射流泵在晋城矿区煤层气水平井排采中应用

煤层气多分支水平井钻井技术研究

作者根据自己在生产实践中摸索出来的经验,从三个方面对煤层气钻井水平井施工中的难题及对策提出了自己的看法:在造斜阶段,要特别注意托压问题,煤层着陆点问题；在煤层水平段钻进时,要严防触底触顶问题,在薄煤层中钻进轨迹应尽量处在煤层中下部,要管理好钻井液,注意控制钻时；在脆性煤层中钻进时,要确保钻进时钻井液性能合理；要一丝不苟地照章操作,以免因操作过猛引起煤层井壁失稳和压裂煤层；要控制好钻压,采取复合钻进和定向钻进相结合的方式循序钻进。

华东分公司 非常规指挥部 设计书档案号：非常规-2014- 003 t24大平台2口井煤层气井射流泵 排水采气工艺地面配套方案 第1页共8页 日期：2014.10.14 阶段：方案设计 编制： 审核： 安全： 批准： 华东分公司非常规资源勘探开发指挥部 2014年10月 华东分公司 非常规指挥部 设计书 档案号：非常规-2014- 002 第2页共8页 一、设计依据 1、《t56大平台9口井煤层气井射流泵投产设计》 2、《石油天然气工程设计防火规范》gb50183—2004 3、《工业设备及管道绝热工程设计规范》gb50264—97 4、《工业设备及管道绝热工程施工规范》gb50126—2008 5、油田供配电工程建设标准 6、《建筑地基基础设计规范》gbj7—89 7、《混凝土结构设计规范》gbj10—89 8

u型井是煤层气资源开采的一种新型模式,以往经验,u型井水平段多在煤层钻进,采用裸眼或割缝衬管方法完井,但这种方法在煤层顶、底板水平钻进段效果不佳,本文依据工程实例,介绍了套管完井技术在煤层气u型井水平井中的成功应用,不仅保证了井身质量合格,而且为后期压裂排采提供了保障,在类似煤层气u型井水平井完井作业时具有良好的应用前景,可逐步推广。

根据煤层气多分支水平井完井管柱在造斜段的受力变形特点,将完井管柱的变形分为线弹性、弹塑性和扁化变形(塑性流动)阶段,利用弹塑性大变形理论建立了完井管柱承受弯矩与造斜率间关系的计算模型,推导出造斜段完井管柱许可造斜率计算公式。对沁水盆地某煤矿使用的多分支水平井完井管柱的造斜率进行了模拟计算,并与室内实验值进行对比,分析了完井管柱的外径、壁厚和屈服强度对完井管柱许可造斜率的影响。计算结果表明:建立的煤层气多分支完井管柱许可造斜率计算模型与实验值具有很好的一致性,可满足工程需要;完井管柱从线弹性极限变形状态进入弹塑性极限变形状态,井眼许可造斜率变化很小;完井管柱线弹性、弹塑性和扁化变形阶段的许可造斜率随外径的增加而降低,随壁厚和屈服强度的增加而提高,但壁厚影响不显著。

塑料筛管完井技术能够提高煤层井壁的支撑能力,并能有效解决粉煤灰堵泵问题。在介绍塑料筛管完井工艺的基础上,对塑料筛管的几何参数进行了设计,采用计算流体动力学方法,使用fluent软件对塑料筛管进行了压力损失计算,并对计算结果进行了分析和优化。分析结果表明,过流面积比越大压力损失越小,缝宽越小压力损失越小,筛眼越长越有利于降低压力损失;筛眼宽度对长条形筛管强度的影响很小,筛管变形位移随筛眼长度的增大而增大,60°相位角的筛管变形位移小且分布均匀。建议采用相位角呈60°、筛眼宽度为7mm、筛眼长度为23～26mm,过流面积比为3%～4%的筛管设计方案。

本文主要介绍了我国煤层气发展的状况，国内晋城区块煤层气的发展比较成熟，阐述了晋城地区潘庄区块的施工情况，遇到的技术难点，提出了解决的办法。

山西省襄垣煤矿区煤层气（瓦斯）抽采利用项目 情况说明 该项目区位于山西省襄垣县境内，井田范围包括四个煤矿：石板沟煤矿、 上良煤矿、石泉煤矿和七一煤矿。抽采井田面积为28.5822km2，其中，石板沟 煤矿11.9956km2，上良煤业4.3616km2，石泉煤业12.225km2。 项目所在地理位置见附图1。 1项目概况 项目名称：山西省襄垣煤矿区煤层气（瓦斯）抽采利用项目 建设性质：新建工程 工程规模：30×104nm3/d 工作制度：每年工作360天。 开发方式：地面垂直井开发方式 在籍总人数：52人 建设工期：18个月 投资总额：62800万元 2项目建设的主要内容 煤层气开发工程主要建设项目组成见表1。 表1项目的基本组成及工程概况 项目名称山西省襄垣煤矿区煤层气（瓦斯）抽采利用项目 建设单位沁水蓝焰煤层气有限责任公司 规模

简述了阜康矿区地层及岩性特征,对在矿区煤层气勘探过程中所应用的微泡泥浆的配方及性能进行了介绍,说明了该泥浆的应用效果及应用过程中存在的问题。针对存在的问题,提出了相关建议,对今后在本区域应用微泡泥浆进行钻井施工具有指导意义。

**资讯http://www.***.***

针对和顺煤层气区块的地质特点及远端水平连通井的施工难点,结合和平1井组的钻井方案,介绍了煤层气远端水平连通井的井眼轨道及井身结构优化设计、利用地质导向进行轨迹控制、采用强磁连通仪实现井眼远端连通、在清水中加入氯化钾对储层和井壁进行有效保护,以及优选水平井裸眼完井+排采井套管完井方式和双凝-双密度水泥浆体系等关键技术。实践表明,这一系列技术能够保障远端水平连通井的顺利实施,形成了较为成熟的煤层气水平连通井钻井工艺模式,并取得了良好的应用效果。

对贵州省威宁县煤炭沟煤矿进行煤炭资源储量的核实,并以所收集的生产资料为主要依据,分析了矿区内煤层气藏地质特征,并以此研究出影响煤层气控气因素包括煤级、煤层埋深和煤岩组分等.

