煤层气V型水平井组钻井关键技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年2月第36卷第2期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Feb．2014Vo1．36No．2煤层气V型水平井组钻井关键技术刘明，许孝顺，李绪锋刘伟，李业，翟文涛(中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，山东东营。。)李培庆(东南大学交通学院载运工具运用工程研究所，江苏南京210096)[摘要]煤层气V型水平井组是由2口水平井与l口直井组成的新型水平连通井组。该井组在实现水平井与直井的连通后，由水平井提供泄流通道，直井进行排采生产，具有增加有效

2、供给范围、提高单井产量等优点。对前期完成的延3V1试验井组进行了概括，并结合施工情况，系统阐述了井眼轨迹控制、远端精确连通和钻井液的选用等钻井关键技术中的技术措施及成功经验。该V型水平井组的顺利完成，表明其可成为煤层气的开发手段之一，为未来延川南区块煤层气的大规模开发提供技术支撑。[关键词]煤层气；V型水平井组；井眼轨迹控制；远端精确连通[中图分类号]TE243[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)02—0092—04煤层气俗称“瓦斯”，主要成分为甲烷，是以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气。在世界能源需求日益紧张的情况下，作为一种优质

3、、清洁能源，煤层气的大规模开发利用前景广阔。延川南区块煤层气藏具有“三低”特征，即低压、低渗、低饱和度l1j，这些特征决定该区块布井方式、开采方法以及生产管理都与常规油气田有很大不同。目前，开采煤层气普遍采用U型井连通技术，这种技术是指2口不同位置的水平井与直井、定向井与水平井或水平井与水平井在同一目的层连通。V型井是一种新型的水平连通井组，由2组之间呈一定夹角并共用l口排采直井的U型井组成；地层流体通过2个水平井眼分别流向同一排采直井井筒内，增加了泄流面积，较U型井能够产生更大的经济效益。笔者以延3一V1井组为例，介绍煤层气V型水平井组钻井关键技术。1延

4、3-V1井组概况为_r开发延川I南区块下二叠统山西组2号煤层(以下简称“2号煤层”)的煤层气，扩大井控面积，提高煤层气储量动用程度以及探索V型特殊工艺井技术在延川南区块煤层气开发中的适用性，进行了延3一Vl井组的钻探。延3一V1井组是在延川南区块延3井区部署的一个排采试验井组，设计由2口水平井(延3一V1Pl井、延3一V1一P2井)与1口直井(延3一Vl井)组成，并实现远端连通，夹角约为44。(图1)。完井后由图1延3-V1井组轨道空间示意图2口水平井提供泄流通道，直井进行排采生产。1．1延3一Vl井组井身结构1)直井井身结构及造穴直井采用二级井身结构：①

5、一开采用444．5ram钻头钻穿上部易漏失地层后下入339．7ram表层套管；②二开采用2l5．9ram钻头钻穿目的煤层，完钻下人177．8ram套管后封固。直井造穴：为达到水平井与直井在煤层中成功对接的目的，需要在直井的目的层位造一个洞穴。直[收稿日期]2013—07—01[作者简介]刘明(1983一)，男，2009年济南大学毕业，助理工程师，现主要从事现场定向井技术服务工作。学兔兔www.xuetutu.com第36卷第2期刘明等：煤层气V型水平井组钻井关键技术井套管在位于煤层位置处添加一根长度约8m延3．V1．Pl井延3一vl-P2井—mⅥ广延3．v

6、1井的玻璃钢套管，下入扩孔器至玻璃钢套管处。扩孔器刀杆(长度约25cm)在钻井液的冲击下竺笪兰2445mm套管张开并随着钻具的转动切削玻璃钢套管和周围煤层，形成直径约0．5m的洞穴口j。2)水平井井身结构水平井采用三级井身结构(图2)：①一开采用444．5ram钻头钻穿(75311．1mm~—．．．．．．．．．．．．．．．．—13971rim套管!：!上部易漏失地层后下入339．7mm表层套管；2445mm套管177．8ram套管②二开采用3i1．1ram钻头钻至目的煤层顶板图2延3-V1井组井身结构图上部lm处完钻，下入244．5mm套管；③三开采用21

7、5．9mm钻头钻进水平段，与直井连通后完钻，下入139．7ram套管+筛管(水平段)组合，悬挂于技术套管直井段。I．2连通设计要求及地质参数连通设计要求及地质参数为：①连通位置垂深——延3一V1一P1井垂深1246．20m，延3一V1一P2井垂深1225．20m；②连通位置井径为500mm；③目的层位为2号煤层；④连通点位置确定需根据井组中另一口水平井的连通位置进行修改调整(先施工的水平井可不考虑)，确保两水平井连通点之问垂直距离≥lm；⑤完钻原则——水平井与直井连通后再打lOm口袋完钻；⑥地质参数如表1所示。表1延3-V1井组地质参数2井眼轨迹控制技术井

8、眼轨迹控制的主要目的是尽可能地增加轨迹与煤层的接触面积，提高煤层穿