煤层气固井过程中的储层伤害与保护

煤层气是储集于煤层孔隙中的天然气。煤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。根据煤层气井的特征,介绍了一般油气井固井与煤层气井固井的区别,总结出煤层气井固井的特点及难点。总结分析了固井过程中煤储层伤害的主要因素,并以此为依据提出了保护煤储层的固井技术措施,即低密度水泥浆体系、低温膨胀水泥浆、双凝水泥浆、双级固井技术、塞流顶替技术和绕煤层固井技术。     

考虑应力敏感性的煤层气井产能模型及应用分析

煤储层应力敏感性是影响煤层气井产能的地质因素,在煤层气井排采过程中如何降低或避免煤储层应力敏感性对煤层气井产量的影响是值得考虑的问题。在对煤储层应力敏感性分析的基础上,推导了考虑应力敏感性的煤层气气井产能模型,提出了用产量降低幅度值(β)描述应力敏感性对煤层气井产量的影响程度,揭示了有效应力对煤储层渗透性和煤层气井产能的影响规律。研究结果表明:煤储层渗透率随有效应力的增加按负指数函数规律降低,在煤层气开发中煤储层表现出明显的应力敏感性。考虑煤储层应力敏感性后,煤层气井的产量低于不考虑应力敏感性的气井产量;随生产压差的增大,煤层气井的产量增加幅度较小,并逐渐趋向稳定,且煤层气井产量下降幅度β值增大;煤层气井的产量降低幅度β值随应力敏感系数的增大整体呈增高趋势。随着生产压差的增加,煤层气井的产量增加幅度较小,并逐渐趋向稳定,说明放大生产压差并不能获得最大产量,煤层气开发需要制定合理的生产压差和严格控制排采强度。     

煤层气井固井泥浆储层伤害机理研究

为查明固井过程中水泥浆对煤储层的伤害机理,采用理论分析和实验测试相结合的手段,对水泥浆侵入储层的伤害机理进行了深入分析与研究。同时,通过现场实际生产分析,对研究结果进行了验证。结果表明,煤层气钻井造成了煤层段不同程度的坍塌,坍塌半径主要受储层力学参数和上覆岩层压力影响;固井水泥浆颗粒沿近井端裂隙大量侵入煤储层的裂隙、孔隙中,降低储层渗透率;应力集中带峰值点与井壁距离R值越大,水泥浆的侵入范围越广,煤层气井的产量越低。固井过程中水泥浆对储层伤害显著,气井产量受其影响较大。     

煤层气井完井技术探讨

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.     

阜新地区煤层气井清砂作业分析

为了提高煤层气井清砂工艺的水平,保障煤层气井的稳定排采,本文对阜新煤层气井清砂作业的工艺进行了研究和探讨。针对不同的捞砂井况提出了对应的措施,并对煤层气井下步清砂工艺进行了展望。     

六盘水牛场区块煤层气井固井漏失分析及防漏技术研究

针对六盘水牛场区块低压易漏煤层的固井漏失问题,结合现场防漏实践,开展了低压易漏煤层漏失分析及防漏方法研究,形成了成套的固井防漏技术方法,成功解决了牛场区块固井漏失问题,研究成果为贵州煤层气井固井提供了新途径,具有显著的应用和推广价值。     

对煤层气井施工技术的认识

根据施工煤层气井的成功实践,介绍了有关煤层气井的钻进、固井工程及煤层改造等施工技术。     

煤层气井固井水泥的初步探究

在煤层气井固井过程中,由于气井压力低,普通固井水泥浆易漏失并渗入煤储层中,阻塞储层的产气孔隙和通道,降低煤层的产气能力,同时影响固井质量。针对这一问题,需要研究出一种水泥浆体系,平衡地层压力,同时水泥浆需要快速凝固,早期强度较快上升,在较短时间内形成封闭稳定的通道,进而降低对煤层气产气的影响,达到高效固井的目的。同时,油井水泥成本较高,难以获取。因此,研究低成本、高效固井水泥具有重要的意义。通过选用玻璃微珠、PC42.5R型号的普通硅酸盐水泥以及R.SAC42.5型号的硫铝酸盐水泥3种较易获取的材料以不同的比例进行复合,加快其凝结时间,通过对可泵期、初凝时间、终凝时间以及24、48、72 h时间的养护的强度进行测试,围绕煤层气井高效固井的水泥性能的实际需要,对改性低密度复合水泥配方进行初步探究。     

煤层气井储层气水产出互补性及提产措施探讨

为提高煤层气井的产气量,需尽量扩大煤储层的有效压降半径。通过分析煤层气井排采过程中产水产气的互补性变化规律,以贵州多煤层开发井组和山西单一煤层开发区块为例,分析产水对产气的影响,提出煤层气井提产增效的对策。结果表明:煤层气井见套压前后气水产出比发生变化,具有明显的互补性变化规律;单一煤层及多煤层开发的煤层气井均发现压裂液返排率越高,总产气量和平均产气量越高;受地层能量和渗透率的影响,煤层气井压裂液返排率随埋深的变化出现转折,转折深度为该井区煤层气井合适的压裂深度;为尽量扩大煤层气井的有效压降半径,应尽量减小排采过程中的渗透率伤害,避免煤粉颗粒对孔裂隙通道的堵塞。     

贵州省织纳煤田煤层气井固井难点分析

织纳煤田煤层气井固井难点体现在:煤层多而薄、煤储层埋藏浅、井底温度低、煤层段井径不规则、固井顶替效率低和煤储层保护难度大等方面。钻进过程中维持井壁的稳定性、优化水泥浆配方设计和选择合理的固井工艺,是提高织纳煤田煤层气井固井质量的研究方向。     

