1第3章煤层气固井技术及增产措施.ppt

煤层气固井技术及增产措施 Exploring and Drilling for Coalbed methane Gas 哪里可以找到易高产的煤层气? 我们如何找到这些气藏呢? 地球物理学家通过气藏反射的声波找到它们，计录声波反射回来的时间 计算机处理这些数据，构造出地下岩层系统的图像 我们钻一口井进去 ! ! !我们用什么钻井？ 钻井设备是什么？ 一套可以使我们钻入地层的特殊设备。 一套钻井设备由很多不同的部分组成: 井架，地基，起重设备，发电机，钻杆， 钢罐，泵，岩石碎屑处理设备，还有很多 其他部件。 煤层气井井深一般为100-1500m 50m ，井 较浅，地温和地层压力都比较低，目的层 煤层 胶结强度低、松散，在煤层段易 发生井漏、井壁坍塌形成“大肚子”，造 成产层伤害和影响固井质量。 煤层气井钻完以后，向井内下入一定尺 寸的套管串，并在其周围注入水泥进行 固井。 ①钻进过程中煤层段可能发生严重剥落或坍塌导致井径扩大 ，即在煤层段形成“‘大肚子”井眼，使顶替效率降低，水泥浆 不能将大井眼段的泥浆顶替干净，在水泥与井壁之间残留部 分泥浆.降低了水泥的封固效果。使固井质量降低。 ②固井时易漏失，水泥浆低返。煤层段地层孔隙压力梯度较 低，一般小于1.0MPa/100m,即使用清水钻进，在煤层段漏失 现象也时有发生，常规水泥浆密度为1.85g/cm3，其液柱压力 要比钻井液 煤层段钻井液密度一般为1.03～1.08g/cm3 液柱 压力高，固井时水泥浆很容易漏失，一方面导致水泥浆低返 影响固井质量，另一方面水泥浆渗入煤层对煤层造成伤害。 晋城地区的潘2井和晋试1井均发生过固井水泥浆漏失问题。 ③水泥浆对煤层造成伤害。固井水泥浆是由水泥、水和外 加剂组成的一种硅酸盐胶凝材料。与钻井液相比，水泥浆密 度大（1.6-2.6g/cm3 。由于煤层易破碎、均质性差、裂 缝发育，所以井壁上泥饼质量差，同时在固井过程中渗入煤 层的滤液可能与地层水作用，生成永久沉淀，对煤层造成 严重伤害。用清水钻进，在煤层段形成的泥饼质量差，固井 时水泥浆对煤层的伤害更大。 ④降低煤层伤害要与保证固井质量有机结合，对固井水泥浆 要求高。由于煤层气井井浅、地层温度低、煤层孔隙压力低 ，煤层段要求水泥浆具有低密度、低失水和高强度的特点， 还要在考虑降低成本的条件下提高固井质量。 在保证固井质量的前提下，尽量控制水泥浆液柱压力， 实现近平衡压力达到降低固井作业对煤层的伤害是煤层 气井固井的核心。 浅层气井及煤层气井固井存在的问题主要是封固后环空 气窜。 ①水泥环要有足够的强度，满足强化作业、增产措施的需要 ②固井作业过程中要能尽量减少对煤储层的伤害 ③由于煤层气井开采周期长，在整个生产过程中要能维持煤产层的地层稳定，同时要能为煤层气采出提供一可靠的上升通道。 通过介绍固井技术目的、难点、核心、要求？ 套管＆水泥 一、套管和套管柱 套管：优质无缝钢管。 一端为公扣，直接车在管体上； 一端 为带母扣的套管接箍。 　　 套管的尺寸系列： API标准套管： 4 1/2 ，5 ，5 1/2 ，6 5/8 ，7 ，7 5/8，8 5/8“，9 5/8”，10 3/4“，11 3/4”，13 3/8“，16”， 18 5/8，20；共14种 114.3-193.7mm 。 壁厚：5.21～16.13 mm。 小直径的套管直径小一些，大直径的套管直径大一些。 另外有非标准的钢级和壁厚。 套管的钢级 API标准：H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，N-80，C-90，C-95，P-110，Q-125。（数字×1000为套管的最小屈服强度 kpsi）。 1kpsi 6.8947MPa 其中， H-40，J-55，K-55，C-75，L-80，C-90是抗硫的。 连接螺纹的类型 API标准：短圆（STC）、长圆（LTC）、梯形（BTC）、直连型（XL） 套管柱：由同一内径、不同钢级、不同壁厚的套管用接箍连接组成的管柱。特殊情况下也使用无接箍套管柱。 了解了套管的定义后，固井过程要求对井身结构有充分了解才能去采用相应的措施去固井段固井。 对井身结构有了一定的了解，固井？？ 设计套管柱？？ 2 外挤压力　套管柱所受外挤压力，主要是钻井液液柱压力或地层流体压力。其值由上而下逐渐增大。外挤压力可由下式计算: 3 内压力 内压力是井下套管柱受到套管内流体施加的压力 以及特殊作业 如压裂、挤水泥 所施加的压力。由于地层压 力难以预先确定，所以套管柱内压力确定是困难的。 由于煤层气井较浅，地层压力较小 一般石油套管的抗内压强度都大于抗外挤强度，内压力的确 定及套管抗内压设计的问题不突出，可以不进行内压力计算 但对于某些