摘要：硬脆性砂岩、页岩储层与塑性的煤层组合开发时,层间应力差、岩性差异、界面性质等因素会对水力裂缝扩展产生较大影响,复合储层人工裂缝扩展规律存在认识不清的难点,给储层改造方案的合理设计带来了难度。基于此,选取鄂尔多斯盆地东缘临兴地区天然露头岩石进行不同岩性组合,开展室内大尺寸真三轴水力压裂物理模拟试验,研究不同地应力差、弹性模量差异、煤岩割理等参数对水力裂缝起裂及扩展的影响。结果表明：水力裂缝起裂方向受地应力条件及近井筒天然弱面共同控制;当应力差在4～6 MPa时,既能保证裂缝穿透界面,又能保证高效沟通煤岩中天然弱面形成网络裂缝;层间弹性模量差异越大,缝内流体压力越高,穿透界面时释放的压力脉冲有助于激活煤岩中的微裂缝形成复杂的裂缝网络。水力裂缝在煤岩中的扩展路径受割理影响较大,易发生转向或者分叉扩展;水力裂缝穿透界面时压裂曲线存在明显的2次憋压,沟通煤岩割理过程中压裂曲线上下波动明显。研究复合储层水力裂缝起裂及扩展规律可为油田现场预测裂缝形态以及优化泵注程序提供参考。

摘要：基于毛细管模型和渗流能量方程,考虑煤层气在产气通道渗流过程中解吸吸附的动态平衡,建立了产气通道门限渗流模型,给出煤层气渗流的临界半径和临界长度,并基于门限渗流模型,引入产气通道连通程度对单井产气量进行预测.结果表明:产气通道的临界渗流直径的数量级是微米级(μm),也就是说在煤层中小于微米级裂隙主要是气体扩散的通道,对气体渗流贡献较小;不同直径产气通道解吸气体渗流的长度不同,裂缝宽度小于5mm时,只是煤层气井周围1m范围内的产气区域,当产气通道的直径大于14mm时,在不同临界解吸压力下其控制区域半径在50m以上,增加煤层气产气通道的尺度和连通程度可增加煤层气单井控制的渗流区域,提高煤层气井产气量,为煤层气井区域性排采、井网优化设计提供依据.

摘要：为解决煤层气超短半径水平井煤层坍塌、煤粉产出造成的频繁修井等问题,维持超短半径水平井连续稳产生产,探讨超短半径水平井筛管完井工艺可行性,重点研究不同材料管柱的屈服弯曲半径,采用Wellplan软件进行超短曲率半径条件下管柱可通过性分析,优化设计管柱组合。基于煤粉颗粒分布、运移速度、过流面积等因素进行高密度聚乙烯(HDPE)筛管参数设计,采用有限元分析法进行筛管屈服强度分析。设计高密度聚乙烯(HDPE)筛管专用送入工具及下入工艺研究,进行案例设计分析,探讨工艺可行性。结果表明:直径116 mm尺寸井眼在曲率半径不小于12 m的情况下可下入直径40 mm高密度聚乙烯(HDPE)筛管完井,筛管本体不发生塑性变形,筛孔附近出现部分塑性变形,塑性变形的体积占筛管实体体积的14.58%,为井筒流体通过提供稳定通道。筛孔可阻挡较大的煤粉颗粒进入井筒造成卡泵,T型割缝具备一定清洁功能,减少煤粉颗粒卡塞割缝。研究结果推进煤层气超短半径水平井工艺技术发展。

摘要：FL-H2-L五分支水平生产井位于鄂尔多斯盆地吕梁复背斜西翼,目的层为山西组3#、4#、5#煤层3段煤层气藏。该井一开采用膨润土钻井液,二开采用空气、清水钻井液,三开五分支水平井采用无固相绒囊钻井液,其配方为:清水+(0.3%～0.4%)定位剂+(1.0%～1.5%)成层剂+(0.2%～0.3%)强层剂+(0.1%～0.5%)成核剂+(0.1%～0.5%)成膜剂。在现场应用中,控制现场钻井液密度为0.90～0.98 g/cm3,黏度为30～50 s,通过利用绒囊钻井液的自匹配全尺寸封堵、高效携带悬浮钻屑、强力润滑减阻等优点,同时将漏失速率控制在2 m3/h以下,保证储层渗流通道畅通。通过应用该钻井液,五分支水平井段(长度分别为1 050、1 050、1 012、965和828 m)的纯钻时间为624 h,平均机械钻速为7.5 m/h,该分支井的钻井周期为32 d,比设计周期(60 d)缩短了28 d。

