连续管疲劳寿命预测

连续管在拉伸力作用下易疲劳,影响使用寿命。在对其弯曲拉应力、径向应力、周向应力以及等效应力分析的基础上,建立了连续管疲劳寿命预测模型,并在预测计算的基础上,通过分析对比连续管内部液体压力、连续管外径、连续管壁厚、卷筒直径以及连续管抗拉强度等因素对连续管疲劳寿命的影响,提出了提高连续管使用寿命的实用方法。

煤层气开发技术综述

目前国内外煤层气开发技术主要包括钻井技术(定向羽状分支水平井钻井技术和空气欠平衡钻井技术)、完井技术(裸眼洞穴完井和套管射孔压裂完井)以及排采技术(有杆抽油泵技术、螺杆泵技术和潜油电泵技术)。在国内煤层气研究开发中仍存在如基础研究薄弱,没有形成从钻井、完井、生产到集输一体化的煤层气生产规模,中央企业和地方企业之间的资料和技术不共享,设备利用率低等诸多问题。定向羽状水平井、空气钻井技术、洞穴完井技术和压裂技术是当前煤层气开发技术的发展趋势,但必须加以改进使之成为适宜中国煤层气储层条件的技术。

煤层气藏多分支水平井非稳态产能模型

针对煤层气藏多分支水平井产能研究,从渗流力学基本原理出发,建立了考虑割理系统应力敏感性和基质系统非稳态扩散的煤层气藏多分支水平井非稳态产能数学模型,基于点源解理论、Pedrosa变换、摄动变换、Laplace变换、有限余弦变换、数值离散以及叠加原理,求解所建立的数学模型,利用Stehfest数值反演的技术绘制典型产量递减曲线,并依据曲线特点划分成9个不同的流动阶段,同时进行模型验证与对比;并对渗透率模量、分支井长度以及分支井个数等进行敏感性参数分析,总结出不同参数对生产动态的影响规律。煤层气藏多分支水平井产能动态的研究为合理开发煤层气藏提供了理论指导。

武M1-1煤层气多分支水平井钻井工艺初探

武M1-1井是中石油第1口煤层气多分支水平井。本文概括了武M1-1井钻井工艺的特点和成功的经验,深入剖析了钻井工艺中的不足,主要包括井身剖面设计与轨迹控制、井下摩阻/扭矩预测与控制、水平井与洞穴井对接、煤层井壁稳定性分析和井眼清洁等工艺。

中国煤层气钻井技术现状及发展趋势

对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。

某区块煤层气多分支水平井氮气措施探索

为提高某区块煤层气多分支水平井单井产能,深入分析多分支水平井井眼堵塞原因,初步搞清堵塞机理并提出增产对策。在某区块多分支水平井的开发实践中,部分多分支水平井在排采过程中出现排采管控不当、停电、设备故障等情况造成压力波动,导致煤层坍塌、井眼堵塞,致使气量大幅下降,产能无法有效释放。氮气泡沫解堵具有成本低、煤层污染小、不易导致裸眼井段大范围垮塌等特点,通过探索和开展多分支水平井氮气泡沫解堵工艺和技术研究,并进行现场实际应用,有效地解决了井眼堵塞、产能下降等问题,避免了其他解堵方式对煤层造成伤害。多分支水平井实施氮气泡沫解堵是一种有效的解堵提产方法。

郑平01-1煤层气多分支水平井优化设计与实践

煤层气多分支水平井技术集成了钻井技术优化设计、远距离穿针、精确地质导向、煤层保护与井壁稳定控制等技术,是一项技术性强、施工难度高的系统工程。为探索该项技术在沁水煤层气田郑庄区块的适用性,利用国内现有技术和装备,进行了郑平01-1煤层气多分支水平井现场施工。结合现场实施情况,从多分支水平井优化设计、两井连通、保护储层钻井液、多分支水平井井眼轨道控制、钻井施工工艺等方面论述了相关技术要点,探讨了煤层气多分支水平井的设计方法和理论,为煤层气的高效勘探开发提供了技术参考。

煤层气多分支水平井双管双循环井眼清洁技术

针对目前煤层气多分支水平井钻井中充气辅助携岩技术存在的充气压力难于稳定控制、易产生井壁失稳等事故复杂这一突出问题,利用文丘里原理,借鉴井控模拟系统中的寄生管注气法,研发了一种适用于煤层气多分支水平井钻井的双管双循环井眼清洁技术,建立了该钻井条件下的流体岩屑颗粒系统的多相流有限元模型。现场试验结果表明:①该技术采用了双层套管固井,内层套管底部安装射流发生器;②钻进过程中,从双层技术套管环空注入的钻井液,经射流发生器形成高效转向水射流,并与钻头喷嘴形成的水射流一起增加了内环空流体上返流速;③从模拟仿真结果中发现射流发生器喷嘴与垂向夹角为30°时对岩屑的携带能力最强,并得出了岩屑尺寸大小、不同主辅循环流量、不同钻速等参数对井眼清洁的影响规律。结论认为,该技术增加了环空钻井液排量,大幅度提高了钻井液返速,提高了携岩能力,是目前煤层气多分支水平井清水作为钻井液的技术条件下井眼清洁的有效技术之一。

