煤層氣鉆井液

煤層氣鉆井液6月23日起開頭試排采氣作業(yè),排采初期返出大量灰黑色液體,且返出的液體具有確定的粘度,排采至今累計(jì)返水5003,累計(jì)采氣僅有60003,出氣量較小,與設(shè)計(jì)要求相去甚遠(yuǎn);②室內(nèi)分析取地層返出液進(jìn)展室內(nèi)試驗(yàn)分析,我們承受比照粘度的方法,大致確定了地層返出液中聚合物的濃度。

結(jié)果見表3-52。

查閱晉平2-4井組鉆井液日志,該井組在造地窖井和水平井中使用的大分子處理劑是-,在羽狀水平井鉆進(jìn)中,先使用了清水鉆進(jìn)、-稠塞攜帶巖屑,效果不明顯后,轉(zhuǎn)而引用了羥乙基纖維素-,因此,我們可以斷定,地層返出液中粘稠狀物質(zhì)應(yīng)為-或〔和〕-,從表中粘度比照可以看出,~%左右。

不同轉(zhuǎn)速下布氏粘度計(jì)讀數(shù)常溫表3-%%%%%%,我們還檢測了運(yùn)動粘度,結(jié)果見表3-53。

表3-53不同流體運(yùn)動粘度比照表流體類型地層返液運(yùn)動粘度,2〔18℃〕%%%%%%,地層返液與相像濃度下的、溶液的運(yùn)動粘度值有較大偏差,說明地層返液中的聚合物分子構(gòu)造有確定的破壞,分子量降低,粘度下降。

實(shí)際地層返液中的聚合物濃度應(yīng)當(dāng)比推想還要高。

③分析結(jié)論從地層大量返出液體的狀況說明,煤儲層受到了來自鉆井液濾液較為嚴(yán)峻的污染,且影響半徑較大,對煤儲層的損害也比較大。

聚合物類鉆井液侵入煤層,會因膠體顆粒進(jìn)入煤層的基質(zhì)孔隙而影響氣體的解吸、集中和運(yùn)移。

晉平2井組鉆井液建議改進(jìn)措施①優(yōu)先選用欠平衡鉀基無固相鉆井液。

煤氣層屬于低壓儲層,鉆井中極易受到來自鉆井液等的損害,該鉆井液體系能極大減輕鉆井液對儲層的侵入和損害。

②對于低固相聚合物鉆井液體系,優(yōu)化鉆井液流變參數(shù),提高封堵、造壁力氣,阻擋鉆井液向地層的滲濾,最大限度地削減鉆井工作液濾液對煤儲層的損害和提高井壁穩(wěn)定性。

針對井下因井壁坍塌而頻繁發(fā)生的阻卡事故,%以上,提高鉆井液粘度、切力,抑制地層造漿,%以上,降低鉆井液失水。

其次,用超細(xì)3快速封堵地層,改善泥餅質(zhì)量,最大限度削減鉆井液濾液進(jìn)入地層對煤層造成損害,并維持煤層段井壁穩(wěn)定。

③預(yù)防井漏事故的發(fā)生。

針對煤層段上部地層鉆進(jìn)中易發(fā)生井漏的簡潔狀況,建議承受隨鉆堵漏鉆井液維持鉆進(jìn),依據(jù)地層漏失狀況,調(diào)整堵漏劑參與量及粒徑進(jìn)展堵漏。

假設(shè)漏失量較大,停頓鉆進(jìn),配制堵漏泥漿承受橋接堵漏工藝進(jìn)展堵漏。

用膨潤土、-和復(fù)合堵漏劑配制成高粘度可泵鉆井液,配制量依據(jù)漏失量和地層深度而定,將堵漏泥漿打入漏失地層,靜止堵漏,堵漏勝利前方可連續(xù)鉆進(jìn)。

