3井眼轨迹控制技术.doc

PAGE \* MERGEFORMAT8 煤层气分支井轨迹控制技术 孙成龙 张联波 陈代军　李永伟 于锋 中原石油工程有限公司钻井一公司 　　 摘要：煤层气分支井轨迹控制技术包括钻分支井眼、地质导向等技术，是一项技术性强、施工难度高的系统工程。煤层气分支井的难点主要有：煤层的稳定性差，易发生坍塌、卡钻等故障；煤层厚度只有3-4米，个别地区会更薄，井眼轨迹控制难度大；水平段摩阻、扭矩大，加压困难，钻具易失效；工艺复杂，配套成本高。通过优化施工轨道设计，完善施工方案，可以实现轨迹圆滑、安全钻进。中石化中原石油工程公司自2004年开始施工煤层气分支井，屡破中石化分支最多纪录，分支最多的一口井是1个主井眼23个分支。现将多年来施工分支井的技术进行归纳，形成煤层气分支井钻井技术。 Abstract: The trajectory control while drilling multi-lateral CBM wells involves several key aspects, like sidetracking multi-laterals, geosteering, etc., so it’s a comprehensive job charactering highly technological and greatly difficult. The major difficulties are as following, unstable coal beds easily causing caving, pipe stuck, etc., thin coal beds of 3 - 4 meters or less resulting in challenging trajectory control, high friction drag and torque in horizontal section forming uneasy pushing and drilling string failure, complicated techniques, and high cost. But, the path is able to be smoothly, safely drilled by virtue of optimizing trajectory design and actual drilling measures. Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Co. Ltd., started its drilling of CBM multi-lateral wells since 2004 and has made a record within Sinopec of maximum laterals in a well, reaching one (1) main hole and twenty three (23) laterals. Below is a summary of CBM multi-lateral drilling in past years, and so forming our own specific technology in such area. 关键词：煤层气 钻井 分支井 轨迹控制 煤层气多分支水平井是钻进1个主井眼，再在主井眼上钻多个分支井眼的钻井技术。分支井钻井技术是钻井技术中最具增产效果的技术之一，是近年来发展起来的一项快速开采煤层气资源的先进技术。与常规直井技术相比，多分支水平井技术的优点主要有：泄气面积更大，减少了对煤层的伤害，单井产量大大高，钻井及生产占地少，特别适合煤矿待采区的煤层气开采。国内第一口分支井目前日产量15000-16000m3，比常规直井产量高得多，崭露出多分支井开发煤层气资源的优势。 1 煤层气分支井技术难点 煤层气分支水平井工艺集成了水平井钻井技术、分支侧钻技术、连通技术和地质导向等技术，是一项技术性强、施工难度高的系统工程。为了保持煤层的井壁稳定，煤层段一般采用φ114mm小井眼钻进，因而对钻具组合、随钻测量仪器和钻机设备性能等都提出了更高的要求。煤层气分支水平井的施工难点有： （1）易发生坍塌、卡钻等故障。煤层比较脆，存在着互相垂直的天然裂缝，稳定性差，极易发生井壁垮塌、卡钻等井下复杂情况，甚至造成井眼报废。 （2）井眼轨迹控制难度大。煤层厚度只有3-4米，个别地区会更薄，煤层气分支井设计要求煤层钻遇率达到90%以上，需要频繁调整井眼轨迹。 （3）水平段钻具易失效。由于煤层埋藏较浅且井眼曲率较大，正常钻压很难满足需要，往往钻压超出正常范围。钻柱易发生疲劳破坏，导致钻具事故，要及时改