鄂尔多斯东缘柳林示范区中煤阶煤层气开采配套技术-论文.pdf

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1、第16卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2014年8月鄂尔多斯东缘柳林示范区中煤阶煤层气开采配套技术赵军孟尚志郭本广莫日和张劲徐浩(1．中联煤层气有限责任公司，北京102200；2．中国石油大学(北京)石油与天然气工程学院，北京100000；3．中国地质大学(北京)能源学院，北京100000)摘要：在示范区形成中煤阶烟煤储层开采的配套示范技术，包括地质富集高产区预测和水动力场特征描述、储层伤害机理和保护技术、钻完井配套技术、增产压裂改造技术、排采工作制度和设备配套等开发技术系列；进行斜井连通工艺创新，实现了在小井场部署多分支水平井、双煤层多分支水

2、平井合采3+4和5煤层，以及筛管完井等水平井钻完井配套技术。成功探索活性水压裂液、投球分层压裂、多层合采的增产改造技术，完善了排采工艺。关键词：烟煤储层；中煤阶；煤层气；钻完井；排采中图分类号：TE375文献标识码：A文章编号：1673—1980(2014)04—0058一O6我国陆上埋深2000rn以内煤层气资源量为产或者工程报废。煤层气多分支水平井技术集成了32．86×10m。，可采资源量为13．90×10m。鄂煤层造洞穴、两井对接、随钻地质导向、钻水平分支尔多斯盆地东缘蕴藏着丰富的煤层气资源，预测井眼、欠平衡等多项先进钻井技术，特别适合于开15

3、00m以内浅煤层气地质资源量约9×10m，盆采低渗透储层的煤层气。自2004年我国引入多地东缘煤层在太原组和山西组集中发育，其纵向发分支水平井技术以来，实践表明该技术很适合我国育特征如图1所示，是实施中煤阶煤层气大井组勘煤层地质条件，是今后我国煤层气开发的技术趋探的理想地区。势J。中石油2010年度多分支水平井的施工井数，柳林示范区位于鄂尔多斯盆地东缘河东煤田中达到191口，单井Et产气6000～40000m／d，是直部，煤层发育层数多，煤层稳定且厚度大，煤层含气井的5～1O倍。多分支水平井技术仍存在很多工量高，煤层气地质条件优越。煤田总体呈一个基本

4、程技术问题需要总结。向西倾斜的单斜构造，属于吕梁复背斜西翼的一部经过技术攻关与试验，柳林地区初步形成了中分，断层发育数量少，水文地质条件较为简单。含煤煤阶煤层气高效开发的配套技术，本文重点介绍富地层为晚古生界石炭系上统太原组及二叠系下统山集高产区预测、钻完井配套、增产改造和排采等技西组，总厚为110～180m，含煤层有8～13层，煤层术，以及主要创新之处。总厚10～42m，含煤系数8％～12％。目标煤层31整体实施效果+4、5、8+9煤层，热演化程度中等，主要产焦煤，含气量一般为1O～20m／t，埋深400～1000m，煤层1．1储量落实和产能建设含

5、气饱和度为17．90％～101．83％，平均含气饱和2012年柳林示范区提交163亿ITI煤层气探明度为63．59％，渗透率为(0．29～12．72)×10地质储量报告，“十一五”期间提交53亿m，全区总Ixm，储层压力为正常一欠压。共216亿m。建设1亿m／a煤层气示范基地，已经国内中煤阶煤层开采的主要工程技术难点较建成CNG集气站一座，集气管已经铺设8km。签多。与高煤阶煤层相比较，中煤阶煤层更软，割理丰订煤层气销售合同，预计2013年6月实现售气，计富，钻井中容易发生井壁坍塌，储层容易受到伤害。划初期销售规模为10万m／d，2013年底达到采用

6、水平井钻井面临的工程风险多，导致水平井低15万m／d收稿日期：2013—10—22基金项目：国家油气重大专项示范工程62(2011ZX05062)作者简介：赵军(1972一)，男，高级工程师，研究方向为煤层气、致密气等非常规油气资源开发。·58·赵军，等：鄂尔多斯东缘柳林示范区中煤阶煤层气开采配套技术一体化”的优化设计方法，有效地规避了这些工程(3)建议在示范区南部试验水平井+分段压裂风险。改造的钻完井技术，共采致密砂岩气和煤层气，初步配套形成了柳林示范区常规多分支水平井、斜推荐在3+4煤层和5煤层之间的砂岩层储层钻水井连通的多分支水平井、双煤层共采

7、的多分支水平平井，采用裸眼分段压裂的完井方式，试验分段改造井技术，以及完井采用PE筛管的完井方式，初步形的压裂增产技术，实现致密砂岩气和煤层气高效成了国内中煤阶煤层气高效开发的钻完井示范技共采。术。中煤阶煤层气水平井t3产气量达到1．6×10m／d，四口双煤层气多分支水平井日产气量达到5参考文献×10m。／d。[1]张新民，赵靖舟．中国煤层气技术可采资源潜力[M]．北京：科学出版社，2010：10—30．针对煤层多、煤层薄，单层开发产量低的难题，[2]梁冰，孙可明．低渗透煤层气开采理论及其应用[M]．北配套形成了直井钻井和套管完井，并采用分层投球京：

8、科学出版社，2006：20—31．压裂、多层合采的钻完井和增产改造技术，直井排采[3]接铭训．鄂尔多斯盆地东