【7A文】煤层气井固井工艺新技术.ppt

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1、煤层气井固井工艺新技术一、固井工艺的优化和改进二、粉煤灰固井技术的成功实验和应用三、绕煤层固井技术的实验及施工四、结论汇报提纲一、固井工艺的优化和改进二、粉煤灰固井技术的成功实验和应用三、绕煤层固井技术的实验及施工四、结论韩城地区地层特点韩城矿区地形复杂，高差470m—1200m，由东南向西北渐高；整体上为北东向展布、向西北倾斜的单斜构造，浅部发育断层及次级褶曲、深部构造简单。区内构造类型多样，展布方向及相互关系复杂。高角度裂隙发育，部分自营区块地层漏失严重，属于低渗欠压地层。图1由于初期对韩城地区地层认识不足，同时煤层气也是一个新兴的行业，与油气田开发有很

2、大的不同。刚开始采用的是油田那套固井设计，出现了一些问题，因此，我们对原有的固井方案做出了一些改进。图1韩城地区构造图对原固井方案的几点改进1、减少前置液用量，改变前置液性能，加入适当的化学处理剂（降失水剂或复合纤维），使其粘度不低于循环时钻井液的粘度，减少其对井壁的冲刷；2、进一步降低最上部100-150m水泥浆的密度。3、在水泥浆中加降失水剂（1.3-1.5%）和减阻剂（0.2%），尤其在煤层以上60-80m的水泥浆中加入早强剂，目的是为了保证封固石盒子组底部的大段砂岩，部分砂岩裂缝发育，容易发生漏失。规范现场操作，加强钻井方和固井方的沟通和交底1、对于

3、钻井过程中漏失比较严重的井，固井之前井队进行憋压实验，对于不同段井深的井采取憋压相应压力，确保固井时，水泥浆不压穿地层；憋压实验见图2图2憋压实验现场2、前100m封固段水泥浆密度控制在1.50-1.55g/cm3之间，其余井段控制在1.60-1.65g/cm3之间，泵入排量小于或等于循环钻井液时泥浆泵的排量；3、控制好压塞，顶替水泥浆的排量500L/min，使其达到紊流或塞流流态，计量顶替，小排量缓慢碰压；4、每口井都要取小样（用现场水）做稠化实验；5、固井前检查好施工设备，管汇，闸阀，确保固井施工的连续性。图3固井施工现场规范现场操作，加强钻井方和固井方

4、的沟通和交底一、固井方案优化和改进二、粉煤灰固井技术的成功实验和应用三、绕煤层固井技术的实验及施工四、结论来源及优势粉煤灰水泥浆体系具有3大优势：（1）降低密度，减轻污染；（2）节约成本；（3）增加固井施工的成功率从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰。其主要化学成分有二氧化硅,氧化铝,三氧化铁,氧化钙和三氧化硫,属硅铝型低钙粉煤灰。韩城粉煤灰资源丰富，价格低廉，只有常规G级油井水泥的1/7。粉煤灰往往被电厂当做工业废料直接倒掉，因此可以很容易获得原料。常规水泥浆体系固井成本高，密度只能控制在平均1.60g/cm3以上，对煤层有较大的压力污染和固相侵入污

5、染。根据水泥和粉煤灰的不同配比，实验不同的添加剂，测定固井参数及抗压强度等。试验数据见表1、表2和表3。图4是不同比例样品的胶结图片。编号123456水灰比0.840.770.680.600.520.44水泥重量/g300克=水泥：粉煤灰=1：2添加剂/%2.52.52.52.52.52.5总液量/ml465445415380350320比重/g/cm31.391.431.471.501.551.59流动度/mm34333230.52927养护温度49-50°初凝时间/h4：074：083：553：393：222：54终凝时间/h4：284：314：163：

6、583：483：07间隔时间/min212321192613表1粉煤灰室内试验（水泥：粉煤灰=1：2）室内试验编号123456水灰比0.680.580.510.680.580.51水泥重量/g300克=水泥：粉煤灰=1：1300克=水泥：粉煤灰=2：1添加剂/%2.52.52.52.52.52.5总液量/ml410370345410375345比重/g/cm31.501.531.571.491.541.58流动度/mm2925.5223128.525.5养护温度49-50°初凝时间/h4：504：254：034：044：563：42终凝时间/h5：104：4

7、34：294：295：154：06间隔时间/min201826251924表2粉煤灰室内试验（水泥：粉煤灰=1：1）室内试验图4水泥石样品胶结图室内试验水泥：粉煤灰（质量比）温度°C压力环境凝固时间H抗压强度MPa1:250常压245.24811.41:150常压249.84815.4表3粉煤灰室内试验（水泥抗压强度）现场应用根据实验室研究成果，结合韩城地区地质条件，选取了几口井作现场实验，平均密度可降至1.40g/cm3，声幅曲线显示第一界面和第二界面胶结情况良好，岩性的影响也不明显。见图5。图5粉煤灰固井声幅图根据现场实验，表层套管按照封固60m，生产套

8、管水泥返至煤层以上300m进行计算，单口井固井费用可