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1、煤層氣固井技術(shù)及增產(chǎn)措施3.1煤層氣井固井技術(shù)3.2煤層氣井增產(chǎn)措施第三章煤層氣井固井技術(shù)及增產(chǎn)措施教學(xué)重點(diǎn)與教學(xué)目的掌握套管柱設(shè)計(jì)掌握煤層氣井固井方法掌握固井材料掌握煤層氣井壓裂工藝技術(shù)了解固井的有關(guān)計(jì)算了解其它增產(chǎn)措施ExploringandDrillingforCoalbedmethaneGas固井準(zhǔn)備哪里可以找到易高產(chǎn)的煤層氣?有煤就有氣？實(shí)際上，大多數(shù)煤層氣是吸附在煤基質(zhì)中固井準(zhǔn)備固井準(zhǔn)備1)厚穩(wěn)定的物質(zhì)基礎(chǔ),T15煤SH3號(hào)較淺，滲透率中等－較好，吸附強(qiáng)2)頂?shù)装?，寺頭斷層、地下水分水嶺和露頭的水動(dòng)力封堵3)印支期與燕山
2、期變質(zhì)，無(wú)煙煤，鏡質(zhì)組反射率達(dá)4.0%,大量煤層氣4)熱成因氣和次生生物成因氣5)地下水在補(bǔ)給-運(yùn)移-匯聚過(guò)程中，形成了補(bǔ)給區(qū)-徑流區(qū)-滯流區(qū)。逸散帶，含氣量低；煤層氣含量中等，徑流區(qū)；滯流區(qū)高含氣量。我們?nèi)绾握业竭@些氣藏呢?地球物理學(xué)家通過(guò)氣藏反射的聲波找到它們，計(jì)錄聲波反射回來(lái)的時(shí)間計(jì)算機(jī)處理這些數(shù)據(jù)，構(gòu)造出地下巖層系統(tǒng)的圖像Gas煤層氣聲源接收器t=1sect=1.2sect=1.42sec固井準(zhǔn)備我們鉆一口井進(jìn)去!!! 我們用什么鉆井？發(fā)現(xiàn)了氣藏之后我們?cè)摳墒裁?鉆井設(shè)備!固井準(zhǔn)備鉆井設(shè)備是什么？一套可以使我們鉆入地層的特
3、殊設(shè)備。一套鉆井設(shè)備由很多不同的部分組成:井架，地基，起重設(shè)備，發(fā)電機(jī)，鉆桿，鋼罐，泵，巖石碎屑處理設(shè)備，還有很多其他部件。鉆柱鉆頭起重設(shè)備由以下部分組成:天車,游動(dòng)滑車,游動(dòng)鋼絲繩,和一個(gè)用來(lái)起降游動(dòng)鋼絲繩的絞車。井架底座井架這幅圖畫(huà)的是鉆井設(shè)備上的起重設(shè)備.這個(gè)設(shè)備被用來(lái)提升和放下鉆柱的。鉆柱是一根根10米(30ft)長(zhǎng)的鉆桿連接起來(lái)組成的。待用鉆桿在這里，30ft長(zhǎng)的鉆桿被一根根加到鉆柱上。這樣鉆柱不停的被加長(zhǎng)，可以不停的朝地下鉆進(jìn)。固井準(zhǔn)備這是一幅鉆頭在巖層中鉆進(jìn)的示意圖鉆柱在地表被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)井眼底部的鉆頭旋轉(zhuǎn)。鉆頭上的
4、“牙齒”把巖石磨成碎屑。鉆井泥漿被泵入鉆桿內(nèi)部，從鉆頭的噴嘴流入環(huán)形空間。環(huán)形空間是鉆桿和井壁之間的空間。泥漿將巖屑循環(huán)帶到地表，在那里這些巖屑被移除。鉆井泥漿循環(huán)3)泥漿和巖屑混在一起從環(huán)形空間向上提升，帶到地表。濾網(wǎng)5)巖屑被從泥漿中濾除，形成巖屑堆。這些巖屑將會(huì)被運(yùn)走并處理。4)混合物通過(guò)在地表的濾網(wǎng)。1)干凈的泥漿被泵從泥漿池中抽出，注入鉆桿當(dāng)中。2)泥漿從鉆頭的流出，進(jìn)入到鉆桿和套管之間的環(huán)形空間，把鉆頭切下的巖屑向上帶出。6)干凈的泥漿透過(guò)濾網(wǎng)，回到泥漿池。泥漿泵鉆井的工序首先用大鉆頭鉆一小段井眼然后鋼制的套管被下入井中
