井喷对瓦斯综合治理的意义.pdf

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1、总第188期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2015．04．024井喷对瓦斯综合治理的意义王韶伟(潞安集团金源煤层气公司，山西长治046204)摘要：文章介绍了金源煤层气公司在潞安五里堠煤矿LAWLH一028号井冲砂的过程中遇到的井喷现象，通过对此事件的认真分析，重新定义了五里堠煤矿煤层气储层条件。指出潞安集团高瓦斯矿井地面瓦斯综合治理的必要性，对预防煤与瓦斯突出提供了一条新思路。关键词：井喷；抽采：防突中图分类号：TD713文献标识码：B文章编号：1005—2798(2015

2、)04—0058—02金源煤层气公司2014年在五里堠煤矿LAwLH时，惯性作用导致井中出现抽吸压力，导致井底压一028号井冲砂作业的过程中遇到井喷现象，通过力突然降低．当井底压力低于煤层气储层压力时发对此次事件的认真分析，使我们对地面瓦斯抽采井生井喷现象。工作有了全新的认识，对煤矿瓦斯综合治理也具有井底压力公式为：P=P静+P环损±P激动积极的意义。其中，P静为静水柱压力；P环损为洗井液流过油管与套管环空时损耗的压力；P激动为油管向下运动1井喷发生过程的顶替作用导致环空内液柱向上运动，从而产生流金源煤

3、层气公司于2014年4月14Et上午8：()(】动阻力，井中出现激动压力。进入LAWLH一028井场开始下油管，下午13：30探五里堠煤矿共压裂了4口井，分别为：到砂面，砂面位置476．5m(第50根油管)。15：30LAWLH一022、LAWLH一023、LAWLH一028、开始冲砂作业．2rain后出现了井喷现象，水柱强LAWLH一031号井。4口井在压裂后持续溢流，井劲。持续时间约20min，井喷变弱，开始溢流，溢流时筒中的液位都接近井口，说明煤层气储层压力为正间持续至4月24Ft。4月24El重

4、新冲砂，施工正常压力(也称饱和压力，储层压力梯度为0．978常MPa／100rn)Eli，相对沁水煤田其他区块属于储层压力较高的地层(沁水煤田多数为欠压储层，储层压2井喷原因分析力梯度小于0．978MPa／100n1)。井喷发生的原因很多。其最根本的原因是地层LAWLH一028号井采用活性水+氮气伴注压孔隙压力大于钻井液静液柱压力，即井内压力小于裂工艺，而氮气具有增加储层压力和驱替甲烷的作地层压力，导致井内压力失去平衡。并引起流体从地用，增加了井喷的可能性。层中流人井眼产生井涌。煤层气作业造成井喷的因综

5、合分析，较高的储层压力、活性水十氮气伴注素主要有以下三点：增加储层压力和下油管的过程中产生的抽吸压力是1)遇到异常高压地层，地层压力驱动地层流LAWLH一028发生井喷现象的主要原因。体进入井筒造成井喷。3井喷现象对潞安集团瓦斯综合治理的意2)在井底压力近平衡状态时停止循环，作用义于井底地层的循环压力消失，地层流体进入井筒造成井喷。3．1对地面瓦斯抽采的意义3)管柱下放的过程中突然减速，这时加速度根据以往所掌握的资料可知，潞安集团高瓦斯向上．产生抽吸压力，导致井底压力降低造成井喷。矿井均为欠压储层(储层

6、压力梯度小于0．978MPa／LAWLH一028号井井喷属于第三种情况。洗100in)五里堠煤矿地面瓦斯抽采井取芯、试井资井作业时油管管柱向下运动，但速度不断降低，因料显示：3号、4号煤储层压力为1．95～2．3MPa，储而相应各点的激动压力也不断减小。突然制动油管层压力梯度为0．54～0．59MPa／100in，15号煤储层收稿日期：2014一lO一17作者简介：王韶伟(1988一)，男，山西壶关人，助理工程师，从事地质勘探工作。58王韶伟：井喷对瓦斯综合治理的意义第24卷第4期压力为2．4～2．41

7、MPa．储层压力梯度0．43～理破坏，且向层面向轴部作塑性滑动，层间滑动进一0．52MPa／100m，3号、4号、15号煤层均属于欠压步破坏了煤层的原生结构，使得煤层全部或部分结储层。这与现场实际掌握的数据(正常压力)相矛构发生变化，产生呈层状或似层状发育的构造煤，煤盾而产生这一现象最主要的原因就是煤具有非均质极软、疏松。构造煤的发育程度与向斜构造形成质性、煤储层渗透率低，在取芯、试井过程中往往为过程中煤层的相对滑动量和应力状态呈正相关l2J。“一孑L之见”．调查半径只有几米到十几米，而通过在钻井取芯的

8、过程中该区煤层破碎较严重，煤岩受压裂改造后裂缝半径上百米．能更准确地反映煤储挤压作用明显，说明构造应力作用很强。LAWLH一层压力条件。028号井构造环境见图1。从LAWLH一028号井井喷现象可以看出，钻孔近井地带储层压力梯度偏低，所以在钻井过程中未出现井喷现象，而远井地带储层压力梯度偏高，甚至局部区块异常偏高，导致在压裂施工后出现井喷现象。储层压力梯度是衡量煤层气储层条件的一项重要指标，储层压力较高说明储层能量较大，煤层气抽采可持续性强