國內(nèi)局部羽狀水平分支井鉆井液技術(shù)由華北油田鉆井二公司承鉆的武1-1井是一口多分支水平井,因該井是一口欠平衡井,要求鉆井液具有良好的防塌性、潤滑性和快速封堵地層的力氣,以下是該井組鉆井施工中實(shí)行的一些針對性措施:①武1-1井、武1-1井在煤層段以上均承受低密度聚合物鉆井液體系鉆進(jìn),配制141膠液使鉆井液具有良好的流變性,用-21把握鉆井液保持較低的濾失量,用346維持井壁穩(wěn)定。

二開地層為古生界,地層巖石堅(jiān)硬,研磨性強(qiáng),巖屑很細(xì)小,易造成鉆井液固相含量的上升,加強(qiáng)固控設(shè)備的治理,嚴(yán)格把握密度的變化。

②武1-1地窖井進(jìn)入煤層段后,為愛護(hù)儲層,提高出氣率,鉆井液體系轉(zhuǎn)換成鉀基無固相鉆井液。

配制141膠液使鉆井液具有良好的流變性,用-21把握鉆井液保持較低的濾失量,346維持井壁穩(wěn)定。

用超細(xì)3封堵地層,削減鉆井液濾液對地層的損害。

③武1-1井三開后進(jìn)入煤層水平段,為協(xié)作充氣欠平衡鉆井,保持井壁穩(wěn)定,三開承受鉀基無固相鉆井液。

-、降低失水,把握濾失量,調(diào)整流變性,防止煤層水化坍塌或擴(kuò)徑;-346降失水,保持井壁穩(wěn)定;525、增加井壁潤滑性,降低鉆井液摩阻系數(shù)。

同時(shí)加強(qiáng)四級凈化設(shè)備的使用,降低鉆井液中的固相含量,確保鉆井施工的順當(dāng)進(jìn)展。

可借鑒的鉆井液技術(shù):①快速封堵鉆井液技術(shù)。

協(xié)作使用141、-21和346降低失水,穩(wěn)定井壁,用超細(xì)3封堵地層,阻擋鉆井液濾液過度滲入地層,削減鉆井液濾液對地層的損害。

②鉀基無固相鉆井液。

適用于充氣欠平衡鉆井,能減輕或避開鉆井液對儲層的侵入和損害,并有效抑制頁巖地層和易剝落掉塊的伊利石頁巖地層。

,并可隨鉆測量地層的自然伽馬值。

國內(nèi)占主導(dǎo)地位的泥漿脈沖隨鉆測量系統(tǒng)承受水力信息通道,通信的結(jié)果牢靠,但對鉆進(jìn)液有嚴(yán)格的要求,且對含氣量特殊敏感,當(dāng)使用可壓縮性鉆井介質(zhì)時(shí),會導(dǎo)致壓力波信號變形,在地面上很難檢測出正確的信號,無法為欠平衡鉆井傳輸牢靠的地質(zhì)導(dǎo)向信息和地質(zhì)測井資料。

氣基流體的隨鉆測量:因流體含氣,故常規(guī)不能再用,進(jìn)而引進(jìn)了電磁〔〕,在不利于泥漿脈沖傳輸?shù)目諝?、泡沫或充氣泥漿欠平衡鉆井過程中能使用電磁傳輸系統(tǒng)。

隨鉆測量技術(shù)的特點(diǎn):電磁波隨鉆測量儀能將反映井底軌跡方向、地層特性參數(shù)的低頻電磁波信號傳輸?shù)降孛妗?/p>

電磁波隨鉆測量系統(tǒng)主要包括井下放射局部和地面接收局部。

井內(nèi)儀器安裝在井下鉆具中的2根無磁鉆挺中,井內(nèi)傳感器將井內(nèi)物理量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電信號,再經(jīng)過井內(nèi)隨鉆測量組件處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,這些數(shù)字信號被傳輸?shù)街行奶幚砥?經(jīng)編碼、壓縮后由電磁波放射器放射出去。

電磁波沿著傳輸通道傳輸?shù)降乇?并由距井口確定距離插人地下的專用天線接收。

電磁波傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)是不需要鉆井液作為信號載體,無需機(jī)械接收裝置,系統(tǒng)穩(wěn)定性好,數(shù)據(jù)傳輸速度快。

