煤层气井完井及保护煤层技术初探

本文以保护煤层为出发点，提出了根据煤层特性选择完井方法和井底连通参数的原则，介绍了裸眼完井、裸眼洞穴完井和套管射孔完井三种主要的煤层气井完井方法，阐述了它们对煤层及顶底板的要求，以及实施技术。简述了四口煤层气井的试验情况，提出了进一步开展煤层气完井技术研究的建议。     

水平井不同完井方式下的产能预测研究

在综合考虑井眼偏心距、储层各向异性、地层损害以及完井方式等因素的基础上,运用理论研究的方法,对目前水平井不同完井方式的产能进行评价。结果表明:不同完井方式表皮系数的确定是水平井产能预测的前提。一般来讲,裸眼完井产能比最高,砾石充填完井方式其次,预充填筛管完井方式产能比最低。本研究对于水平井完井方式的优选具有一定指导意义。     

裸眼洞穴完井技术及作用机理分析

裸眼洞穴完井技术是煤层气开发中研究出的一种新兴完井技术，这种完井技术集完井与增产措施于一体，在煤层气开采中取得了显著的经济效益，显示出了强大的生命力。本文根据作者两年的研究成果，详细介绍了裸眼洞穴完井的定义、作用机理、特点及实施技术，并提出了几点认识与同行们进行探讨。     

乌鲁木齐矿区煤层气井完井方式优选

针对乌鲁木齐矿区、阜康矿区大倾角中低煤阶煤层气井套管固井射孔完井、筛管完井与洞穴完井增产效果进行现场试验。收集同种井型不同完井方式产气效果,通过同样储层物性条件套管固井射孔完井、筛管完井与洞穴完井产气效果分析得出适应乌鲁木齐矿区、阜康矿区的完井方式—套管固井射孔完井。     

定向井双油管及潜油电泵完井技术

通过对涠１０─３油田７口井次的施工实践，介绍有关双油管完井的一般井下管柱结构、完井工具及其作用、现场施工的工艺等。另外，还向读者简单介绍涠１０─３油田大斜度井电泵的完井方法和管柱结构。     

水平井筛管顶部注水泥完井事故与复杂情况分析

随着胜利油田稠油油藏的大面积开发,水平井整体开发已成为趋势,在完井工艺中水平井筛管顶部注水泥完井方法占水平井完井方法的71%.其给油层保护带来的好处是不言而喻的,但也出现了一些有特点的事故及复杂情况.对该种完井工艺进行分析,探讨了避免事故与复杂的方案.     

水平井砾石充填完井产能评价研究

砾石充填完井作为现在油气井的主要完井方式,其对油气井产能有着重要的影响。针对砾石充填完井的表皮系数模型建立了水平气井砾石充填完井的产能预测数学模型,并对影响其产能的因素进行了分析。通过实例计算,证实这些数学模型及计算方法是可行的,对于水平井砾石充填完井的产能研究具有一定的指导意义。     

煤层气勘探几个关键技术探讨

本文从中国煤层气勘探实际出发．阐述了作者对煤层气井地层测试、完井方法、排采试验几个关键技术的一些认识。地层测试是目前技术条件下精确评价煤层渗透性的唯一途径，要针对不同的完井类型、地层压力、产出流体类型选择合适的测试方法。完井类型的选择受煤储层条件制约，由于裸眼洞穴完井和水力压裂完井提高产气的机理不同，应认真研究储层特征之后才能正确选择恰当的完井类型。排采试验是煤层气勘探极其重要的环节，从一开始就要制订严密的排采试验方案，并在排采过程中根据动态变化调整单井工作制度。     

钻井高风险区域试用三级井身结构水平井的构想

针对2017年锦58井区钻井高风险区域漏塌复杂严重及前期油气田使用41/2 in裸眼预置管柱完井后期治理存在困难等问题,通过室内研究、国内外致密气钻完井技术现状调研及已钻井施工经验总结分析,认为:(1)锦58井区存在窄负安全密度窗口,改变井身结构,实现漏塌分治是现有技术装备条件下经济提速的有效方法;(2)采用悬挂51/2 in尾管不固井完井,利于气田后期综合治理、储层保护及水平井产能的有效释放。基于以上认识结合环保监测井的客观情况,提出适合锦58井区的井身结构及完井方式,并给出了配套的优快钻完井方案,该构想对推进杭锦旗快速效益上产具有一定的意义。     

