【正文】 小井眼，在煤層部位進(jìn)行小井眼取心、測(cè)試和測(cè)井等。井身結(jié)構(gòu)選擇設(shè)計(jì)參照煤層氣鉆井優(yōu)選套管與鉆頭匹配關(guān)系圖3執(zhí)行：127套管和襯管尺寸，mm. 200 鉆頭和井徑，mm. 套管和襯管尺寸，mm.200鉆頭和井徑，mm.273套管尺寸，m鉆頭和井徑，mm.508套管尺寸，mm.508鉆頭和井徑，mm.762508套管尺寸，mm.圖3 煤層氣鉆井優(yōu)選套管與鉆頭匹配關(guān)系圖(圖中單位為mm) 通常情況下，煤層氣生產(chǎn)和試驗(yàn)井井身結(jié)構(gòu)宜采用表1所示結(jié)構(gòu)，根據(jù)生產(chǎn)需要可采用更大直徑的套管。應(yīng)盡可能地簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)，以降低成本和避免工程失誤。2．2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序應(yīng)參照?qǐng)D2流程進(jìn)行，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)條件綜合考慮各方面的因素作相應(yīng)補(bǔ)充和完善。在鉆井過程中采取有效工藝措施，加強(qiáng)儲(chǔ)層保護(hù)，避免儲(chǔ)層傷害，這對(duì)提高煤層氣儲(chǔ)層出氣量具有很實(shí)際的借鑒意義。煤層氣資源地面開發(fā)的成敗與鉆井工程施工技術(shù)有著重要的關(guān)系，故需采用適合煤層氣儲(chǔ)層特點(diǎn)的、有利于保護(hù)煤層不受傷害的鉆井完井工藝，該工藝主要研究?jī)?nèi)容包括：煤層壓力預(yù)測(cè)方法；煤層的井眼穩(wěn)定工藝；煤層氣儲(chǔ)層保護(hù)工藝；煤層氣井完井方式及工藝[2]。關(guān)鍵詞: 鉆井技術(shù)，儲(chǔ)層孔隙，鉆井液，規(guī)范施工，目 錄一緒論 ………………………………………………………………………………… 1二鉆井工程設(shè)計(jì) …………………………………………………………………… 2三 鉆前準(zhǔn)備及驗(yàn)收 ………………………………………………………………… 9四 鉆井施工作業(yè)…………………………………………………………………… 10五取心施工作業(yè) …………………………………………………………………… 11六固井施工作業(yè)要求 ……………………………………………………………… 12七 煤層氣井井控要求 ……………………………………………………………… 14八鉆井工程質(zhì)量要求 ……………………………………………………………… 14九健康、安全與環(huán)境管理要求 …………………………………………………… 18十小結(jié)……………………………………………………………………………… 19十一致謝……………………………………………………………………………… 21十二參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 22煤層氣鉆井流程及鉆井關(guān)鍵技術(shù)技術(shù) 緒 論煤層氣俗稱煤礦瓦斯，是一種以吸附狀態(tài)賦存于煤層中的非常規(guī)天然氣，甲烷含量大于90％，它是天然氣最現(xiàn)實(shí)的接替能源[1]。我國煤層氣儲(chǔ)層孔隙和裂隙系統(tǒng)特征，分析了鉆井液對(duì)煤氣層儲(chǔ)層的傷害機(jī)理。Tianjin Engineering Technical Institute畢業(yè)實(shí)踐報(bào)告（副標(biāo)題）煤層氣鉆井流程及關(guān)鍵技術(shù)班 級(jí)：地質(zhì)09一班摘 要由于煤層氣與石油天然氣儲(chǔ)層特性和產(chǎn)出機(jī)理不同，因此，采用的鉆井工程方法與技術(shù)也就存在差異。為規(guī)范煤層氣鉆井工程作業(yè)，保障工程質(zhì)量，在總結(jié)國內(nèi)外煤層氣鉆井工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，特制定本標(biāo)準(zhǔn)，以對(duì)煤層氣鉆井工程設(shè)計(jì)、施工作業(yè)、井控要求、工程質(zhì)量要求、安全、健康、環(huán)境管理要求、鉆井完井、交井驗(yàn)收及資料匯交等內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。