煤层气水平井的定向施工

■陈涵思

（河南省煤田地质局三队河南郑州450000）

煤层气水平井的定向施工

■陈涵思

（河南省煤田地质局三队河南郑州450000）

目前我国正处于能源结构转型的关键期，所以煤层气作为煤的伴生矿产资源，作为新崛起的洁净、优质能源和化工原料正面临着巨大的发展机遇，在这一阶段及以后所从发挥的作用是不容忽视的。因此，国内的煤层气开发企业愈来愈重视对行业市场的研究，愈来愈重视钻井开发的相关技术。而水平井技术作为当今世界勘探开发领域最先进的钻井技术之一，在煤气层的开发施工中被应用地也就更加广泛。所以本文就煤层气水平井的定向施工进行简要的分析概述。

煤层气水平井定向施工

2013年国家能源局正式下发《煤层气产业政策》，目的是改变煤层气目前的发展态势，将煤层气产业发展成为重要的新兴能源产业。可以看出国家对煤层气的重视程度。在这种大趋势下，国内的煤层气开发企业在进行开发时，无论对于开发工艺还是施工过程都十分重视，以达到经济效益和社会效益的双丰收。所以，在进行煤层气水平井的定向施工时，企业对水平井的设计选择、施工环节及最后影响效果都进行了严格的控制，从而保证高质科学的施工工作。

1　水平井的设计选择

水平井本身具有，井身结构简单，施工难度相对小，并且对于钻进方位可控，运用于煤层气施工中可最大限度降低液面，提高煤层气采收率。同时水平井能够始终保持井眼畅通，延长气井服务年限，适应性强可以应用的范围广。而为了保障水平井在煤层气施工中的作用，要做的第一步就是在设计阶段选择与施工环境要求相适宜的选择。

1.1地质设计

设计要以相关的地质环境为基础，要充分考察施工环境，水平井的施工要尽量避开断裂带、褶皱带等复杂的地质构造以保证施工安全。为了接下来施工工作的顺利进行建议相关设计人员绘制高精度煤层底板等高线图。从地理环境出发了解施工的难易程度，以此为基础对接下来水平对接井的施工有一个宏观大局上的掌握。

1.2水平井设计

在获取了精准的地址基本数据之后，就可以对水平井施工设计的一些数据进行运算，对一些位置进行确定。要保证设计的可行性，从钻探目的出发点，对造斜点、着陆点、以及井深进行合理科学的定位和调整，以保证水平井定向施工准确，在日后的煤层气开发中发挥最大的作用。

2　水平井定向施工中关键环节的把握

2.1造斜点的选择确定

造斜点一般来说要选择在稳定性比较好的，能够保障施工安全的相对来不易坍塌的比较厚的砂岩段，在这之后对造斜率进行严格的掌控。如果在实际的施工中遇到设计的造斜点与钻井剖面之间存在差异，就需要施工人员对与造斜段的斜率，井眼轴线轨迹等影响因素进行及时的科学的调整，以保证接下来的施工顺利的进行。

2.2着陆点的选择确定

着陆点的定点，关系到井眼从造斜段进入到煤层初始点之间的所形成的角度问题，对于后续的水平井钻进工作是极其重要的。一般来说，井眼入煤的角度最好是接近井轨迹方向的视倾角，也就是一定要尽可能地越接近煤层的着陆点所在的地方。然而在施工中实际确定着陆点并掌握正确的角度是很难的，因为这与煤层的深度是息息相关的。

2.3定向方法

目前在水平井的定向施工中最常见的造斜钻具组合是采用弯螺杆+无磁钻铤+扶正器进行定向造斜或扭方位施工，而定向仪器一般使用MWD无线随钻测斜仪，所谓的定向其实就是通过钻进过过程中定向仪器实时传输上来的工具面来调整钻头的钻进方向来引导钻头的方向，利用钻具下部在弯马达的作用下所产生的弹性力矩，实现将新钻出的偏离原井眼轴线的井眼调整回指定的位置的目的。但是一些基本的技术是通用的，就是在进行施工时，要将把钻头放置在井底进行缓慢加压，并随时通过对立管压力表和指重表的数值检查钻头方向和钻进速度；在下钻遇到阻碍时，不能硬压也不能划眼，而应该起钻通井。掌握定向施工的基本技术是减少水平井定向施工中出现的问题，保证施工质量的第一步。

2.4相关具体施工步骤

主要是直井段施工、斜井段施工和水平段施工，以及完井后相应的检查环节。

在直井段施工时可以采用塔式或钟摆钻具组合，但是需要注意接上无磁并放好挡板，尽可能为下一步施工创造有利条件。在进行斜井段施工时，最重要的是对于造斜率的掌控，一定要坚持就高不就低原则，对于设计中需要变动的地方要进行记录。在水平段施工中就是要坚持少滑多转，少调勤调的原则，加强录井检测和观察，随时微调井斜和变更设计，满足设计需要。

3　煤层气水平井施工中其他的注意事项

3.1泥浆的调配

泥浆是钻井的血液，然而在煤层气水平井施工中泥浆显得更加重要，在表层直井段，通过对地层观察来决定泥浆的性能，若地层有漏失，则配比密度大，粘度高的高固相泥浆，若无漏失现象可用常规泥浆，在二开斜井段，一般配比密度小，粘度小的泥浆，随着井深的增加，及泥浆泵的上水能力，灵活调整泥浆，水平段的泥浆在保证井下安全的情况下尽量采用低分子聚合物泥浆，保证泥浆对煤层的最小侵蚀。

3.2下套管作业

下套管是煤层气水平井的难点，把套管安全顺利的下入井内需要做的工作有：划眼、通井。划眼并不是盲目划眼，要找到井眼轨迹中造斜率较高的井段，在该井段重复划眼。通井是煤层气水平井下套管前必不可少的工作，若在起下钻过程中遇阻可增加通井次数，以保证下套管一次成功。

4　总结

从目前的社会状况来看，在未来的发展之中对能源的开发和利用不仅要发挥出更大的能量，还要满足人民群众对于环保绿色的要求。也就意味着转变能源结构，真正以清洁可再生的能源为主是接下来所要做的一项重点工作。而为了满足这两个要求，并适应当下的时代需求，从事有关煤层气工作的企业就要更加重视整个施工过程。要将更先进更科学的施工设备和施工技术应用于施工中，严格把控好施工的每一个环节，保证施工中的安全，保证施工后的质量。而煤层气水平井定位作为目前一项所获得的各方效果最好的技术，就更需要相关企业的进一步研究和推广，从而发挥出更大的积极作用。

F407.1［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-125-1