5、，并用水泥固定套管的外側(cè)，防止井眼塌陷。0’200’固井準(zhǔn)備下一步，一個(gè)小一些的鉆頭在第一個(gè)套管內(nèi)部開(kāi)鉆。這個(gè)鉆頭從上一個(gè)套管的底部鉆出一個(gè)新的井眼。200’0’500’然后在這個(gè)新的井眼中也下套管，并用水泥固定。固井準(zhǔn)備如前，再鉆一個(gè)更小的井眼，再下相應(yīng)的套管，防止塌陷。固井準(zhǔn)備用這種方法，井眼分段鉆進(jìn)，直到目標(biāo)儲(chǔ)層被鉆穿。他們通過(guò)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)井知道是否形成氣藏。測(cè)井是用電纜將設(shè)備下到井下，記錄巖石的物理屬性，如電阻，孔隙度，密度，放射性，孔隙壓力等等。地質(zhì)學(xué)家如何辨別地層中是否形成氣藏？如果有氣藏，我們?cè)谏a(chǎn)層段下最后一次的
6、套管,用水泥固定。固井準(zhǔn)備然后在井眼內(nèi)用射孔槍進(jìn)行射孔，擊穿生產(chǎn)層段部分的井壁套管。固井準(zhǔn)備在井眼里放入生產(chǎn)氣管,用封隔器把生產(chǎn)層段和上部的套管空間分隔開(kāi)氣管封隔器固井準(zhǔn)備最后，這口井的氣體被采到地面的管線，這些管線把井和地面的生產(chǎn)設(shè)備連接起來(lái)。地面的生產(chǎn)設(shè)備將生產(chǎn)出的流體中的水、氣分離分離器水氣氣水分離器水煤層氣從那里，煤層氣會(huì)被進(jìn)一步提煉，之后被賣到市場(chǎng)上。儲(chǔ)氣罐固井準(zhǔn)備最后，煤層氣產(chǎn)品賣到市場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)汽車，為我們的房屋供暖。固井準(zhǔn)備根據(jù)上面的找氣過(guò)程固井環(huán)節(jié)在哪?。繛槭裁匆叹?？煤層氣井井深一般為100-1500m(50m)，井
7、較淺，地溫和地層壓力都比較低，目的層(煤層)膠結(jié)強(qiáng)度低、松散，在煤層段易發(fā)生井漏、井壁坍塌形成“大肚子”，造成產(chǎn)層傷害和影響固井質(zhì)量。煤層氣井鉆完以后，向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注入水泥進(jìn)行固井。井徑擴(kuò)大井段固井質(zhì)量為什么要固井封隔疏松易塌、易漏地層；封隔不同壓力體系的煤層、含水層，防止相互竄漏，以形成煤層氣入井通道；安裝井口，便于鉆進(jìn)和采氣。固井目的：氣層層位多，要求層間封隔質(zhì)量更高氣層滲透性好，液柱壓力稍不平衡就會(huì)發(fā)生氣竄;煤層氣井井徑擴(kuò)大嚴(yán)重，頂替效率差，固井質(zhì)量難以保證。①鉆進(jìn)過(guò)程中煤層段可能發(fā)生嚴(yán)重剝落或坍塌導(dǎo)
8、致井徑擴(kuò)大，即在煤層段形成“‘大肚子”井眼，使頂替效率降低，水泥漿不能將大井眼段的泥漿頂替干凈，在水泥與井壁之間殘留部分泥漿.降低了水泥的封固效果。使固井質(zhì)量降低。②固井時(shí)易漏失，水泥漿低返。煤層段地層孔隙壓力梯度較低，一般小于1.0