最后針對(duì)煤層氣鉆井儲(chǔ)層保護(hù)措施方面進(jìn)行了分析和研究，提出了采用欠平衡鉆井和微過平衡鉆井等煤層氣井儲(chǔ)層的保護(hù)措施，這對(duì)煤層氣儲(chǔ)層開發(fā)生產(chǎn)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。不僅有利于煤礦安全生產(chǎn)，而且還能有效減少大氣環(huán)境污染，改善我國能源結(jié)構(gòu)。本文僅就鉆井工藝部分作研究和探討。自20世紀(jì)70年代中期煤層氣工業(yè)在美國興起以來，煤層氣鉆井技術(shù)已充分應(yīng)用和修改了石油、天然氣工業(yè)鉆井技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也隨之而得到了改進(jìn) 一，鉆井工程設(shè)計(jì)1 鉆井工程設(shè)計(jì)步驟，任何煤層氣井鉆井工程設(shè)計(jì)必須按如下步驟進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，詳見圖1：可要求分析、理解地質(zhì)目的和工程任務(wù) 5套管柱設(shè)計(jì)、安全與環(huán)境管理措施圖1 煤層氣鉆井工程設(shè)計(jì)步驟示意圖工程任務(wù)與鉆井工程條件分析 生產(chǎn)因素 地質(zhì)因素 其它因素水產(chǎn)量 地層結(jié)構(gòu)及其特征 清除鉆屑生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工具 水文地質(zhì)條件 修井和再完井增產(chǎn)措施 孔隙壓力完井方法 氣 破裂壓力 坍塌壓力確定最優(yōu)生產(chǎn)套管規(guī)格和下深 確定套管結(jié)構(gòu)和井身結(jié)構(gòu)確定三開井徑和井深 確定二開井徑和井深確定合理表層套管規(guī)格和下深確定一開井徑和深度圖2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程圖2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是地質(zhì)目的、地質(zhì)設(shè)計(jì)要求、地層結(jié)構(gòu)及其特征、地層孔隙壓力、地層水文條件、地層破裂壓力、完井方法、增產(chǎn)措施、生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工具等。 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則1 所設(shè)計(jì)的井身結(jié)構(gòu)應(yīng)充分滿足鉆井、完井生產(chǎn)需要以及獲取參數(shù)的需要 采用的所有鉆井工藝技術(shù)應(yīng)有利于保護(hù)煤儲(chǔ)層，充分考慮到出現(xiàn)漏、涌、塌、卡等復(fù)雜情況的處理作業(yè)需要（一般應(yīng)留有余地），以實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、快速、低成本鉆井。通常情況下，；確因產(chǎn)水量大、地層復(fù)雜或?yàn)樘岣邭馑a(chǎn)量，可采用更大直徑的套管；風(fēng)險(xiǎn)勘探所施工的參數(shù)井，可采用小井眼鉆井（二開井徑小于ф118mm）。表1 煤層氣井常規(guī)鉆井井身表 開鉆程序鉆頭尺寸套管類型套管尺寸一開表層套管二開生產(chǎn)套管（） 地層條件復(fù)雜情況下，可采用表2所示的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。綜合分析評(píng)價(jià)，若有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值，下生產(chǎn)套管；否則，測(cè)井后打水泥塞封井。 井控技術(shù)要求及試壓，參照SY/T 6426標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。