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1、气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用第18卷譬3期2011年6月始神油乞藏文章编号:l006—6535(2011)03—0I26—03Vo1.'lNo.1lJIln;盘们.I气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用孙立伟(中油长城钻探工程有限公司,辽宁盘锦124010)摘要:大多数煤层气藏具有低压,低渗,低饱和度等特点,这使得一方面在煤层钻井过程中容易出现井漏问题,另一方面使得常规增产改造和降压开发技术难于奏效通过对气体钻井设备在新疆煤层气项目中充气欠平衡钻井和注氮驱替甲烷施工的分析,表明气体钻井设备对于解决地层漏失和提高煤层
2、气的采收率具有很好的现场应用效果关键词:气体钻井设备;充气钻井技术:注氮驱替甲烷;煤层气;新疆中图分类号:TE242.6文献标识码:A,jl气含量提供了技术保障.20世纪80年代美国开始地面钻孔开采煤层气,中国于20世纪90年代起步.据估算,中国的煤层气资源总量约为25×10～50×10in,大致与天然气相当,资源相当丰富j.在实际的开采过程中发现,大多数煤层气藏具有低压,低渗,低饱和等特点,一方面在钻井过程中极易出现井漏等复杂问题,严重影响钻井周期,污染储层;另一方面在目前的煤层气开发实践中,一般都是采用压力衰竭技术,即
3、通过排水降压来开采煤层气.而煤基质作为一种典型的二重基质,发育有丰富的微孔隙,这些微缝隙对甲烷具有极强的吸附能力,导致煤层甲烷采收率低,煤层气井的生产周期很长,造成煤层气开发的经济效益差,严重影响了对煤层气的评价和采收.新疆煤层气项目是根据BP公司和中石油的联合评估协议为评价沙尔湖地区的煤层气商业价值而进行的微先导试验.沙尔湖地区煤层的地层压力系数仅为0.76～0.87,在之前的钻井过程中出现了严重的漏失,严重影响了施工进度,同时也污染了储层,影响了对储层的正确评价.长城钻探钻井技术服务公司在新疆煤层气项目中利用气体钻井设
4、备在煤层钻井施工中运用充气钻井技术解决了井漏问题,并且对煤层气进行注氮驱替作业,为正确评价新疆沙尔湖地区的煤层1充气欠衡施1:1.1工艺流程在新疆煤层气项目的充气欠平衡施工过程中采用立管注入法,即直接通过钻杆将气体注入井下,基液采用密度为1.03g/cm.的KC1溶液,具体流程见图1.图1新疆煤层气充气欠平衡钻井工艺流程1.2充气欠平衡钻井地面配套设备充气欠平衡钻井地面设备与常规欠平衡钻井相比,只需增加1套气体钻井设备(空压机,增压机,注入管线).1.3煤层充气欠平衡施工1.3.1井身结构新疆煤层项目的2口井SMP一1一M
5、1井和SMP一1井的井身结构如表1,2所示.收稿日期:20101215;改回日期:20110312基金项目:中油长城钻探工程有限公可科技攻关项目"全过程欠平衡钻井技术研究与应用"部分内容(2010A06)作者简介:孙立伟(1975一),男,工程师,1999年毕业于大庆石油学院石油工程专业,现从事欠平衡和控压钻井技术服务T作第3期孙立伟:气体钻井设备在新疆煤层气项目中的应用127表1SMP—I—MI井井身结构表4SMP一1井三开充气欠平衡钻井参数/m尺m井段/m/m尺mi下nI返TI备注寸寸～1.3.2三开钻井参数确定根据前
6、期钻井情况,预计该地区地层压力系数为0.76～0.87,采用密度为1.03g/cm的KC1溶液作为充气基浆,控制井底欠压值为0.5～0.8MPa,具体钻井参数设计见表3,4.表3SMP一1一Ml井充气欠平衡钻井参数～/撇(g/c皴m3)撇/(L排/s鼢)/(m3/m隐in/Y一./~'tg6lO1.03l3320.632—0.7567oo1.0313320.655—0.7137701.03l3320.732—0.194考虑到在煤层钻进过程中仅采用1.03g/cm的KC1溶液作为充气基浆,不添加任何提黏剂,特别对充气钻井液体
7、系的岩屑携带能力进行了计算.结果表明,环空返速最低为1.80m/s,环空岩屑浓度最高为0.26%,能够满足携岩需要.1.3.3钻具组合钻具组合采用的仍然是常规欠平衡钻井的钻具组合,但是在充气钻进前,需要在顶部第1根钻杆加1个箭形止回阀,以后每钻进100m再额外增加1个箭形止回阀.具体组合是:~152.4mm钻头+~120mill浮阀1个+~120mm钻铤l0根+088.9mm斜坡钻杆+~120mm浮阀+88.9mm斜坡钻杆+0120mm下旋塞+六方钻杆.1.3.4现场施工情况在2口井的煤层充气欠平衡钻井过程中都未出现漏失等
8、问题,岩屑携带正常,顺利,快速地完成了煤层的钻进.具体施工数据记录见表5.表5新疆煤层气项目三开充气欠平衡施工数据1.4效果分析(1)新疆煤层气项目2口井在煤层钻进过程中利用气体钻井设备,进行充气欠平衡钻井技术施工,成功解决了煤层严重漏失问题,具体实施效果见表6.表6充气欠平衡解决漏失情况统计(2)通过