沿煤层硬分层水平井钻井关键技术

针对沁水盆地东南部赵庄矿区煤层地质构造特征,为解决煤层气水平井沿3#煤层硬分层水平优快钻进、造斜段安全着陆、水平段井眼轨迹控制、煤层井壁防塌及固完井等问题,通过理论分析和实践经验,形成了以煤层气水平井二开井身结构设计、无导眼精准着陆、井眼轨迹精细控制、钻井液优化及分级箍固完井的成套技术体系。通过实钻验证,有效解决了煤层气水平井沿煤层硬分层水平钻进诸多问题,缩短了施工周期、降低了作业风险。研究成果对于开发3#煤层软-硬分层煤层气水平井钻井提供了技术指导,对该区域煤层气的高效开发具有参考意义。     

钻井完井过程中煤层气储层伤害因素分析与控制措施

本文综述了中国煤层气储层具有低渗透率、低压力、低含水饱和度的特征，提出钻井完井过程中引起储层伤害的主要因素是应力敏感和水锁。为了防止储层伤害，钻进过程中应首先考虑使用空气钻井，其次考虑使用可循环泡沫钻井液和水包油可循环泡沫钻井液体系。对于水平井和定向井，可考虑使用玻璃漂珠钻井液体系，实现近平衡压力钻井。固井时应采用低密度、低滤失量和高强度水泥浆体系。     

晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究

随着煤层气勘探的不断深入,煤矿采空区煤层气已成为煤矿区煤层气重要资源之一。基于晋城矿区寺河井区煤矿采空区分布特征,通过地质分析、采空区煤层气成分、浓度试验和资源量模型计算等方法系统研究了煤矿采空区煤层气资源条件及地面抽采关键技术,揭示了采空区煤层气赋存规律,给出了不同赋存状态下煤层气资源量计算模型和方法,探索了煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术。研究表明,煤矿采空区煤层气来源于煤柱及残留煤层、邻近未采煤层和围岩中的游离气和吸附气。根据吸附气和游离气资源量计算模型计算寺河井区煤层气总资源为213.016×10⁸m³,其中游离气资源为0.102×10⁸m³,吸附气资源为212.914×10⁸m³。采煤方法和采空区密闭性对采空区煤层气的来源和富集程度有重要影响。针对采空区上部岩体裂隙发育特征,将采空区煤层气抽采井身结构由二开优化为三开结构,实现了二开固井封闭断裂带上部含水层,三开下入割缝套管护壁,有效解决了采空区上部含水层涌水对钻井井身稳定性影响及抽采效果等问题。在此基础上,研发了潜孔锤+压缩空气(氮气)钻井工艺,用氮气取代空气作为循环介质,形成了安全揭露含气断裂带钻井工艺技术,为采空区煤层气安全抽采探索了有效途径。     

煤层气井固井质量测井深度校正方法探讨

固井质量检测是煤层气开发中必不可少的重要环节,而作为检测固井质量主要手段的测井施工,包含2个重要任务:①利用声波对套管间水泥环肢结程度进行评价,检测固井质量;②利用自然伽马对目的层位置进行深度校正,从而为后续射孔工序提供准确数据.分析了裸眼测井和套管测井之间产生深度误差的原因,介绍了2次测井的深度校正方法,探讨了深度校正后的深度误差对射孔位置的影响.     

华北油田煤层气水平井钻完井方式优化与应用

为了从根本上解决早期裸眼多分支水平井裸眼段井眼易垮塌、易堵塞、无法疏通作业、无法增产改造等问题,提出了可控水平井设计理念,通过全通径二开井身结构、免钻塞半程固井、稳定井壁低伤害钻井液体系、钻井方式以及完井工艺的优化完善,实现了“井眼可控、利于改造、快速高效、广泛适应”的设计目标,同时,该类井水平段无论上倾还是下倾均可下入无杆泵实现工程井直接排采,无须打排采洞穴井,大幅度节省了钻井投资,同时有利于实现水平井井组工厂化高效开发。华北油田煤层气矿区推广试验70余口,钻井成功率100%,其中套管分段压裂改造钻井和压裂总成本较裸眼多分支井降低45%,产量是裸眼多分支井的1.89倍,整体实现了煤层气低成本高效开发的目标。     

煤层气洞穴-筛管完井工艺

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1.2m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。     

The Cementing Techniques Of Salt Formation

This paper analyzes mechnasim of casing failure and collapse by salt formation,discusses cementing techniques of salt zone about casing programme, casing design, preparation of well condition, mud and slurry properties required, cementing technology, and puts forward the measures for solving problems posed when cementing through salt sequences, and illustrates with examples.     

纳米二氧化硅在固井水泥浆中的应用研究进展

近年来,纳米二氧化硅由于其本身超高的比表面积及与水泥的火山灰反应,在石油天然气工业中引起了广泛的关注。本文系统梳理了纳米二氧化硅在固井水泥浆中的研究现状,着重介绍了纳米二氧化硅对固井水泥浆的失水量和稠化时间、对水泥石的力学性能和微观结构的影响,总结了纳米二氧化硅在高温条件下的性能表现,探讨了纳米二氧化硅在固井水泥浆的应用中存在的问题、面临的挑战以及未来的发展方向,以期对纳米二氧化硅在固井领域的应用和发展有所帮助。     

煤层气液化技术

本文在论述中国煤层气利用中存在的相关问题的基础上，重点阐述了煤层气液化的优点，煤层气液化技术的现状，以及国内相关机构在此方面所作的工作。