空气钻井技术在柳林煤层气井的应用.pdf

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1、2012年第39卷第2期探矿工程(岩土钻掘工程)35空气钻井技术在柳林煤层气井的应用莫日和，郭本广，孟尚志，姚勇，林亮(中联煤层气有限责任公司，北京100011)摘要：空气钻井技术是煤层气高效开发的重要钻井技术，具有循环压耗低、携砂能力强、井眼净化好的特点，同时能有效防止井漏、保护储层、提高机械钻速等，但面临着井壁稳定、水动力条件等复杂的工程和地质难题，在柳林煤层气井施工中，开展了岩层特征、水文地质条件、煤层含水特性、泡沫钻井液设计等研究，针对地层特点，设计了适合空气钻井的配套工艺技术。通过柳林地区7口井的施工，钻井周期缩短50％，

2、储层得到有效保护，直井产气量达到1000m／d，水平井产气量达15000m／d，初步取得了良好的示范效果，推广应用前景广阔。关键词：空气钻井；水文地质；煤层气；钻井技术；柳林地区中图分类号：P634文献标识码：B文章编号：1672—7428(2012)02—0035—04ApplicationofAirDrillingTechnologyinCBMWellofLiulinArea／MORi一e，GUOBert—guang，MENGShang—zhi，YAOl‘D，LINLiang(ChinaUnitedCoalbedMethaneC

3、orporation，Ltd．，Beijing100011，China)Abstract：Airdrillingisanimportantdrillingtechnologytoeffectivelydevelopecoalbedmethanewiththecharacteristicsoflowcirculatingpressureloss，strongcarryingcapacity，betterholecleaningandadvantagesofpreventingwellboreleakageandprotectingre

4、servoir．Butitalsofacescomplicatedengineeringandgeologicalproblemssuchaswellborestabilizationandhydrodynamiccondition．Researchwasconductedonrockstratafeatures，hydrogeololgycondition，watersaturationcharacterandfoamdrillingmuddesign；andaccordingtotheformationcharacteristi

5、cs，thematchingtechnologysuitableforairdrillingwasdesignedinLiulindistrict．Duringtheconstructionof7coalbedmethanewellsinliulindistrict，drillingpe—riodwasshortenedby50％，reservoirwasprotectedeffectively，andtheproductionofverticalwellsandhorizontalwellreached1000cubicmeter

6、sand15000cubicmeterswithgreatapplicatonprospect．Keywords：airdrilling；hydrogeology；coalbedmethane；drillingtechnology；Liulindistrict0引言石盒子组、太原组地层节理发育，遭受过风化，空气钻井作为一种新型钻井方法，是一种以空较疏松，容易发生井漏；岩性以砂质泥岩、泥岩、粉砂气、氮气为循环介质，用气体压缩机等设备作为增压岩、细砂岩为主，岩层粘土矿物含量高，以清水为循装置，用旋转防喷器作为井口控制设备的一种欠平环介质

7、钻进时造浆严重，会在井壁形成泥饼，影响机衡钻井工艺。空气钻进的工作原理是：以压缩空气械钻速，严重时会造成缩径引起卡钻等复杂事故，另为动力，驱动冲击器内的活塞进行高频往复运动，并外在井壁上形成泥饼会影响煤层气产能，因此采用使产生的功能不断传递到钻头上，使钻头获得一定空气钻是从根本上解决该问题的好办法。的冲击力。同时，在动力头的带动下，使钻头在井底1．2区块煤储层特性不停地改变冲击位置形成园状井筒。在潜孔锤钻进柳林地区以石炭一二叠系中变质程度的烟煤为的同时，一部分破碎下来的岩屑被具有一定压力及主，煤层有效厚度大，含气量高，煤层气资源条件

8、优速度的空气吹离井外，减少了重复破碎，从而提高了越。该地区具有复杂的演化史和变形史，煤储层构钻井效率。我们在柳林煤层气井施工中设计采用了造改造相对强烈，导致该区煤储层普遍存在低孔、低空气钻井技术，并开展了岩层特征、水文地质条件、渗、低