煤层气裸眼洞穴完井注气增压数值试验 被引量：4

1

作者 李晓益 汪志明 +1 位作者 万鑫 张健 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第2期14-19,共6页

煤层气裸眼洞穴完井在我国的应用效果尚不理想,分析认为,这与我国对该完井技术的增产机理研究不够深入有一定关系。考虑煤岩特有的垂直裂缝系统,基于UDEC软件建立了模拟煤层气裸眼洞穴完井注气增压过程的离散元数值试验模型,模拟了不同... 煤层气裸眼洞穴完井在我国的应用效果尚不理想,分析认为,这与我国对该完井技术的增产机理研究不够深入有一定关系。考虑煤岩特有的垂直裂缝系统,基于UDEC软件建立了模拟煤层气裸眼洞穴完井注气增压过程的离散元数值试验模型,模拟了不同地应力条件下,气体注入增压过程中井筒周围煤岩有效应力、孔隙压力和节点位移矢量的分布情况。研究表明:各向异性储层比各向同性储层更容易产生破裂和坍塌,从而更利于洞穴的形成;在垂直裂缝系统中,流体运移速率不同引起的有效应力差异梯度有利于剪切破裂;节点位移矢量分布图能够反映注气增压过程中张性裂缝的形成和发展趋势。所建模型在山西寿阳区块煤层气空气造穴试验井———FCC-HZ04-V井进行了应用,初步预测得到该井在空气造穴后注气增压引起井筒周围张性裂缝延伸25m,井筒周围25m范围内煤层平均渗透率较初始渗透率增大7倍,验证了煤层气裸眼洞穴完井注气增压可产生自支撑张性裂缝、消除储层伤害、实现增产的机理。 展开更多

关键词 煤层气 裸眼完井 洞穴完井 离散元法 数学模型 垂直裂缝

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煤层气裸眼洞穴完井造成的应力集中带与煤粉产出的关系 被引量：13

2

作者 王庆伟 曹代勇 王佟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期35-37,共3页

通过对煤层气洞穴完井周围应力分布特征分析,基于弹性理论基础,建立了极限平衡方程,进而推出因造穴而产生的应力集中带峰值点至洞穴壁的距离R。从材料力学理论和施工作业统计观测实据出发,解释了煤层气洞穴井中应力集中带R值与煤粉产出... 通过对煤层气洞穴完井周围应力分布特征分析,基于弹性理论基础,建立了极限平衡方程,进而推出因造穴而产生的应力集中带峰值点至洞穴壁的距离R。从材料力学理论和施工作业统计观测实据出发,解释了煤层气洞穴井中应力集中带R值与煤粉产出量之间的关系:即同等地质环境下,煤层气开采地质参数若无大的差异时,则煤层气裸眼洞穴完井煤粉产出量的多少与应力集中峰值点距井壁值R的绝对值大小呈正相关关系。由此证实了"应力状态改变导致煤基质破裂是煤粉产生的可能原因",该认识对于煤层气工业生产具有一定的实际意义。 展开更多

关键词 煤层气井 煤粉产出 裸眼洞穴完井 应力集中带

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适用于煤层的新型完井技术——裸眼洞穴完井技术 被引量：10

3

作者 田中岚 张芳 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期69-72,共4页

对煤层气开发中所应用的裸眼洞穴完井技术的作用机理进行了分析，给出了洞穴周围地层的应力分布状态，引出了几个相关的公式，对洞穴完井的应用提出了几个有益的建议。

关键词 煤层气 裸眼洞穴完井 应力状态 完井 天然气

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造穴方式对煤层气洞穴完井影响评价 被引量：3

4

作者 陈添 汪志明 杨刚 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第33期8832-8834,8840,共4页

目前煤层气等非常规能源已经成为世界能源的重要补充。煤层气的开发利用也进入了大规模发展的时期。作为煤层气开发重要完井方式之一的洞穴完井,也因可以有效地提高煤层气井的产能,得到了推广及应用。但是,洞穴完井不同造穴方式对该技... 目前煤层气等非常规能源已经成为世界能源的重要补充。煤层气的开发利用也进入了大规模发展的时期。作为煤层气开发重要完井方式之一的洞穴完井,也因可以有效地提高煤层气井的产能,得到了推广及应用。但是,洞穴完井不同造穴方式对该技术的应用有着很大影响。鉴于此,需要对不同的造穴方式做对比分析。通过分析不同的造穴方式的优缺点及模拟其产能,认为机械造穴方式在造穴作业上简单易行,成本低,造穴快,而人工动力造穴方式对煤层气产能的增加效果较好。 展开更多

关键词 煤层气 洞穴完井 造穴 产能

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松软突出煤层穿层洞穴完井钻孔瓦斯抽采实践 被引量：14

5

作者 孙四清 张俭 安鸿涛 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第2期49-51,55,共4页