摘要：为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。

摘要：我国多数煤系气地区成藏致密,层间呈叠置状,单层开发难度较大且经济效益不显著,于是提出开发适用于煤系气多气共采的技术尤为必要。从共采的角度分析,共采技术分为同压力体系共采和同井筒分压力体系共采两类。对目前油气田常用的同井筒分压共采技术进行了总结和分类,分别从抽油泵、井下管柱及排采方式的不同对现有分压共采技术现状进行了归类整理,给出其特点和在煤系气开发中的适用性;并通过类比这些技术的特征并结合煤系气自身特性,得出了现有技术共采煤系气将可能出现的问题,提出了侧重构造井下压力体系及优化产物流体通道的研究方向,给出了煤系气共采技术管柱设计需要注意的问题,这对于煤系气多气共采,有所帮助。

摘要：国内煤层气勘探由于煤层埋深浅,煤储层致密、压力低,均需压裂增产作业。而压裂效果与煤层气单井增产效果密切相关,因而研究煤层压裂效果,建立评价指标,指导压裂设计至关重要。三维声波测井资料能够获取井周轴向、径向以及环向速度变化信息,在压裂前后,利用三维层析成像处理技术,可以评价煤层气井压裂效果。将该技术与传统声波技术和微地震监测结果相结合,能够直观判断煤层气储层压裂改造前后在纵横向及环向的变化情况。

摘要：介绍了一种新型的堵漏模拟试验装置。该堵漏模拟试验装置通过高压气体,使试验堵漏液在加压下通过模拟漏层的试验模块,在尽可能模拟现场井下工作条件的情况下产生漏失,然后依据试验记录和观察到的模拟漏层的封堵状态,来评价研究堵漏剂的组分配比、堵漏钻井液的封堵效能以及确定合理的施工工艺条件。它采用整体结构设计,试验参数监控数显仪表及有关控制旋钮和调节键都分布在面板上,布局合理,操作方便。该装置不仅具有API堵漏试验装置的全部功能,还具有多种特殊功能:加热功能,可加热到150℃;加压功能,最高压力达7 MPa,而且可以根据需要选择恒定压差,也可以按一定速率增加或降低压力;具备多种模拟漏层试验模块;横向断层分析试验结构及试验方法;纵向剖切分析试验结构及试验方法;渗透性模拟漏层防扰动试验结构及试验方法。经过测试及试验应用,该堵漏模拟试验装置控制准确,工作稳定可靠,操作方便。

摘要：为分析煤层气井产能,基于煤层气井压裂后地层液渗流和管流模型,建立了气水两相流阶段下变裂缝变流量产气通道导流能力模型,并对排采阶段影响导流能力的因素进行了分析,提出了持液率是影响气水两相流阶段导流能力的重要因素.该模型为煤层气井产能的分析提供了重要依据.当持液率等于1时,该模型为单相水流阶段导流能力模型;当持液率等于0时,该模型为单相气体流动阶段导流能力模型;当计算模型中裂缝宽度变化函数为常数时,即为恒裂缝宽度导流能力模型;分析结果表明:煤层气井在气水两相流阶段其产气通道导流能力受持液率的影响,随着持液率增加,导流能力增加;气水两相流中水所占的比例越大其导流能力越大,即单相水流阶段比单相气体流动阶段产气通道的导流能力大,一方面煤层气的解吸产出使产气通道内持液率降低,产气通道的导流能力降低;另一方面煤层气的解吸产出时煤基质收缩,产气通道增大,其导流能力增加.故煤层气定量排采中可以设计合理的产气量使产气通道达到最佳的导流能力,以优化煤层气的排采制度.

摘要：针对煤层气井开采条件和排采参数动态变化的特点,建立煤层气排采技术多层次模糊评价体系。应用AHP方法计算指标体系的权重向量,考虑各项指标在工程总体上的地位和作用,量化了单一指标的不同重要程度。通过对不同排采方案的开采条件、井下状况、维修管理、投资成本等进行综合对比分析,选择最佳排采设备,使设备的评价和选型结论更具有可比性和客观性。现场应用表明:排水量较低、井眼轨迹尚好的井选用有杆泵排采方式;对于煤粉含量较高、井眼轨迹较好、排水量适中的井,可考虑采用螺杆泵开发;高含水量、斜井、井眼轨迹相对较差的煤层气井,需要优先选用潜水电泵进行开发。