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随着国际石油、煤炭资源的不断开采及国际原油价格的不断攀升,煤层气作为一种优质高效清洁能源,其作为经济环保型资源的重要性不言而喻。加强煤层气资源的开发和利用,不仅有利于缓解油气、煤炭资源的紧缺现状,还有利于消除煤矿安全隐患,减少重大安全事故的发生;同时,还可以减少瓦斯排放时对大气的污染。2006年,我国将煤层气开发列入了“十一五”能源发展规划,并制定了具体的实施措施,煤层气产业化发展迎来了很好的发展契机。2007年以来,我国又相继出台了打破专营权、税收优惠、财政补贴等多项扶持政策,鼓励煤层气的开发利用,我国煤层气产业发展迅速,产业化雏形渐显。
虽然我国已经建立了沁水盆地、鄂尔多斯盆地两大煤层气产业化基地,但是很多钻井、完井措施还是借鉴常规油气钻井,并没有形成煤层气钻井独有的钻井工艺。在新疆煤层厚、煤层气储量巨大,虽然进行了多年的煤层气开采实验,但是还没有成功的先例。为了探索新疆煤层气生产工艺和阜康市白杨河地区煤层气可采情况,新疆煤田地质局组织施工了本次生产井项目。
本文就是在这一背景下,通过对煤层气的性质、防斜打直技术和裸眼洞穴完井技术的研究的基础上,从以下几个方面对煤层气钻井工艺进行了探讨:
1、从煤及煤层气的基本特征出发,首先对煤层气与常规天然气进行了对比分析;然后主要分析了煤的孔隙结构及煤层气的赋存、煤层气在煤层中的流动及其吸附与解吸规律,从而找到煤层气与常规天然气的区别,这是能更好的进行煤层气钻井的前提。
2、现阶段煤层气钻井还主要是垂直井,但是对于新疆的急倾斜地层来说钻垂直井是有难度的。本文在分析了井斜的危害及其原因的基础上,介绍了普遍的、现场简单实用的井斜控制措施,及其相关理论。
3、储层强化增产措施是关系煤层气能否顺利产出的关键。本文分析了钻井过程中对煤层的伤害机理,介绍了常用的比较成熟的储层强化措施(裸眼洞穴完井和水力压裂),从而明确本次施工所采用的储层强化措施。
最后,根据理论研究和本次施工的实践检验,总结出适合本矿区的煤层气钻井措施,并对今后的煤层气开采工作提出了一些建议。