1第3章(1) 煤层气固井技术及增产措施

煤层气固井技术及增产措施

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

第三章 煤层气井固井技术及增产措施

3.1煤层气井固井技术3.2煤层气井增产措施

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

教学重点与教学目的

掌握套管柱设计 掌握煤层气井固井方法 掌握固井材料 掌握煤层气井压裂工艺技术 了解固井的有关计算 了解其它增产措施

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备

Exploring and Drilling for Coalbed methane Gas

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备

哪里可以找到易高产的煤层气?有煤就有气？

实际上，大多数煤层气是吸附在煤基质中

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备2.0

1)厚稳定的物质基础,T15煤 SH3号较浅，渗透率中等- 较好，吸附强 2)顶底板，寺头断层、地下 水分水岭和露头的水动力封 堵 3)印支期与燕山期变质，无 烟煤，镜质组反射率达4.0%, 大量煤层气 4)热成因气和次生生物成因 气 5)地下水在补给-运移-汇聚 过程中，形成了补给区-径 流区-滞流区。逸散带，含 气量低；煤层气含量中等， 径流区；滞流区高含气量。 中国地质大学(武汉)

1.88

-34.2‰ 3.77 0.605 -26.6‰ 2.552 3.1

FZ002

海拔(m) 1000

0.68

0.08

补给区 径流带 1000 500 强烈生物气改造带

滞流带 500

总 矿 化 度 ( mg/l )

0

2200 2000 1800 1600 太原组 含水层 矿化度

地 下水 位 (m)

轻微生物气改造带 热成因煤层气带 山西组 太原组 含水层 地下水位 矿化度 750 3#含气量 700 650 600 550

含 气 量(m /t)

30 1400 20 1200 10 1000 03号 煤 渗 透 率,md

3

15#含气量

15号 煤 渗 透 率,md

3号 煤 储 层 压 力,MP

15号 煤 储 层 压 力,MP

13

C ( C H 4 ) ( 0 00)

第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备

我们如何找到这些气藏呢? 地球物理学家通过气藏反射的声波找到它们，计录声波 反射回来的时间 计算机处理这些数据，构造出地下岩层系统的图像声源 t = 1 sec t = 1.2 sec t = 1.42 sec

接收器

Gas 煤层气

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固井准备

发现了气藏之后我们该干什么? 我们钻一口井进去 ! ! ! 我们用什么钻井？

钻井设备!中国地质大学(武汉) 第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

钻井设备是什么？ 一套可以使我们钻入地层的特殊设备。

一套钻井设备由很多不同的部分组成: 井架，地基，起重设备，发电机，钻杆， 钢罐，泵，岩石碎屑处理设备，还有很多 其他部件。

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第 三章 煤层气井固井技术及增

产措施

固井准备这幅图画的是钻井设备上的起重设备. 这个设备被用来提升 和放下钻柱的。钻柱是一根根10米(30ft)长的钻杆连接起来 组成的。起重设备由以下部分 组成: 天车, 游动滑车, 游动钢丝绳, 和一个用来起降游动 钢丝绳的绞车。

井架

在这里，30ft 长的钻杆被 一根根加到钻柱上。这样 钻柱不停的被加长，可以 不停的朝地下钻进。

井架底座 钻柱 钻头 中国地质大学(武汉) 待用钻杆

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这是一幅钻头在岩层中钻进的示意图

钻柱在地表被驱动旋转，带 动井眼底部的钻头旋转。

钻井泥浆被泵入钻杆内 部，从钻头的喷嘴流入 环形空间。环形空间是 钻杆和井壁之间的空间 。

钻头上的“牙齿”把岩石磨 成碎屑。

泥浆将岩屑循环带到地 表，在那里这些岩屑被 移除。

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

钻井泥浆循环1) 干净的泥浆被泵从泥浆池中抽出，注入 钻杆当中。

4) 混合物通过在地表的滤网。

滤网

6) 干净的泥浆透过 滤网，回到泥浆池 。

3) 泥浆和岩屑混在一起从环形空 间向上提升，带到地表。

泥浆泵5) 岩屑被从泥浆中滤除，形成岩屑 堆。这些岩屑将会被运走并处理。

2) 泥浆从钻头的流出，进入到钻杆和套管之间 的环形空间，把钻头切下的岩屑向上带出。

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备

钻井的工序首先用大钻头钻一小段井眼 然后钢制的套管被下入井中，并用水泥 固定套管的外侧，防止井眼塌陷。 0’

200’

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固井准备0’

下一步，一 个小一些的 钻头在第一 个套管内部 开钻。 这个钻头从 上一个套管 的底部钻出 一个新的井 眼。

然后在这个 新的井眼中 也下套管， 并用水泥固 定。

200’

500’

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

固井准备

如前，再钻一个 更小的井眼， 再下相应的 套管，防止 塌陷。

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第 三章 煤层气井固井技术及增产措施

用这种方法，井眼分段钻进，直到目标储层被钻穿。

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