钻完井技术.pdf

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1、钻井工程技术第一节钻井装备钻井设备主要有两种类型：一是空气钻机，二是水源钻机。空气钻机是本次生产施工的主力机型，为美国雪姆（Schramm）公司生产的T685WS车载顶驱钻机和T130XD车载顶驱钻机。常规泥浆钻机包括ZJ-15钻机、TSJ-2000钻机、TSJ-2000E钻机、TSJ-1000钻机、SPS-2000钻机、SPS-1000钻机、SY1000-A钻机、GZ-2000钻机和SPC-600钻机。第二节钻井技术煤层气储层与常规砂岩储层相比，具有许多独有的特性，这种独特储层和地质特征给煤层气井的钻井、取芯带来了各种各样的问题和钻井施

2、工工艺的变化。所以要选用最适合的钻井方法和合理、有效的钻井工艺，才能保证高水平地勘探和开发煤层气田。一、煤层气井的类型煤层气井的类型一般按功能可分为参数井、生产试验井和生产井。参数井：主要是通过取的煤芯测试煤层含气量；通过地层测试技术了解煤层和围岩的地应力和渗透性；掌握煤层的延伸压力、闭合压力和最小压裂压力；为选择压裂方式及进行压裂设计提供依据。生产试验井：利用地面的单井或小井网对煤层气进行试验性排采，为煤层气开采性、产量和资源量评价提供依据。生产井：开采煤层气的采气井。一般单口生产井控制面积小，开采产量较低，在生产实践中多采用井网或井组

3、，形成井群。二、煤层气井钻井方法中国煤层气钻井技术起步较晚，长期以来基本沿用国内常规油气钻井技术。随着对提高勘探开发水平、提高煤层气产量、降低钻井成本和保护储集层的要求日益提高，国外一些应用成功的煤层气钻井技术正在得到借鉴和利用。煤层气钻井有以下几种方法：1、顿钻用钢丝绳把顿钻钻头送到井底，由动力机驱动游梁机构，使游梁一端上下运动，并带动钢丝绳和钻头产生上下冲击作用破碎岩石，又称冲击钻，是一种古老的钻井方法。顿钻钻机的天车台有3个滑轮，各通过一根钢丝绳，用来下套管、捞砂和起、下钻具。用顿钻钻井，钻进和捞砂必须相间进行。顿钻钻速慢，效率低，

4、不能适应井深日益增加和复杂地层的钻探要求，逐渐被旋转钻代替。但它有设备简单，成本低，不污染储层等优点，可用于一些浅的煤层气井、漏失井等。2、旋转钻利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石，是当前最通用的钻井方法。它比顿钻钻速快，并能处理井塌、井喷等复杂情况，按动力传递方式不同，分转盘钻和井下动力钻两种。（1）转盘钻：在钻台的井口处装有转盘，转盘中心旋转部分有方孔，钻柱最上端的方钻杆穿过该方孔，方钻杆下接钻柱和钻头。动力机驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破碎岩石，井眼随钻柱不断加长而加深，岩屑随循环泥浆返至地面。（2）井下动力钻：利用井

5、下动力钻具带动钻头破碎岩石。特点是钻进时钻柱不转动，磨损小、使用寿命长，特别适用于打定向井和水平井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻、电动钻具等。前两种靠高压泥浆驱动，后一种是用电驱动。电动钻需要特殊的带电缆的钻柱，尚未大量使用。三、井身结构直井钻井广泛应用于山西沁水盆地，实现了产量突破，并逐步形成了针对这一地区高阶煤储集层地质特征的配套钻井完井技术：近平衡和欠平衡垂直钻进、套管完井、射孔、水力携砂压裂。直井钻井施工中的几个关键技术问题：（1）由于在钻井完成后，还要进行射孔、压裂、安装井下装置等后续施工，对于钻井质量中井斜有严格要求，井深500

6、m井斜0-1.0°为优质，1.0-2.5°为合格，超过2.5-3.0°为不合格，超过3.0°为报废。造成井斜主要有以下几方面原因：钻机安装不正、开钻钻进参数选择不合理、钻具组合不恰当、松软地层没有控制进尺、单点测斜不及时等。主要防斜措施：①钻塔安装必须符合规范要求，保证三点一线；钻机安装要保证转盘水平；②松散层钻进要严格控制钻进参数，采用吊打的方式，防止出现井斜；③采用适宜的钻具组合，钻铤、钻杆直径不能相差太大，要保证粗径钻具有足够的长度；④松软层钻进中不得抢进尺，注意在泥岩段划眼；⑤做到及时测斜，一开完钻后必须进行单点测斜，以后每隔50

7、m测斜一次，发现井斜后及时采取措施纠正。（2）使用清水和水气混合钻井液，重点防垮以及井垮造成的复杂情况。（3）建立合理的井身结构，加快钻井速度，减少煤层浸泡时间。煤层气井的试井开采工艺步骤是：套管射孔、压裂、抽排降压、解吸采气。因此，确定煤层气井井身结构时必须综合考虑。井身结构如图5-1所示。井身结构设计为两开结构：一开井径Φ311.15mm，钻深以超过风化带10.00m为准，下Φ244.5mm表层套管，固井水泥返至地面；二开井径Φ215.9mm，下Φ139.7mm生产套管，固井水泥返高目的煤层以上200.00m。钻至目标煤层以下40-4

8、5m完钻。Ф244.5mm*35.38mФ表层套管311.15mm*35.90m水泥返深生产套管定位短套3#煤顶板3#煤底板定位短套遇阻深度3#煤顶板阻位3#煤底板Ф139.7mmФ215.9