基于地面煤层气井裸眼洞穴完井的抽采实践经验,探讨了煤矿井下穿层洞穴完井钻孔煤层瓦斯抽采增产机理,分析了松软突出煤层穿层钻孔的造穴工艺技术和注意事项,并在呼鲁斯太矿区进行了现场试验考察。试验结果表明,穿层洞穴完井钻孔在扩大... 基于地面煤层气井裸眼洞穴完井的抽采实践经验,探讨了煤矿井下穿层洞穴完井钻孔煤层瓦斯抽采增产机理,分析了松软突出煤层穿层钻孔的造穴工艺技术和注意事项,并在呼鲁斯太矿区进行了现场试验考察。试验结果表明,穿层洞穴完井钻孔在扩大抽采钻孔影响范围、提高瓦斯抽采量和延长钻孔有效抽采时间等方面具有优势。在200 d的抽采时间内,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为穿层钻孔的6.6倍;抽采200 d后,穿层洞穴完井钻孔的瓦斯抽采量为61.6 m3/d,而穿层钻孔的瓦斯抽采量为3.68 m3/d。 展开更多

关键词 穿层钻孔 洞穴完井 松软突出煤层 瓦斯抽采 抽采时间

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煤层气井完井方式的选择 被引量：2

6

作者 熊友明 童敏 潘迎德 《石油钻探技术》 北大核心 1996年第2期48-50,共3页

分析了国内外现行的煤层气井完井方式的适用条件及优缺点，提出了煤层气井完井方式的选择依据，推荐了煤层气井完井方式选择流程图。

关键词 煤成气 钻井 裸眼完井 洞穴完井 射孔完井

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煤层气排采中的“灰堵”问题应对技术——以沁水盆地多分支水平井为例 被引量：12

7

作者 杨勇 崔树清 +3 位作者 倪元勇 张国生 李立昌 孟振期 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期89-93,共5页

煤层的性质决定了煤层气在排水采气过程中"出灰"(产出煤粉)是一种必然现象,在煤层气低能量开采及关井后再次开井条件下,煤粉的产出对产能的负面影响是不可逆转的。为此,通过分析山西沁水盆地煤层气排采特征以及该区多分支水... 煤层的性质决定了煤层气在排水采气过程中"出灰"(产出煤粉)是一种必然现象,在煤层气低能量开采及关井后再次开井条件下,煤粉的产出对产能的负面影响是不可逆转的。为此,通过分析山西沁水盆地煤层气排采特征以及该区多分支水平井实钻井眼轨迹特征,找出了多分支水平井产气量达不到预期目标,以及关井实施维护性作业后难以恢复到关井前产量的2个原因:煤粉沉积堵塞了储层的运移通道,水平井段的波谷处形成的地层水和煤粉沉积加大了气体流向井底的阻力。进而提出了应对"灰堵"问题的关键技术:①煤层气水平井的井眼轨迹应在保证一定煤层钻遇率的前提下,以井眼光滑、总体上倾为原则,避免出现"波浪状"井眼;②排采井洞穴具有"沉沙"功能,便于气、液、固三相分离,是煤层气多分支水平井不可或缺的重要组成部分;③主支在稳定的煤层顶板或底板的仿树形水平井为疏灰提供了稳定的洗井通道。该研究成果为解决煤层气排水采气过程中的排灰问题提供了有益的尝试。 展开更多

关键词 煤层气 排采 煤粉 多分支水平井 煤层钻遇率 仿树形水平井 轨迹控制 洞穴完井 沁水盆地

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空气动力造穴技术原理及单井掏煤量计算方法 被引量：4

8

作者 程斌 姜在炳 +1 位作者 赵龙 李浩哲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期850-858,共9页

空气动力造穴技术在瓦斯消突领域取得了良好效果,但其技术原理尚不明确,为明确空气动力造穴技术原理,为下一步优化施工提供理论依据及数学计算方法,特进行以下研究。结合实际工程,对空气动力造穴技术流程及力学过程进行了理论分析,提出... 空气动力造穴技术在瓦斯消突领域取得了良好效果,但其技术原理尚不明确,为明确空气动力造穴技术原理,为下一步优化施工提供理论依据及数学计算方法,特进行以下研究。结合实际工程,对空气动力造穴技术流程及力学过程进行了理论分析,提出了空气动力造穴技术原理假说,并提出了基于该假说的2个推论,以期通过对推论的证明佐证假说的正确性;设计并进行了快速卸载围压三轴压缩实验,采用恒定轴压、卸载围压的卸压方法,控制围压液缸排液量恒定,观察煤体应力-应变过程,同时在煤样前端加载气压,通过观察流经煤体的气体流量变化判断煤样的破坏时机;在此基础上给出了弹-塑性过程数学模型及单井掏煤量计算方法;最后结合工程背景,使用Comsol软件引用数学模型对"松散带"范围进行了数值计算,并对空气动力造穴单井最大掏煤量进行了预测。快速卸载围压三轴压缩实验结果表明煤体的力学过程可被分为弹性阶段、弹塑性阶段及塑性阶段并给出了应力-应变曲线,进一步分析认为其力学过程可用非线性弹性胡克定律进行描述;计算所得的空气动力造穴单井最大掏煤量接近于实际工程单井出煤量;以上结果表明,空气动力造穴技术原理是:以向井内注入高压气体后快速卸压为手段,提升煤层洞穴壁面处孔隙压力,通过多次重复施工,剥离"松散带"煤体并通过气举手段带出地面,从而形成洞穴;明确了煤体在快速卸载围压条件下的应力-应变过程,并给出了弹-塑性过程数学模型及单井掏煤量的计算方法,计算所得单井掏煤量接近于实际工程单井掏煤量,并且空气动力造穴注气压力与单次掏煤量成正比,证明了空气动力造穴技术原理假说推论的正确性,从而佐证了空气动力造穴技术原理假说。 展开更多