2 煤層氣井鉆井循環(huán)介質(zhì)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下主要因素（不局限于這些因素盡量減少對(duì)煤儲(chǔ)層的傷害，保護(hù)煤儲(chǔ)層；穩(wěn)定和保護(hù)井壁，平衡地層壓力，以保障鉆進(jìn)施工安全；潤滑、冷卻鉆頭。根據(jù)增產(chǎn)措施和煤儲(chǔ)層特點(diǎn)，亦可采用暫堵型優(yōu)質(zhì)粘土鉆井液鉆井循環(huán)介質(zhì)性要求 4煤層氣井所采用的鉆井液應(yīng)滿足下列要求：1 鉆井液與煤儲(chǔ)層要有良好的配伍性參照SY/T 535SY/T 6075標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，并優(yōu)選出能與煤儲(chǔ)層良好配伍的優(yōu)質(zhì)低密度鉆井液配方 降低固相含量2在進(jìn)入煤系地層前采用普通優(yōu)質(zhì)鉆井液，粘土含量小于6％；煤層段根據(jù)井型和錄取參數(shù)的需要，可采用清水、無粘土和少量粘土優(yōu)質(zhì)鉆井液，配備好固控設(shè)備。若水源充足時(shí)，可開放式循環(huán)。 酸堿值要適當(dāng)一般pH值應(yīng)控制在8～。5 降低鉆井液密度，實(shí)行平衡或近平衡鉆井使用無粘土或少量粘土優(yōu)質(zhì)鉆井液、清水，再配備使用好固控設(shè)備除去有害固相，保持低密度； 切力和動(dòng)力適當(dāng)?shù)那辛蛣?dòng)塑比，有利于攜帶懸浮鉆屑，有效清洗井眼，降低激動(dòng)壓力和對(duì)煤儲(chǔ)層的傷害。氣體鉆井循環(huán)介質(zhì)氣體（包括空氣、氮?dú)猓┳鳛殂@井循環(huán)介質(zhì)鉆煤層氣井，實(shí)現(xiàn)欠平衡或近平衡鉆井，有利于防止對(duì)煤儲(chǔ)層的污染，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。取煤心鉆頭參照本標(biāo)準(zhǔn)條款執(zhí)行。一般情況下，以鉆壓不超過鉆鋌重量的80%為原則。式中：Wb——設(shè)計(jì)的鉆壓, Kg。f——浮力系數(shù)，無量綱，可用下式算得：f=(ρcρm)/ρc式中：ρc——鉆鋌的密度，g/cm3。注：考慮實(shí)際鉆井摩擦力、反彈力、井斜等影響，實(shí)際設(shè)計(jì)鉆鋌長(zhǎng)度計(jì)算值應(yīng)加大10%左右。 鉆進(jìn)時(shí)，軸向拉、壓應(yīng)力中和點(diǎn)必須位于鉆鋌全長(zhǎng)的80％左右位置。必要時(shí)還可以采用變徑穩(wěn)定器甚至“隨鉆技術(shù)”。鉆桿常用ф127mm鉆桿。若小井眼鉆進(jìn)選用Φ63mm或ф73mm鉆桿，小井眼取心選用ф89mm鉆桿。應(yīng)采用扶正器，以實(shí)現(xiàn)“滿眼”或“鐘擺”鉆進(jìn)。8 固井工程設(shè)計(jì) 套管設(shè)計(jì)套管串結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參照SY/T 5724套管串結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。套管柱強(qiáng)度設(shè)參照SY/T 5322標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)。煤層氣生產(chǎn)井，生產(chǎn)套管和技術(shù)套管應(yīng)使用API標(biāo)準(zhǔn)套管，表層套管可考慮使用API限用套管。完井深度在1000m以淺的煤層氣直井，生產(chǎn)套管在目標(biāo)層上下范圍內(nèi)每二根套管至少裝一只扶正器。環(huán)空水泥返深處要加一只扶正器。 hw——煤層氣井垂深, m 。 為減少煤心在起出過程中的氣體損失量，提升時(shí)間限定為：井深1000m以淺，取心內(nèi)筒從提心開始至出井口時(shí)間小于20min，從出井口到煤心裝罐完時(shí)間小于10min。1常規(guī)井徑取心：φ215mm取心鉆頭+φ178mm繩索式半合管取心工具+（內(nèi)徑≥95mm）6根+φ127mm鉆桿（內(nèi)徑≥95mm）+。3 煤層頂、底板及煤層可采用PDC取心鉆頭、硬質(zhì)合金取心鉆頭或金剛石取心鉆頭。表4 煤層氣井繩