大涌水量下山巷道施工中的一个需要解决的关键问题就是排水问题,这里介绍了一种“射流泵”及其在大涌水量大角度下山巷道施工中的突出效用。

晋城潘庄区块煤层气开采对地下水环境影响分析

当煤层渗透率很低的时候，为了提高产气量，通常需要对煤层进行渗透性增大技术，本文结合短陂桥煤层气储层压裂改造工程实例，从储层特征入手，科学合理地总结了射孔压裂排采方案等关键工艺技术，并首次实现了在湖南薄煤层、低一特低渗透率条件下煤层气地面抽采成功，意义重大，对该区下一步煤层气开发利用具有较好的示范和指导作用。

针对华北油田公司在煤层气开发过程中,煤层气井现状和排采要求,开展煤层气井排采工艺技术研究,研制出一套煤层气井专用电潜离心泵排采系统,该系统具有排量易调节、控制性能好、适应范围广的特点,在煤层气井上有着很好的应用前景。通过开展电潜泵配套技术研究,不断地进行实验和改进,形成了一套适用于煤层气井的电潜泵排采工艺技术,经过5口井的现场应用,取得了良好的效果。

煤层气板块安全管理和专业业务知识题库 2013年8月 一、单选题（共150题） 1、下列哪项不是燃气管线常见的查漏方法？（a） a、冰雪覆盖法b、植物观察法c、燃气检漏仪 2、下列哪项不是电气设备引起火灾的原因？（c） a、短路b、过负荷c、人为抽烟 3、甲烷的常压沸点为：（a） a、—162℃；b、—196℃；c、—169℃； 4、城镇燃气管道的设计使用年限不应小于（a）年。 a、30b、25c、20d、15 5、消防工作贯彻（c）的方针。 a、安全第一预防为主b、安全第一c、预防为主、防消结合 6、某单位发生火灾，（b）可以拨打119报警。 a、必须是单位当班经理b、任何发现火灾的人 c、必须该单位的值班人员 7、停电检修作业时，确认已停电的依据是（a）

2012年9月,宝山钢铁股份有限公司bgxt31超高抗扭钻杆在山西沁水煤层气田连续钻成了多口羽状多分支水平井,完钻井深达1700m,水平位移达1100m。该批钻杆在使用中表现出极高的抗扭性能,且未发生任何失效事故,赢得了用户的认可。

华北油田煤层气排采以抽油机和螺杆泵为主，螺杆泵主要用在水平井及部分产水量比较大的直井上。目前螺杆泵驱动装置主要采用皮带传动，皮带老化松弛直接影响了电机动力传递，电机动力传递不足会造成扭矩加大而停井，且系统效率低，能耗比较高。为了达到节能降耗、提高效益的目标，开展直驱式螺杆泵装置应用研究。现场试验表明，直驱式螺杆泵平均节能38％，使用后节能效果明显。直驱式螺杆泵装置具有输出转矩高、使用寿命长、运转安全平稳、故障率低等技术优势，在煤层气井上有着很好的应用前景。

华北油田煤层气排采以抽油机和螺杆泵为主，螺杆泵主要用在水平井及部分产水量比较大的直井上。目前螺杆泵驱动装置主要采用皮带传动，皮带老化松弛直接影响了电机动力传递，电机动力传递不足会造成扭矩加大而停井，且系统效率低，能耗比较高。为了达到节能降耗、提高效益的目标，开展直驱式螺杆泵装置应用研究。现场试验表明，直驱式螺杆泵平均节能38％，使用后节能效果明显。直驱式螺杆泵装置具有输出转矩高、使用寿命长、运转安全平稳、故障率低等技术优势，在煤层气井上有着很好的应用前景。

为解决井壁坍塌堵塞流道问题,采用一种pe材质的连续筛管对煤层气u型井、多分支井的水平段进行完井。pe筛管主要通过井口注入装置由钻杆内注入,在下入一定长度后筛管会发生屈曲自锁,通过钻井液泵送筛管以有效解除屈曲锁紧状态,将筛管送至目的层位。筛管引导装置承压台肩的形状和尺寸对泵送效果起着关键作用。通过建立模型分析,推导出液流对台肩的冲击力公式,通过现场试验分析获取流阻系数的方法,并验证泵送方法送入筛管的能力。结果表明,液流对台肩的冲击力与液流和引导装置之间速度差的平方成正比,流阻系数取决于台肩同钻杆内壁之间的配合关系。

我矿采矿车间1号主井井底水窝的水一直采用潜水泵排水,因潜水泵对水质要求及水泵质量等问题,无法保证井底水窝的正常排水。为解决此问题,自行设计、制造并安装了射流泵,代替了潜水泵排水,达到了预期效果。因射流泵使用的工作流体是井下供水管中的高压水,无需其他的动力设备,从而节省了能源。为改造后不增加主泵房内d型主力水泵的启用台数,对d型水泵吸水管采用了无底阀、无滤网的吸水装置,取得了良好的效果,起到了安全、节能、降耗的作用。