煤层气丛式井技术研究_-_王德桂

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1、煤层气丛式井技术研究王徳桂2毛志新彳冯建秋I(1.中石油煤层气有限责任公司北京100028；2.中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095)摘要：韩城、三交及大宁吉县地区地面地形条件较差，钻前工作量大，排采管理较闲难，采用从式井技术将能较好的解决以上问题，取得较高的综合效益。文章首先综述从式井技术的发展状况及其特点，然后以大宁-吉县地区的条件为例，进行了从式井井网选择和部署、场地要求、设计原则与要求、设备要求、经济效益评价等方面的研究，并针对排采屮防偏磨而进行扶正器合理安放位置的研究，为大规模利用从式井技术进行煤层气川开发提供技术参数及要求。关

2、键字：钻前工程；排采管理；从式井；井网选择；扶正器；技术规范从式井是指在一个井场上有计划地钻出两口及以上的定向井组，该技术是随着钻井技术和工艺的发展大规模应用于地面条件差，井场不便的地区。国内，长庆汕出和延长汕矿人规模应用于低渗汕气出勘探开发［何，同时滩海和海上钻井平台也人量使用，降低钻井综合成本，提高经济效益”役国内煤层气层埋深普遍在1200m以内，较汕气层埋深浅，从式井技术在应用屮不断发展，华北汕田在沁水盆地部分区域进行了大量使用⑹，同时煤层气公司韩城分公司在08年施工了从式井组，排采效果也较好。韩城、三交及大宁吉县地区地面地形条件较差，征地和道路修整

3、困难，人部分区域较适介采用从式井技术开发煤层气出。丛式井具有以下优点：1.节约上地资源，大大减少钻前费用，保护环境；2.方便钻井和压裂作业，减少3力7井左右的搬家费；3.儿口井可以统一进行压裂及排采维护，降低地面建设费及管理成木。同时从式井组也具有以下缺点：1.增加了井眼轨迹控制难度；2.设备和技术要求高；3.现场工程监管难度增人；4.总体井组钻井周期长，一般要整个井组完钻后才可进行后期作业。1丛式井井网选择和部署原则1.1煤层气丛式井井网选择煤层气从式井井网的选择主要考虑到以下因素：(1)煤层气开发直井井网：现有煤层气井间距一般保持在300^400m,相

4、对于普通汕气井间距较小，一•般釆用四点法和五点法部署井网，从式井网控制面积也应该遵循冑井网的要求。(2)煤层埋深：煤层埋深条件是选择从式井井数的重要条件，埋深深小于400米的井原则上不设计从式井组，埋深小于600m的选择2~4口井共一个井，埋深在800^1000m之间的一般选择5~6口井，超过1000m的对选择6为口井。(3)地质与地形条件：地质条件复杂，中上部地层有严重的井漏、涌水、地层倾角大、方位易漂移等地质情况时应该选择井数少的从式井组；地面条件相对较好，征地和路面条件好的地区也对选择井数少的从式井组。（4）钻井队伍设备能力和成本因素：现有煤层气钻井

5、设备大部分采用煤炭的小钻机，整体设备能力差，定向仪器简陋，一般采用单点测斜设备进行控制，精度低，但同时工程成本较低。当水平位移过大，垂深1000m,水平位移超过300m时，现有队伍能力在工程精度、动力条件筹方面很难满足要求。图2丛式井组控制面积大宁-吉县地区的煤层埋深在900^1200m,地面条件和对其他分公司耍好，部分地区中上部地层掉块严重且倾角较大，综合考虑以上条件，建议暂时采用1口直井+4口定向井组成的丛式井井组（图1所示），在各项条件得到改善后可以考虑9口井共一个井场的方式。图15口井组成的丛式井组1.2丛式井井位部署丛式井的井位部署应充分考虑煤层

6、理深、渗透率、倾角、主应力方向等因素以及井眼轨迹控制等工艺技术条件。如图2所示，在人宁-吉县地区可以采用1口直井+4口定向井的丛式井井纟R来控制400mX400m的五点式井网。1.3钻井场地选择原则在现场进行从式井场地的选择应充分考虑地面的地形条件和控制及合理利用储量的需要，并考虑到后期地面建设需要，一般要综合考虑以下因素：（1）满足区块开发方案和煤层气集输要求；（2）充分利用口然环境、地理地形条件，尽量减少钻前工程的难度，有效利用井组控制不利；（3）应考虑钻井能力和井眼轨迹控制能力；（4）必须满足其它冇关女全环保的规定。大宁吉县区块一般采用2000米钻机

7、进行钻进施工，每口直井的井场大小通常为30X40米。1口直井+4口定向井组成的从式井可以采用50X40米大小的井场。2丛式井地质与工程设计原则及要求2.1井间距设计井间距一•般设计为4-8米，根据地层倾角情况和前期统计的直井150以内井斜情况，考虑到防碰要求，在此确定为5口1.2造斜点位置选择如果条件允许，造斜点选择应尽可能靠上，一般进入基岩50m以后开始，相邻两井造斜点错开30m,具体造斜点的确定述应遵从以下原则：(1)造斜点应选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎带、漏火地层；(2)地层可钻性均匀，不应冇硬夹层；(3)要满足采油工艺要求：(4)垂深大、水

8、平位移小的井，造斜点应深，以简化井身结构、加快钻速：(5)垂深小、