鉆完井技術(shù).pdf

《鉆完井技術(shù).pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、鉆井工程技術(shù)第一節(jié)鉆井裝備鉆井設(shè)備主要有兩種類型：一是空氣鉆機(jī)，二是水源鉆機(jī)?？諝忏@機(jī)是本次生產(chǎn)施工的主力機(jī)型，為美國雪姆（Schramm）公司生產(chǎn)的T685WS車載頂驅(qū)鉆機(jī)和T130XD車載頂驅(qū)鉆機(jī)。常規(guī)泥漿鉆機(jī)包括ZJ-15鉆機(jī)、TSJ-2000鉆機(jī)、TSJ-2000E鉆機(jī)、TSJ-1000鉆機(jī)、SPS-2000鉆機(jī)、SPS-1000鉆機(jī)、SY1000-A鉆機(jī)、GZ-2000鉆機(jī)和SPC-600鉆機(jī)。第二節(jié)鉆井技術(shù)煤層氣儲層與常規(guī)砂巖儲層相比，具有許多獨有的特性，這種獨特儲層和地質(zhì)特征給煤層氣井的鉆井、取芯帶來了各種各樣的問題和鉆井施

2、工工藝的變化。所以要選用最適合的鉆井方法和合理、有效的鉆井工藝，才能保證高水平地勘探和開發(fā)煤層氣田。一、煤層氣井的類型煤層氣井的類型一般按功能可分為參數(shù)井、生產(chǎn)試驗井和生產(chǎn)井。參數(shù)井：主要是通過取的煤芯測試煤層含氣量；通過地層測試技術(shù)了解煤層和圍巖的地應(yīng)力和滲透性；掌握煤層的延伸壓力、閉合壓力和最小壓裂壓力；為選擇壓裂方式及進(jìn)行壓裂設(shè)計提供依據(jù)。生產(chǎn)試驗井：利用地面的單井或小井網(wǎng)對煤層氣進(jìn)行試驗性排采，為煤層氣開采性、產(chǎn)量和資源量評價提供依據(jù)。生產(chǎn)井：開采煤層氣的采氣井。一般單口生產(chǎn)井控制面積小，開采產(chǎn)量較低，在生產(chǎn)實踐中多采用井網(wǎng)或井組

3、，形成井群。二、煤層氣井鉆井方法中國煤層氣鉆井技術(shù)起步較晚，長期以來基本沿用國內(nèi)常規(guī)油氣鉆井技術(shù)。隨著對提高勘探開發(fā)水平、提高煤層氣產(chǎn)量、降低鉆井成本和保護(hù)儲集層的要求日益提高，國外一些應(yīng)用成功的煤層氣鉆井技術(shù)正在得到借鑒和利用。煤層氣鉆井有以下幾種方法：1、頓鉆用鋼絲繩把頓鉆鉆頭送到井底，由動力機(jī)驅(qū)動游梁機(jī)構(gòu)，使游梁一端上下運動，并帶動鋼絲繩和鉆頭產(chǎn)生上下沖擊作用破碎巖石，又稱沖擊鉆，是一種古老的鉆井方法。頓鉆鉆機(jī)的天車臺有3個滑輪，各通過一根鋼絲繩，用來下套管、撈砂和起、下鉆具。用頓鉆鉆井，鉆進(jìn)和撈砂必須相間進(jìn)行。頓鉆鉆速慢，效率低，

4、不能適應(yīng)井深日益增加和復(fù)雜地層的鉆探要求，逐漸被旋轉(zhuǎn)鉆代替。但它有設(shè)備簡單，成本低，不污染儲層等優(yōu)點，可用于一些淺的煤層氣井、漏失井等。2、旋轉(zhuǎn)鉆利用鉆頭旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的切削或研磨作用破碎巖石，是當(dāng)前最通用的鉆井方法。它比頓鉆鉆速快，并能處理井塌、井噴等復(fù)雜情況，按動力傳遞方式不同，分轉(zhuǎn)盤鉆和井下動力鉆兩種。（1）轉(zhuǎn)盤鉆：在鉆臺的井口處裝有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤中心旋轉(zhuǎn)部分有方孔，鉆柱最上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭。動力機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤時帶動鉆柱和鉆頭一起旋轉(zhuǎn)，破碎巖石，井眼隨鉆柱不斷加長而加深，巖屑隨循環(huán)泥漿返至地面。（2）井下動力鉆：利用井

5、下動力鉆具帶動鉆頭破碎巖石。特點是鉆進(jìn)時鉆柱不轉(zhuǎn)動，磨損小、使用壽命長，特別適用于打定向井和水平井。井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆、電動鉆具等。前兩種靠高壓泥漿驅(qū)動，后一種是用電驅(qū)動。電動鉆需要特殊的帶電纜的鉆柱，尚未大量使用。三、井身結(jié)構(gòu)直井鉆井廣泛應(yīng)用于山西沁水盆地，實現(xiàn)了產(chǎn)量突破，并逐步形成了針對這一地區(qū)高階煤儲集層地質(zhì)特征的配套鉆井完井技術(shù)：近平衡和欠平衡垂直鉆進(jìn)、套管完井、射孔、水力攜砂壓裂。直井鉆井施工中的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題：（1）由于在鉆井完成后，還要進(jìn)行射孔、壓裂、安裝井下裝置等后續(xù)施工，對于鉆井質(zhì)量中井斜有嚴(yán)格要求，井深500

6、m井斜0-1.0°為優(yōu)質(zhì)，1.0-2.5°為合格，超過2.5-3.0°為不合格，超過3.0°為報廢。造成井斜主要有以下幾方面原因：鉆機(jī)安裝不正、開鉆鉆進(jìn)參數(shù)選擇不合理、鉆具組合不恰當(dāng)、松軟地層沒有控制進(jìn)尺、單點測斜不及時等。主要防斜措施：①鉆塔安裝必須符合規(guī)范要求，保證三點一線；鉆機(jī)安裝要保證轉(zhuǎn)盤水平；②松散層鉆進(jìn)要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)參數(shù)，采用吊打的方式，防止出現(xiàn)井斜；③采用適宜的鉆具組合，鉆鋌、鉆桿直徑不能相差太大，要保證粗徑鉆具有足夠的長度；④松軟層鉆進(jìn)中不得搶進(jìn)尺，注意在泥巖段劃眼；⑤做到及時測斜，一開完鉆后必須進(jìn)行單點測斜，以后每隔50

7、m測斜一次，發(fā)現(xiàn)井斜后及時采取措施糾正。（2）使用清水和水氣混合鉆井液，重點防垮以及井垮造成的復(fù)雜情況。（3）建立合理的井身結(jié)構(gòu)，加快鉆井速度，減少煤層浸泡時間。煤層氣井的試井開采工藝步驟是：套管射孔、壓裂、抽排降壓、解吸采氣。因此，確定煤層氣井井身結(jié)構(gòu)時必須綜合考慮。井身結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計為兩開結(jié)構(gòu)：一開井徑Φ311.15mm，鉆深以超過風(fēng)化帶10.00m為準(zhǔn)，下Φ244.5mm表層套管，固井水泥返至地面；二開井徑Φ215.9mm，下Φ139.7mm生產(chǎn)套管，固井水泥返高目的煤層以上200.00m。鉆至目標(biāo)煤層以下40-4

8、5m完鉆。Ф244.5mm*35.38mФ表層套管311.15mm*35.90m水泥返深生產(chǎn)套管定位短套3#煤頂板3#煤底板定位短套遇阻深度3#煤頂板阻位3#煤底板Ф139.7mmФ215.9