煤層氣水平井的定向施工

■陳涵思

（河南省煤田地質局三隊河南鄭州450000）

煤層氣水平井的定向施工

■陳涵思

（河南省煤田地質局三隊河南鄭州450000）

目前我國正處于能源結構轉型的關鍵期，所以煤層氣作為煤的伴生礦產資源，作為新崛起的潔凈、優質能源和化工原料正面臨著巨大的發展機遇，在這一階段及以后所從發揮的作用是不容忽視的。因此，國內的煤層氣開發企業愈來愈重視對行業市場的研究，愈來愈重視鉆井開發的相關技術。而水平井技術作為當今世界勘探開發領域最先進的鉆井技術之一，在煤氣層的開發施工中被應用地也就更加廣泛。所以本文就煤層氣水平井的定向施工進行簡要的分析概述。

煤層氣水平井定向施工

2013年國家能源局正式下發《煤層氣產業政策》，目的是改變煤層氣目前的發展態勢，將煤層氣產業發展成為重要的新興能源產業?？梢钥闯鰢覍γ簩託獾闹匾暢潭?。在這種大趨勢下，國內的煤層氣開發企業在進行開發時，無論對于開發工藝還是施工過程都十分重視，以達到經濟效益和社會效益的雙豐收。所以，在進行煤層氣水平井的定向施工時，企業對水平井的設計選擇、施工環節及最后影響效果都進行了嚴格的控制，從而保證高質科學的施工工作。

1　水平井的設計選擇

水平井本身具有，井身結構簡單，施工難度相對小，并且對于鉆進方位可控，運用于煤層氣施工中可最大限度降低液面，提高煤層氣采收率。同時水平井能夠始終保持井眼暢通，延長氣井服務年限，適應性強可以應用的范圍廣。而為了保障水平井在煤層氣施工中的作用，要做的第一步就是在設計階段選擇與施工環境要求相適宜的選擇。

1.1地質設計

設計要以相關的地質環境為基礎，要充分考察施工環境，水平井的施工要盡量避開斷裂帶、褶皺帶等復雜的地質構造以保證施工安全。為了接下來施工工作的順利進行建議相關設計人員繪制高精度煤層底板等高線圖。從地理環境出發了解施工的難易程度，以此為基礎對接下來水平對接井的施工有一個宏觀大局上的掌握。

1.2水平井設計

在獲取了精準的地址基本數據之后，就可以對水平井施工設計的一些數據進行運算，對一些位置進行確定。要保證設計的可行性，從鉆探目的出發點，對造斜點、著陸點、以及井深進行合理科學的定位和調整，以保證水平井定向施工準確，在日后的煤層氣開發中發揮最大的作用。

2　水平井定向施工中關鍵環節的把握

2.1造斜點的選擇確定

造斜點一般來說要選擇在穩定性比較好的，能夠保障施工安全的相對來不易坍塌的比較厚的砂巖段，在這之后對造斜率進行嚴格的掌控。如果在實際的施工中遇到設計的造斜點與鉆井剖面之間存在差異，就需要施工人員對與造斜段的斜率，井眼軸線軌跡等影響因素進行及時的科學的調整，以保證接下來的施工順利的進行。

2.2著陸點的選擇確定

著陸點的定點，關系到井眼從造斜段進入到煤層初始點之間的所形成的角度問題，對于后續的水平井鉆進工作是極其重要的。一般來說，井眼入煤的角度最好是接近井軌跡方向的視傾角，也就是一定要盡可能地越接近煤層的著陸點所在的地方。然而在施工中實際確定著陸點并掌握正確的角度是很難的，因為這與煤層的深度是息息相關的。

2.3定向方法

目前在水平井的定向施工中最常見的造斜鉆具組合是采用彎螺桿+無磁鉆鋌+扶正器進行定向造斜或扭方位施工，而定向儀器一般使用MWD無線隨鉆測斜儀，所謂的定向其實就是通過鉆進過過程中定向儀器實時傳輸上來的工具面來調整鉆頭的鉆進方向來引導鉆頭的方向，利用鉆具下部在彎馬達的作用下所產生的彈性力矩，實現將新鉆出的偏離原井眼軸線的井眼調整回指定的位置的目的。但是一些基本的技術是通用的，就是在進行施工時，要將把鉆頭放置在井底進行緩慢加壓，并隨時通過對立管壓力表和指重表的數值檢查鉆頭方向和鉆進速度；在下鉆遇到阻礙時，不能硬壓也不能劃眼，而應該起鉆通井。掌握定向施工的基本技術是減少水平井定向施工中出現的問題，保證施工質量的第一步。

2.4相關具體施工步驟

主要是直井段施工、斜井段施工和水平段施工，以及完井后相應的檢查環節。

在直井段施工時可以采用塔式或鐘擺鉆具組合，但是需要注意接上無磁并放好擋板，盡可能為下一步施工創造有利條件。在進行斜井段施工時，最重要的是對于造斜率的掌控，一定要堅持就高不就低原則，對于設計中需要變動的地方要進行記錄。在水平段施工中就是要堅持少滑多轉，少調勤調的原則，加強錄井檢測和觀察，隨時微調井斜和變更設計，滿足設計需要。

3　煤層氣水平井施工中其他的注意事項

3.1泥漿的調配

泥漿是鉆井的血液，然而在煤層氣水平井施工中泥漿顯得更加重要，在表層直井段，通過對地層觀察來決定泥漿的性能，若地層有漏失，則配比密度大，粘度高的高固相泥漿，若無漏失現象可用常規泥漿，在二開斜井段，一般配比密度小，粘度小的泥漿，隨著井深的增加，及泥漿泵的上水能力，靈活調整泥漿，水平段的泥漿在保證井下安全的情況下盡量采用低分子聚合物泥漿，保證泥漿對煤層的最小侵蝕。

3.2下套管作業

下套管是煤層氣水平井的難點，把套管安全順利的下入井內需要做的工作有：劃眼、通井。劃眼并不是盲目劃眼，要找到井眼軌跡中造斜率較高的井段，在該井段重復劃眼。通井是煤層氣水平井下套管前必不可少的工作，若在起下鉆過程中遇阻可增加通井次數，以保證下套管一次成功。

4　總結

從目前的社會狀況來看，在未來的發展之中對能源的開發和利用不僅要發揮出更大的能量，還要滿足人民群眾對于環保綠色的要求。也就意味著轉變能源結構，真正以清潔可再生的能源為主是接下來所要做的一項重點工作。而為了滿足這兩個要求，并適應當下的時代需求，從事有關煤層氣工作的企業就要更加重視整個施工過程。要將更先進更科學的施工設備和施工技術應用于施工中，嚴格把控好施工的每一個環節，保證施工中的安全，保證施工后的質量。而煤層氣水平井定位作為目前一項所獲得的各方效果最好的技術，就更需要相關企業的進一步研究和推廣，從而發揮出更大的積極作用。

F407.1［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-125-1