文档介绍：钻井工程天然气工业 2007 年 7 月
煤层气多分支水平井钻井关键技术研究*
饶孟余1, 2 杨陆武2 张遂安1 梁乙伟3
( 1. 中国石油大学石油与天然气工程学院 2. 奥瑞安能源国际有限公司 3. 山东省煤矿安全监察局泰安鲁中分局)
饶孟余等. 煤层气多分支水平井钻井关键技术研究. 天然气工业, 2007, 27( 7) : 52- 55.
摘要在分析中国煤层气藏具有低压、低渗、低饱和、构造煤发育以及非均质性强烈等地质特征的基础上,
认为在我国用常规垂直井开发煤层气具有很大的地质局限性, 进而提出用多分支水平井来提高煤层气单井产量和
采出程度。结合沁水盆地 6 口成功井的实践, 剖析了多分支水平井钻井的地质工作重点以及两井连通、井眼轨迹
控制、井壁稳定控制技术等关键环节, 指出采用多分支水平井开发煤层气是适合中国煤层气藏地质特点的最佳技
术选择。
主题词中井钻井技术
中国煤层气资源丰富开发煤层气不仅具有很
, 一、中国煤层气藏的地质特点
好的经济效益, 而且具有巨大的社会效益。我国煤
层气的勘探开发工作始于上世纪 80 年代末, 到目前煤层气藏是指在地层压力作用下保有一定数量
为止, 已施工的各类煤层气井有 300 多口, 但是至今气体的同一含煤地层的煤岩体, 并具有独立的构造
我国并没有真正实现煤层气规模化、商业化开发。形态。煤层气主要( 90% 以上) 是以吸附状态附着于
究其原因之一是还没有找到适合中国煤层气藏特点煤岩体的内表面上, 只有少量的煤层气以游离态储
的开发技术。存在煤岩的割理、裂隙和孔隙中, 或溶解在煤层的水
中。这一特殊的赋存方式决定了煤层气的开发必
在已经施工的常规煤层气生产直井中, 单井最,
3 须通过排水降压来实现解吸扩散渗流。另
高产气量在 1000~ 2000 m / d, 绝大多数井日产气只/ ) ) 0
外, 煤岩体还具有弹性模量低、泊松比高、性脆、易压
有几百立方米, 显然, 地面直井开发煤层气并不真正
缩、不稳定等特点。中国的煤层气藏除了其固有的
适合我国煤层气藏地质特点, 难以达到理想效果。
一般特点外, 还具有自身的特殊性, 表现如下[ 1-3] 。
中国煤层气规模化、产业化开发的出路在哪里? 奥
( 1) 低压、低渗、低饱和现象突出, 有些地区表现
瑞安能源国际有限公司 2004 年 11 月 27 日在沁水
为特低压、特低渗和特低饱和。这些特征使得中国
盆地成功地施工的中井
的煤层气藏不适宜使用当前的常规技术进行开发。
给出了答案, 该井到目前为止已经排采了近 400 d,
( 2) 成煤期后构造破坏严重, 造成部分地区构造
3
单井产能仍然稳定在 20000 m / d 以上。截至 2006 煤发育。构造煤因其呈粉状、糜棱状, 裂隙已不复存
年 5 月, 奥瑞安能源国际有限公司已经在沁水盆地在, 仅有的颗粒孔隙也被更细的粉煤所充填, 导致煤
成功地钻了 6 口煤层气多分支水平井, 成效显著。层渗透率极低[ 4] , 而且使得储层改造这一影响煤层
笔者有幸参与了所有这些井的设计和施工全过程, 气井产能的激励过程无法实现。因此,