关键词 空气动力造穴 洞穴完井 含瓦斯煤 偏应力 快速卸载 单井掏煤量

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RMRS偏心连通技术在煤层气水平远端对接井中的应用研究 被引量：3

9

作者 刘明军 《煤炭工程》 北大核心 2020年第6期111-115,共5页

针对目前水平井与直井连通时,出现洞穴坍塌、连通过正,造成产气通道堵塞,影响捞砂、下泵、修井等后续作业等难题。提出利用6刀翼锻铣工具对造穴井段玻璃钢套管锻铣,利用ZXQ-145扩眼工具造穴,洞穴规则,不易坍塌;连通前后严格控制钻时,避... 针对目前水平井与直井连通时,出现洞穴坍塌、连通过正,造成产气通道堵塞,影响捞砂、下泵、修井等后续作业等难题。提出利用6刀翼锻铣工具对造穴井段玻璃钢套管锻铣,利用ZXQ-145扩眼工具造穴,洞穴规则,不易坍塌;连通前后严格控制钻时,避免由于井底压力波动、钻具震动等因素对洞穴煤层扰动,造成洞穴坍塌;通过偏心连通理论分析,依据施工实践,优选钻进参数、计算偏移量、控制井眼轨迹等,有效消除仪器误差;利用近钻头旋转电磁测距导向技术,在沁水盆地潘庄区块郭南村附近,实施了一组U型远端对接井,两井井口间距离764m,在井深1099.37m处实现偏心连通。该技术是对煤层气水平井连通工艺的进一步完善。 展开更多

关键词 偏心连通 洞穴完井 偏心验证 水平对接井

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煤层气高效开发技术 被引量：46

10

作者 鲜保安 高德利 +1 位作者 陈彩红 王宪花 《特种油气藏》 CAS CSCD 2004年第4期63-66,共4页

煤层气储层与常规油气储层具有极大的差异性 ,其产出特点也不同 ,常规油气开发技术已明显不适用于煤层气开发。本文从煤层物性的特殊性和保护煤层的角度出发 ,指出我国煤层气开发的难点 ;根据我国煤层特点研究分析了煤层气泡沫钻井、波... 煤层气储层与常规油气储层具有极大的差异性 ,其产出特点也不同 ,常规油气开发技术已明显不适用于煤层气开发。本文从煤层物性的特殊性和保护煤层的角度出发 ,指出我国煤层气开发的难点 ;根据我国煤层特点研究分析了煤层气泡沫钻井、波动水力压裂和定向羽状水平井技术的适用性 ,并对定向羽状水平井技术在沁水煤层气田开发中应用的可行性进行了论述。 展开更多

关键词 煤层气 开发 泡沫钻井 波动水力压裂 洞穴完井 定向羽状水平井

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煤层气水平井磨料射流造穴应力-应变演化研究

11

作者 秦小舟 杨睿月 +2 位作者 黄中伟 陈健翔 李嘉文 《流体机械》 2025年第5期1-8,39,共9页

为探索锥直型喷嘴磨料射流高效破岩造穴的可行性,开展了磨料射流喷射造穴试验。采用基于数字图像相关技术(DIC)的可视化试验方法,研究了水平井洞穴完井应变场分布特征,并结合有限元-离散元法(FDEM)表征了造穴诱导裂缝形态特征和洞穴完... 为探索锥直型喷嘴磨料射流高效破岩造穴的可行性,开展了磨料射流喷射造穴试验。采用基于数字图像相关技术(DIC)的可视化试验方法,研究了水平井洞穴完井应变场分布特征,并结合有限元-离散元法(FDEM)表征了造穴诱导裂缝形态特征和洞穴完井应力的演化过程,探究了洞穴直径和地应力对煤层气水平井洞穴应力演化和裂缝延伸的影响。结果表明,淹没射流条件下,锥直型喷嘴磨料射流可在25 MPa下,30 s内穿透长度为62 cm的煤体,产生体积破碎效果;随着垂向应力和洞穴直径的增加,应变局部化带明显增多,且沿垂向分布的应变局部化带逐渐显现,天然裂缝是影响煤岩板损伤程度的主要因素;应力集中首先发生在洞穴周围,然后裂缝沿层理/割理弱面与洞穴交汇处萌生,垂向应力大于水平应力时更易形成裂缝网络,进而诱导应力释放。研究结果可为煤层气水平井洞穴完井应力释放机理提供理论基础。 展开更多

关键词 煤层气 水平井洞穴完井 磨料射流 应力-应变演化 裂缝扩展

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