煤层气井钻井工艺及完井技术适应性研究

在分析国内外主要煤国煤层气资源量基础上,可看出中国的煤层气储存量非常丰富,虽然煤层气的开发利用能大大改善我国能源结构,在一定程度上解决能源供给不足,但是不合理的煤层气井钻、完井方式会对储层造成伤害,影响产气量。因此,针对储层的伤害问题,提出了适应煤层气储层的钻井工艺和完井方式,并着重介绍了各种煤层气井钻井工艺和完井技术,分析结果说明:采用欠/微平衡钻井工艺与裸眼完井、动力洞穴完井和套管射孔压裂完井等完井技术配套开发煤层气,有利于减小对储层的伤害,从而提高采气量。     

筛管完井与射孔完井的出砂与防砂力学机理

割缝筛管是经济可行的完井方法，为了预测出砂程度，说明水平井出砂严格程度远低于直井的力学机理，对射孔直井和裸眼水平井进行分析，该文所提出的理论及分析方法为现场的生产实践所证实。     

废弃油井改造为地热井技术分析

天津地区具有丰富的地热资源和油气资源,20世纪90年代大港石油集团公司为寻找石油在塘沽地区开凿了一大批石油开采井,随着石油资源的日益枯竭,多数油井均已废弃。本文结合该区地热地质资料和油井井身结构,探索将废弃的石油井改造为地热井,并通过T38-1、T38-2井成功改造实例证明其可行性,为类似工程提供了借鉴。     

大庆致密油区块工厂化水平井优快钻井技术

工厂化水平井是近些年来发展起来的致密油气及非常规油气资源开发的新兴技术手段,主要是通过平台井优化布局、流水作业的方式提高钻完井及后期作业的施工效率,实现施工周期的缩短和成本的降低。通过目标区块的工厂化组织、流水化施工和提速手段的集成化应用,实现了目标区块的钻井周期大幅缩短,完成了工厂化钻井的作业计划目标要求。本文分析了工厂化钻井的施工难点,阐述了工厂化钻井作业的模块化施工关键技术,为同类型井施工提供有益的借鉴。     

涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区,与北美相比,涪陵地区地表条件、地质条件和页岩气储层特征更加复杂、储层埋藏更深,开发初期钻井机械钻速低、钻井周期长、成本高。为此开展了涪陵页岩气田水平井组优快钻井技术研究,形成了集水平井组钻井工程优化设计、水平井优快钻井技术、国产低成本油基钻井液、满足大型压裂要求的长水平段水平井固井技术、山地特点"井工厂"钻井技术以及绿色环保钻井技术为核心的页岩气水平井组优快钻井技术体系。在涪陵页岩气田推广应用了290口井,完井256口,平均单井机械钻速提高了182%,平均单井钻井周期缩短了55%,平均单井钻井成本降低了34%。为涪陵页岩气田年50亿m~3一期产能建设的顺利完成提供了强有力的技术支撑,对我国页岩气规模开发提供了重要的借鉴和引领作用。     

沁水盆地南部高煤阶煤层气水平井地质适应性探讨

沁水盆地南部煤层气水平井开发10 a实践表明,相同地质条件下不同类型水平井开发效果存在较大差异,亟需就水平井开发地质适应性进行深入研究。基于樊庄一郑庄区块水平井开发现状,通过生产数据统计分析,结合煤矿井下观察和室内实验,研究了水平井完井方式、储层改造方式的地质适应性。结果表明,地应力大小、方向和煤体结构决定水平井完井方式。水平井完井方式主要包括裸眼完井、套管或筛管完井等,在保证水平井井眼稳定的前提下采用裸眼完井经济效益最好。但埋深超过600 m时,煤岩承受的垂向应力大于抗压强度,裸眼水平井易垮塌,应使用筛管、套管完井;当埋深为600～700 m时,筛管水平井产量可达3 000 m~3/d以上,可用筛管完井;当埋深大于700 m,需要进行压裂,用套管完井。水平井井眼走向与煤层最大水平主应力方向之间夹角越小,井眼受到的有效应力越大,裸眼井眼越容易变形垮塌,应采用筛管、套管完井,当水平井井眼走向垂直于煤层最大水平主应力方向时,裸眼水平井产量最高,可以采用裸眼水平井完井。水平井井眼穿过碎粒、糜棱煤发育区,裸眼井眼易垮塌,裸眼水平井平均单井产气量仅1 000 m~3/d左右,而筛管水平井可以达到4 500 m~3/d左右,应采用筛管完井。煤层微观裂缝发育程度和垂向非均质性决定水平井是否需要压裂,微观裂缝发育程度可以用裂缝指数定量表征。当裂缝指数高于100时,筛管水平井产量一般高于3 000 m~3/d,开发效果较好;当裂缝指数低于100时,储层渗透性差,单井控制面积小,筛管水平井产量低于1 000 m~3/d,分段压裂后储层渗透率提高,产量达到7 000 m~3/d以上。煤层垂向上存在局部裂缝指数小于100的低渗层时,气体垂向渗流阻力大,筛管井产气效果差,需进行分段压裂,分段压裂水平井产量可达到8 000 m~3/d以上。     