對隨鉆測量隨鉆測井的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娑?系統(tǒng)是對鉆井液脈沖測量的一種革。

電磁測量速率要比鉆井液測量速率快得多。

是通過放射電磁波進(jìn)人地層來傳輸井下數(shù)據(jù)的。

它不受井斜角大小、鉆井液介質(zhì)、鉆井方式旋轉(zhuǎn)鉆或滑動鉆等條件的限制。

鉆井過程中,鉆桿、暴露的井壁和它們之間的空間以及四周的地層共同組成了的電磁波傳輸通道。

它是一個(gè)開放式的通道,電磁波在放射源處向四周的無限空間輻射,隨著信號的吸取、衰減而慢慢減弱甚至消逝。

但通道的信息傳輸速度比水力通道更快,對鉆井液的質(zhì)量和泥漿泵的不勻稱性要求更低,發(fā)送信息與鉆井液的含氣量無關(guān),沒有鉆井液性能方面的要求,能以很高的信息發(fā)送速率來監(jiān)測24個(gè)參數(shù),適用于欠平衡鉆井工藝,有較好的進(jìn)展前景。

伽馬測量是無線隨鉆儀在完成井眼井斜、方位、工具面等定向參數(shù)測量的根底上,對儀器的測量功能加以開發(fā)應(yīng)用,地質(zhì)人員利用測量的地層自然伽馬值可以準(zhǔn)時(shí)分析地層巖性變化,進(jìn)展地層比照,為地質(zhì)決策供應(yīng)科學(xué)的參考。

晉平2井隨鉆測量的自然伽馬是巖層的自然放射性強(qiáng)度。

地層中的放射性元素主要有鉀、釷、鈾。

鉀和釷存在于頁巖和粘土礦物伊利石、高嶺石、蒙脫石中。

巖層的自然放射性強(qiáng)度主要取決于鉀、釷、鈾的含量。

地層放射的伽馬射線,把能量傳遞給測量短節(jié)并轉(zhuǎn)換成電子脈沖,脈沖壓力信號傳到地面并解碼轉(zhuǎn)換成伽馬值,單位為。

圖3-18晉平2-0-2井地質(zhì)導(dǎo)向分析圖在晉平2井組實(shí)鉆過程中,由于井深較淺,且循環(huán)流體中含有氣體,因此與泥漿脈沖相比,具有明顯的優(yōu)勢,但由于的工具質(zhì)量上存在確定問題,在施工過程中毀滅過幾次儀器入井后無信號及起鉆后覺察有工具漲扣等問題,影響了施工進(jìn)度。

從地質(zhì)導(dǎo)向效果來看,晉平2井組使用進(jìn)展地質(zhì)導(dǎo)向并沒有發(fā)揮出應(yīng)有的效果,一方面是由于晉平2井組所承受的所測量的參數(shù)較少,除幾何參數(shù)〔井斜角、方位角、工具面角〕外,只測量了自然伽馬這一項(xiàng)地質(zhì)參數(shù),而所測的自然伽馬又不具有方向性;另一方面,在實(shí)鉆過程中,由于對地層構(gòu)造把握的不夠精確?????,僅靠所測量的地層自然伽馬值、綜合錄井所記錄的鉆時(shí)資料和全烴含量,以及后期晉平2-0-4井才進(jìn)展跟蹤比照的巖屑錄井來對地質(zhì)導(dǎo)向進(jìn)展指導(dǎo)。

由于地質(zhì)導(dǎo)向中具有以上兩個(gè)方面的缺陷,因此導(dǎo)致在實(shí)際的施工中,大局部主支及分支由于鉆出煤層之外而被迫中止。

從總體來看,在主支及分支鉆進(jìn)過程中,煤層段鉆速30~50,而煤層外鉆速1~4左右,在鉆出煤層之后,鉆進(jìn)時(shí)間大幅度增加,時(shí)間延長必定導(dǎo)致煤層垮塌等簡潔狀況的發(fā)生。

因此,從根本上分析,地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)沒有得到勝利應(yīng)用是晉平2井組沒有勝利完成