以 稠 油 开 采 为重 点 ,弥 补 石 油 能 源 的 不 足 。 有 人 称 “ 我 们 正 进 入 一 个 新 的 石 油时 代 — — — 重 质 原 油 时 代 ” 。 因 此 ,分 析 总 结 常 规 稠 油 油 藏 的 分 布状 况 ,研 究 其 开 发 特 征 ,对 常 规 稠 油 油 藏 的 开 发 具 有 重 要 的 现 实意 义 。1  常 规 稠 油 油 藏 分 布 概 况国 外 的 常 规 稠 油 油 田 主 要 油 田 英 国 的 、 美 国 的威 明 顿 油 田 、 、 亨 达 顿 油 田 、 英 格 伍 德 油 田 (V )、 小 伯 法 罗 、 乌 津 油 田 、 油 、 等 。中 国 目 前 拥 有 的 重 油 可 采 储 量 大 约 为 80亿 量 大 约 为15d,中 国 的 稠 油 主 要 分 布 在 辽 河 油 田 ,山 东 的 孤 东 、 孤 岛 油虽 然 加 入 降 失 水 剂 ,但 失 水 量 依 然 比 较 大 ,这 些 都 对 煤 层 造 成 了很 大 伤 害 ,从 而 导 致 有 些 井 的 试 气 不 理 想 。5  以 后 煤 层 气 井 固 井 所 要 研 究 解 决 的 问 题虽 然 我 国 煤 储 层 基 岩 渗 透 率 比 较 低 ,但 每 吨 煤 含 气 量 均 超 过了 10已 超 过 了 国 外 推 荐 煤 层 的 开 采 标 准 。 目 前 煤 层 气 勘 探开 发 不 成 功 ,除 了 国 内 煤 层 的 气 饱 和 、 特 低 渗 透 (渗 透 率 小 于 1毫达 西 )等 客 观 地 质 条 件 外 ,在 钻 完 井 工 艺 上 没 有 采 用 空 气 /泡 沫 等欠 平 衡 钻 井 、 近 平 衡 固 井 、 合 适 的 完 井 方 法 及 全 过 程 保 护 煤 储 层的 技 术 有 很 大 关 系 ,这 可 能 也 是 主 要 的 影 响 因 素 。 因 此 要 成 功 开发 煤 层 气 这 种 新 型 能 源 ,应 高 度 重 视 煤 层 气 钻 井 完 井 过 程 中 对 煤层 的 伤 害 问 题 ,选 择 合 理 的 钻 完 井 方 法 。因 此 ,应 继 续 深 入 研 究 适 合 中 国 低 压 、 特 低 渗 煤 储 层 和 最 近 新发 现 的 高 压 高 渗 透 煤 储 层 的 钻 井 完 井 工 艺 技 术 ,从 工 艺 上 进 行 有益 的 探 索 ,为 未 来 的 中 国 煤 层 气 大 开 发 做 好 技 术 储 备 。 针 对 我 国煤 储 层 气 饱 和 、 特 低 渗 透 的 特 点 ,在 完 井 时 主 要 采 用 固 井 的 方 式 。(1) 应 针 对 煤 储 层 低 压 、 低 孔 、 低 渗 的 特 点 ,从 各 个 环 节 出发 ,有 效 保 护 煤 层 。 保 护 煤 层 的 固 井 方 法 要 以 煤 层 压 力 为 依 据 ,优 化 固 井 工 艺 。 保 护 煤 储 层 气 的 固 井 技 术 主 要 有 常 规 密 度 水 泥控 制 返 高 、 低 密 度 水 泥 浆 、 分 级 注 水 泥 等 。(2) 研 究 更 低 密 度 的 水 泥 浆 。 虽 然 现 在 采 用 了 低 密 度 的 水泥 浆 ,但 是 密 度 较 高 ( 1. 65g/ ,因 此 要 研 究 更 低 密 度 的 水 泥浆 (1. 35g/ ,以 进 一 步 降 低 对 煤 层 的 液 柱 压 力 ,再 就 是 研 究适 合 于 低 温 下 的 泡 沫 水 泥 浆 及 低 密 度 高 强 度 水 泥 浆 体 系 。(3) 绕 煤 层 固 井 。 绕 煤 层 固 井 是 消 除 固 井 作 业 对 煤 层 伤 害最 有 效 的 固 井 技 术 ,其 基 本 思 路 是 在 套 管 串 中 主 力 煤 层 部 位 安 装绕 煤 层 固 井 工 具 。 注 水 泥 时 ,水 泥 浆 到 达 煤 层 底 部 时 经 绕 煤 层 固井 工 具 进 入 导 流 管 ,并 从 煤 层 顶 部 进 入 环 空 。 绕 煤 层 固 井 时 ,水泥 浆 不 与 煤 层 接 触 ,避 免 了 固 井 水 泥 浆 对 煤 层 的 伤 害 。 与 常 规 套管 固 井 相 比 ,在 绕 煤 层 段 套 管 与 煤 层 间 无 水 泥 环 ,减 少 了 射 孔 阻力 ,增 进 了 射 孔 弹 的 穿 透 深 度 ,有 利 于 后 期 作 业 。 国 外 煤 层 气 固井 资 料 中 曾 报 道 过 此 项 技 术 ,国 内 尚 无 开 展 对 此 项 技 术 的 研 究 。(4) 针 对 不 同 的 煤 储 层 特 性 尝 试 不 同 的 完 井 工 艺 。6  结 论 及 建 议(1) 由 于 煤 层 的 渗 透 性 低 ,孔 隙 压 力 梯 度 低 ,固 井 时 应 根 据煤 层 的 压 力 情 况 ,设 计 合 理 的 固 井 工 艺 及 水 泥 浆 体 系 。(2) 控 制 水 泥 浆 的 液 柱 压 力 ,实 现 近 平 衡 压 力 固 井 ,降 低 固井 作 业 对 煤 层 的 伤 害 是 目 前 煤 层 气 井 固 井 的 主 要 研 究 方 向 。(3) 应 针 对 煤 储 层 低 压 、 低 孔 、 低 渗 的 特 点 ,从 各 个 环 节 出发 ,有 效 保 护 煤 层 ,特 别 是 完 井 过 程 中 对 煤 储 层 的 保 护 。参 考 文 献 :[ 1 ]  郑 毅 ,黄 洪 春 . 中 国 煤 层 气 钻 井 完 井 技 术 发 展 现 状 及 发 展 方 向 [ J ] 学 报 , 2002. 5 (3).[ 2 ]  张 志 刚 ,崔 立 平 ,王 磊 . 煤 层 气 裸 眼 洞 穴 完 井 工 艺 技 术 与 实 践 [ J ]. 断块 油 气 田 , 1998. 11 (6).[ 3 ]  于 顺 明 ,等 . 煤 层 气 钻 井 工 艺 技 术 探 讨 [ J ]. 石 油 钻 采 工 艺 , 1998, 20(1).[ 4 ]  段 德 松 ,等 . 煤 成 气 固 井 工 艺 实 践 和 认 识 [ J ]. 石 油 钻 探 技 术 , 1995,23 (1).[ 5 ]  齐 奉 中 ,等 . 煤 层 气 固 井 技 术 研 究 与 实 践 . 天 然 气 工 业 , 2001, 21 (1)总 第 116期2005年 第 12期                    西 部 探 矿 工 程W o. 1162005
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