煤层气井产能模式及控制因素——以韩城地区为例

根据对韩城地区煤层气井生产动态资料的分析,总结出了3个方面的生产特征：① 产水量大,排水期长;② 表现为提液产气的特点;③ 稳产期时间长。建立了4种煤层气井产能模式,8个亚类。厚度、渗透率、含气量、水文地质条件对产能的影响比较明显;多层合采,层间干扰严重;压裂过程中泵的平均排量越大,加砂量越大,投产后气井的产量越高,破裂压力梯度低的井产能高。应力敏感在产量上升期和稳产期表现比较强烈,合理的排采制度应划分为4个时期进行优化：排水降压期,可适当加大排量,以动液面和地层压力稳定下降为目标;产气量上升期,应适当降低排采速度,以产气量稳定上升为目标;稳产期,应稳定排量,以保证压降漏斗持续、稳定扩展和延长稳产时间为目标;递减期,应适当控制排量,以减缓递减速度为目标。     

利用观测井资料确定介质中饱和油层厚度的研究

利用观测井检测土壤和含水系统中不溶解的石油产品和圈定油流边界时,发现观测井中的油位和水位都与周围地层介质中的水位高度不同。经理论分析和实验验证,得出油流进观测井所需要的条件,并采用一种方法,根据观测井中的油层厚度预测介质中饱和油层厚度,为地下环境中石油污染的预测、控制和治理提供重要的数据资料与理论依据。     

煤层气水平井技术应用分析及优化

全国主要煤层气区块15年以上的开发实践表明,不同地质条件下,相同的水平井技术开发效果差异较大,可复制性差,亟需进行技术优化。基于水平井技术应用典型案例的数据统计分析,研究了井型、井身结构、完井方式、储层强化技术、排采装备及工艺的优化方法。结果表明,井型和井身结构对煤层气高效经济开发起决定性作用。U型和L型水平井最具推广应用价值。井身结构优化应保持水平段井眼平滑,U型井水平段井眼下倾,L型井水平段井眼上倾且设置沉煤粉“口袋”。根据地应力、煤层埋深和渗透性选择完井方式,低地应力、埋深浅的高渗煤层,水平井段采用筛管完井|高地应力、埋深大的低渗煤层,水平井段采用“套管水泥固井+分段密集多簇射孔+大规模水力压裂”技术。排采设备优选“杆式泵+抽油机”组合,实施智能化、精细化排采,严格管控“上产—稳产”阶段的排液速率,保证水平井高产稳产。     

低油价下致密油资源经济效益评价研究

美国致密油采用"水平井+体积压裂+工厂化"模式实现了工业化开采,我国致密油开发总体上仍处于准备阶段。在致密油开发的核心技术中,水平井加体积压裂是提升致密油产量的利器。这意味着相比常规石油,致密油的单井投资更为高昂。在低油价下,油气田开发企业的生产经营陷入困境。在成本制约下,致密油开发的经济效益评价至关重要,而压裂水平井水平段的优化设计尤为关键。由致密油压裂水平井全生命周期产能预测模型计算出单井产油量,利用折现现金流量法评价水平井钻井压裂过程中水平段长度和压裂级数对经济效益的影响,得出存在相对最佳的水平段长度和压裂级数范围使得单井经济效益达到最优。实际制订水平井开发方案时,应考虑单井产量、投资、成本和效益的综合影响,制订最优开发方案。