美国圣胡安盆地——水果组煤层气井的完井、装备及生产VIP免费

襄画胡盈地[美国]w．克拉克等摘要本文研究了圣胡安盆地水果组煤层气井的钻井、完井、装备和生产过程。对用于裸眼完井和套管完井的钻井液以及射孔和激励技术分别进行了比较。因煤层气井存在某些特殊问题，因此需要改进原生产设备。本文还讨论了水果组煤层气井使用的人工升举方法，例如梁式泵、气举和前进式空腔泵。水处理是大多数水果组煤层气井的关键问题。本文对蒸发装置、蒸发池和水处理井三种水处理方法作了评价。最后，本文论述了技术上具有挑战性的问题，如地层评价和布井。1绪言2完井尽管圣胡安盆地第一口水果组煤层气井早在35年前就已钻成，但是至今仍没有明确建立起最佳的完井技术。对于水果组煤层气井的完井和生产应从这样的角度考虑：钻井和完井使地层损害程度最小，或钻井和完井能最大限度地控制气井，并修补损害的地层。实际上也就是说，是选择裸眼完井还是选择套管完井，同时，也是成本与利润的问题。裸眼完井钻的孔较大，并充填砾石或加内衬，可控激励较弱，有煤粉产生，需要经常进行钻屑清除和其它设备的检修。套管完井钻的孔较小，并采用射孔技术，可控激励避开地层损害，产生的煤粉很少，只进行一般的钻屑清除和设备检修。本文所述内容能帮助生产者解决下列问题：应该选择裸Ⅱ艮完井还是套管完井?需要哪种钻井液?应采取自然完井还是激励完井?另外，本文还论述了目前的生产设备设计方案和煤层气井的人工升举方法。在文中的最后一部分概述了诸如水处理和布井等技术上具有挑战性的问题。*石油工程师，美国科罗拉多B＆N有限责任公司4O中国煤层气第2期1997年12月2．1裸眼完井至今，被定义为“地层上没有水泥”的裸眼煤层气井证明是最佳的产气井。一般，在水果组煤储层上方下入直径为178mm或更大的套管，然后用钻井液钻开煤层。裸脚(裸眼煤层段不下套管)完井最适合于处理单煤层或埋藏浅的煤层。当裸眼钻孔钻透多煤层储层达30．5～91．5m时，通常要加入内衬。割缝内衬和砾石充填完井技术已在几口水果组煤层气井试验了8年，但生产者们没有得出明确的结论。因为井中会出现堵塞现象，所以通常需要使充填材料回流或加内衬。煤粉的颗粒大小不一，易堵在砾石或内衬割缝中，并会严重限制气和水的流动。一旦内衬装人煤层后，通常在内衬上以每米13～39个孔的高密度进行射孔。为更好地控制气井，生产者开始预先在安装的内衬上以每米39个25ram的孔的密度打眼。当内衬下人钻孔时，将临时的封隔器拧进内衬上的孔。封隔器随着内衬进入套管内部而逐渐被磨掉。这样一来，有许多大射孔的维普资讯http://www.cqvip.com内衬从成本角度讲是合理的。在某些情况下，预先打眼或射孔的内衬下人煤储层时会被煤粉堵塞孔眼。为了清除射孔内衬上的煤粉堵塞物，生产者利用管子上的灌浆器或其它灌浆设备用高速水冲洗。另一种清除裸眼井堵塞物的技术是泵送纯度为5O的泡沫液，并在井中产生回流。2．2套管完井水果组煤层套管完井在煤储层或顶层通常下人直径178．8ram、10．4kg的K一55套管，其次是直径139．7mm、7．Okg的K一55或J一55套管，并在套竹上射孔。套管完井也可采用直径为101．6mm或114．3mm的套管，但不常用。在水和煤粉产生量较低的情况下，或在产生干气的地区，设计较小尺寸的套管在生产和经济上均是可行的。较大尺寸的套管适用于水和煤粉量较大，并用泵排出的情况。也许更重要的是，使用较大尺寸的套管可排除潜在的激励设计中有限强度因素，允许生产者压裂套管。总之，如何决定套管尺寸是一个经济问题，在套管完井中将直径139．7mm的套管下人直径222．3mm或200mm的钻孑L中是最普遍的在加内衬或充填砾石的顶层完井中，将直径177．8mm的套管下人直径222．3mm的钻孑L是很普遍的。产出气和液体从管道排出，气体还可以从管道与套管之间的环形空间排出。许多不同的固井系统用于水果组煤层气井取得了不同的成功和成本效益。为使地层的损害程度最小，可将氮泡沫或玻璃珠加入浆液中，得到轻质水泥。使用轻质水泥时，会遇到气水分离问题，有时也会遇到激励问题。水果组煤层气井使用的典型水泥是50／50Pozmix加2的凝胶和10的石膏，为了控制循环流失，通常加人1．347～1．397kg／1的硬沥青。如果生产者为水...