浅述提高煤层气采收率方法

根据我国煤层气的储层特征及储层状况,对影响煤层气采收率的主要因素,以及提高煤层气采收率的开发技术和储层激励技术进行了分析,并介绍相关技术的优缺点。

欠平衡钻进技术在煤层气水平井施工中的应用

为防止对煤层储层的伤害与污染,欠平衡钻进技术目前被广泛应用于煤层气水平井施工中。本次施工是在水平井与直井,在煤层中连通以后,通过直井注气,降低水平井与竖直井筒中环空内多相流体静液柱压力,达到欠平衡钻进的目的。总结了煤层气欠平衡钻进施工工艺方面存在的问题及解决方法:一是由于在钻进过程中需要停泵加尺造成循环系统的不稳定性(压力波动),造成井壁的不稳定易坍塌,现场施工时主要通过直井持续注气但适当调整注气量来解决;二是在空压机排气量无法调节的情况下,注气量主要通过旁通阀开通的大小来调节。为该地区以后的煤层气欠平衡钻进技术积累了宝贵的经验。

六盘水地区大河边向斜煤层气多分支水平井钻井工艺研究

贵州省六盘水煤田煤矿瓦斯灾害极为严重,"先抽后建"方案是以煤层气地面井抽采技术为瓦斯治理措施。以大河边向斜地区为研究对象,在分析该区地质背景、煤储层参数基础上,借鉴已施工煤层气井的经验,为解决11~#煤层P41108运巷瓦斯突出问题优化设计适合该区地质条件的煤层气多分支水平井钻井工艺技术。主要从2个方面进行研究:井身类型选型、轨迹设计。本次设计为今后煤层气多分支水平井实施提供了一定的技术参考。

三交地区加密煤层气多分支水平井关键技术

针对目前三交地区实施加密煤层气多分支水平井井场面积受限、与老井眼连通难度大、煤层钻遇率低的问题,采取地质导向和无线随钻测量相结合,通过优化井身结构及钻井参数优快成井,并采用玻璃钢筛管完井,以利于煤矿后期采煤作业安全。在该区域施工的加密煤层气多分支井水平井SJ107-H1井,主井眼井深1001.29m,7个分支井眼共进尺4086.80m,主井眼下入579.97m玻璃钢筛管完井,为该地区实施加密煤层气多分支水平井提供了技术借鉴。

煤层气水平井井眼堵塞原因分析及治理措施探索

目前沁南煤层气田广泛采用多分支水平井开发建产,但受裸眼完井工艺影响,排采过程中局部井眼易被堵塞,导致单井产能降低。通过对多分支水平井井壁垮塌机理、煤粉产出规律等研究后,结果表明多分支水平井井眼堵塞存在主井眼煤粉堵塞、近井筒主井眼垮塌堵塞和中远端井眼垮塌堵塞等三种主要原因。针对不同的堵塞原因分别探索试验了氮气泡沫解堵、主井眼重建和耦合降压等针对性增产措施,现场实施14口井,平均单井日增产量2000m^3以上,措施成效较好。

环空射流泵在煤层气大斜度井和多分支水平井中的应用

随着煤层气勘探开发的深入,煤层气开发井型由直井向丛式井和水平井发展,常规的管式泵+抽油机、螺杆泵、潜油电泵等局限性逐渐凸显出来,在煤层气大斜度井和水平井中井经常出现偏磨、卡泵现象,给煤层气开发带来巨大经济损失。环空射流泵依据伯努利原理设计,它采取动力液环空进入、油管采出的方式,具有结构简单、井下设备可靠性高、对井斜不敏感等优点。基于鄂尔多斯盆地东缘煤层气田的地质特点,2013—2016年在大斜度井和多分支水平井中选择28口进行实验对比,除1口井产水量太大停井外正常生产27口,其中20口生产时效和煤层气气产量高于同区采用其他排采方式的机抽井,通过实验验证了环空射流泵排采技术的实用性和经济性。环空射流泵能够满足大斜度井和多分支水平井煤层气井排采工艺的要求,有效解决了鄂尔多斯盆地东缘煤层气田目前排采生产中存在的偏磨、卡泵、煤屑携带等问题,克服了常规的管式泵+抽油机、螺杆泵、潜油电泵等排采方式的局限性,有着广阔的应用前景。