煤层气水平井完井用塑料筛管优化设计

塑料筛管完井技术能够提高煤层井壁的支撑能力,并能有效解决粉煤灰堵泵问题。在介绍塑料筛管完井工艺的基础上,对塑料筛管的几何参数进行了设计,采用计算流体动力学方法,使用Fluent软件对塑料筛管进行了压力损失计算,并对计算结果进行了分析和优化。分析结果表明,过流面积比越大压力损失越小,缝宽越小压力损失越小,筛眼越长越有利于降低压力损失;筛眼宽度对长条形筛管强度的影响很小,筛管变形位移随筛眼长度的增大而增大,60°相位角的筛管变形位移小且分布均匀。建议采用相位角呈60°、筛眼宽度为7 mm、筛眼长度为23～26 mm,过流面积比为3%～4%的筛管设计方案。

煤层气水平井玻璃钢筛管完井工艺技术

针对钢筛管完井工艺具有维护井壁稳定、高效防砂、防锈耐腐、安全经济、可实现管柱重入完成通洗井等优点,将玻璃钢筛管完井工艺作为一项新的完井工艺,在煤层气水平井裸眼完井、PE筛管完井技术上进行创新设计。试验结果表明:玻璃钢筛管较低的摩擦因数更利于管柱下入作业,较高的强度有利于保证水平段通道的完整,实现后期水平井段的通洗井作业,非金属的材质有利于煤矿后期的开采作业安全。玻璃钢筛管以冲管为内管可在整个作业过程中建立泥浆循环,可以有效处理下筛管过程中的遇阻现象,并能实现高压水力喷射洗井,更大限度地降低前期作业过程中对储层的损害。该工艺首次在山西煤层气现场施工32口井,累计筛管下入长度40 862 m,成功率100%玻璃钢筛管完井工艺可以促进煤层气开发。

塑料筛管助推器研制及应用

塑料筛管完井能够有效支撑煤层钻孔孔壁,防止松软煤层钻孔孔壁坍塌,改善煤层气抽采效果。为将塑料筛管输送到钻孔中,研制了一种输送装置—塑料筛管助推器。介绍塑料筛管助推器的机械和液压系统的设计,试验表明:该装置可靠,满足钻孔施工现场筛管快速输送要求。

玻璃钢筛管井下自生滤砂管防砂技术的研制

针对套损井、大斜度井等复杂结构井机械防砂实施难度大、防砂有效期短、后期处理成本高等问题,研发了玻璃钢筛管井下自生滤砂管防砂技术。该技术具有低吸附、抗堵塞、易钻取等特点,防砂有效期长,后处理方便。现场应用26井次,平均增液46.8%,防砂有效期延长121 d,大修率下降30%,有效改善了复杂结构井的防砂效果。