煤层气多分支水平井钻井关键技术探究

多分支水平井钻井技术是目前开发煤层气最有效的技术之一,多分支水平井钻井是一项技术要求高、施工难度大的系统工程。本文结合目前国内煤层气多分支水平井的发展情况,分析了钻井时井壁失稳的因素,提出了井壁稳定控制的技术,总结了其现有成果,可为同类多分支水平井钻井井壁的控制提供借鉴。     

双分支水平井钻井的设计实践

桩 1 -支平 1分支水平井是为适应提高勘探开发总体效益 ,急开发老油田的剩余油资源及特殊油藏的需要 ,在国内首次试验完成的双分支水平井。本文重点讨论了双分支水平井工程设计、钻井工艺、钻井液及塑性水泥固井等。通过该井的钻井实践 ,探索了适合胜利油田钻井工艺技术特点和装备水平的双分支水平井钻井技术。     

煤层气仿树形水平井钻井关键技术研究

煤层气仿树形水平井是在普通裸眼多分支水平井基础上创新的一种新型水平井井型,通过将多分支水平井的主支建在稳定的煤层顶板或底板上,分支由主支侧钻进入煤层,再从分支侧钻若干脉支。一个主支与若干分支以及每个分支上的若干脉支,构成了主支长期稳定并可监测和重入维护的仿树形多分支水平井。本文系统阐述了该种井型成功实施的关键钻井技术,包括顶板泥岩造穴和连通工艺、固壁工艺、井眼轨迹控制技术、定点悬空侧钻技术、复合携岩技术等,能够为这种新型水平井的施工提供一定的技术指导,同时仿树形水平井的成功实施,为煤层气高效开发提供了一种新的手段。     

大庆油田水平井钻井技术发展情况研究

随着油气开发的不断深入,大庆油田的非常规油气资源开发规模也越来越大。外围致密油和深部气藏的大规模开发,使非常规水平井的钻井技术水平不断提高,钻超短半径水平井、三维绕障水平井钻井、分支井等特殊工艺井的钻井工艺不断完善。研究了大庆油田近年来的水平井钻井技术进展,以其为相关从业者提供参考。     

煤层气水平井井型结构分析及钻完井技术优化

水平井是实现煤层气高效开发的关键技术,为了优化水平井井型及配套钻井技术,提高煤层气井产量,基于煤层气排水降压采气的基本开发原理,提出了煤层气水平井井型和钻井工艺设计的基本原则,研究了各类煤层气水平井井型的优点和缺点,并针对高效水平井井型提出了配套钻井工艺优化方法。研究结果表明:水平井井型和钻井工艺优化应遵循便于排水降压、增加产气面积、力求井眼稳定和走低成本道路的原则; V型井、L型井与其他井型比,共用或取消排采直井,大幅降低了成本;从多分支井到单支井实现了套管、筛管完井,实现了水平井井眼支撑和重入,增强了稳定性,实现了增产措施应用;从多分支到单支压裂,保持了较大的产气面积; L型水平井是未来煤层气水平井的主要井型,但由于排采工艺不过关,常规地面抽采L型水平井不能大规模推广,V型水平井是目前最为高效、适宜排采的水平井井型,但采动区L型水平井不需要排水降压则是煤矿瓦斯抽采的有效技术,可以大规模推广。钻井工艺由三开变为二开,一开采用444.5 mm大钻头,水平井眼直径由139.7 mm增加至339.7 mm,提高了水平井日产气量。通过直斜段固井技术,实现了水平煤层段不固井和筛管、套管完井,为保护和改善水平段储层渗透率奠定了基础,该工艺技术在沁水盆地南部和鄂尔多斯盆地东缘试验获得了较好的效果。     

煤层气多分支水平井录井综合导向技术研究与应用

地质导向技术作为煤层气多分支水平井核心技术之一,一直被国外专业技术公司垄断。2010年借助渤海钻探公司煤层气多分支水平井独立总包业务,第二录井分公司持续开展了综合录井与不同随钻测量工具相结合的地质导向技术研究。通过分析地质构造特征,根据钻井工艺特点,导向参数优选,建立水平段地质导向工作流程,研究实践近钻头围岩识别与轨迹控制技术,形成了系统的煤层气多分支水平井录井综合导向技术。截止到目前,应用该技术在山西沁水盆地郑庄区块完成了24个井组221个井眼的施工任务。创造了煤层气多分支水平井施工以来的十余项钻井技术指标。该项技术的建立打破了国外公司对该领域的垄断,为低成本高效开发煤层气提供了有力的技术支撑。     

低压低渗煤层气多分支水平井开发关键技术研究——以沁水盆地郑庄区块15号煤层为例

沁水盆地太原组15号煤层总体低压低渗低饱和，煤储层相对较薄，地质条件复杂，煤层气井产量普遍偏低。以沁水盆地郑庄区块为研究对象，依据本区15号煤层LDP-22H多分支水平井的成功开发经验，全面论述低压低渗煤储层煤层气钻完井工艺、标志层判定、井眼轨迹控制等关键技术。结果表明：采用钻井-录井-测井一体化地质导向技术可以有效卡准目的煤层，同时实时修正钻头轨迹，煤层平均钻遇率在97%以上，极大地提升了煤层有效进尺。865 d的排采实践表明，LDP-22H多分支水平井日产气量突破15万m3，日产气量稳定在8万m3左右，全程累计产气量为2091.5469.3 万m3，实现了超高产和稳产，标志着多分支水平井在低压低渗煤储层煤层气高效开发上有较好的适用性。另一方面，多分支水平井要优化井位，加强水平井底部位排采能力，稳定压降速率，减小对煤储层渗透率敏感性伤害，提高排采的连续性，减少停泵和检修作业频次，保证产能的延续性。     

煤层气多分支水平井钻井常见问题及保障措施

煤层气多分支水平井具有单井产量高、采出程度高、经济效益好等优势。通过对已有煤层气多分支水平井钻井过程中固完井、井身结构及井眼轨迹、钻具组合、钻井液、钻井参数等方面进行分析,总结现阶段多分支水平井实钻中常见的主要问题,分析其发生的原因,并找出优化后的保障措施,为未来煤层气多分支水平井钻井工程提出建议。     

煤矿区地面注浆多分支水平井装备及技术

地面注浆技术是煤矿水害防治的有效方法,注浆多分支水平井是地面注浆技术实施的基础。结合矿区地质条件、钻井工艺、注浆工艺等特点,优选注浆井施工用车载钻机、稀土永磁直驱泥浆泵、电磁波无线随钻测量系统、固控系统等装备,并对注浆井钻孔结构、轨迹控制、套管施工等关键技术进行研究。形成一套适用于注浆多分支水平井用钻井装备及关键技术,对煤矿水害防治工作具有重要意义。     

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。