煤层气,是指赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,属与非常规的天然气资源,是一种近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源。我国煤层气资源丰富,据最新煤层气资源评价显示,埋深2000m以内的煤层气赋存区域的面积为37.5x104km2,煤层气地质资源量约36.81×1012m3,约占世界煤层气总资源量的13%,位居世界第三。因而开发利用煤层气资源对我国具有十分重要的意义。随着国外煤层气产业化的发展以及开发领域的逐渐扩大,开发技术也不断完善和提高,特别是美国探索成功的欠平衡钻井洞穴完井技术、多分支羽状水平井技术有力的推动了煤层气地面开发技术的发展。我国煤层气储层多具有低孔(Φ<10%)、低渗(K<1×10-3μm2)、低压(煤层一般埋深不深)的特征,开采煤层气单井产量低、经济效益比较差。煤层气水平井作为一种成本不是很高但增产效果非常好的技术,已经越来越多的应用于煤层气的开采。我国煤层气水平井开发在积极引进、消化吸收国外先进技术的基础上于2004年开始进行煤层气水平井钻井。然而,煤层作为煤层气的生气层和储集层,其性质与常规砂岩储层有很大差别。煤储层割理发育具有孔隙度低,渗透率小,比表面积大,机械强度低,易受压缩,非均质性强,储层压力低等特点。这些特点决定了煤层受钻井过程的影响比常规储层大的多,也就是说,在煤层气钻井过程中,煤层受到的伤害远大于常规储层。特别对于水平井开发的煤层气储层,钻井技术和工艺复杂,钻井周期长,使得水平井钻井过程中煤储层极易受到钻井液、固相颗粒、钻井压力等因素引起的储层伤害。这些伤害将直接影响到煤层气的解吸、扩散、运移及后期排采,最终影响煤层气水平井开发效果。因此,煤层气储层伤害机理分析和储层保护研究显得尤为重要。本文以山西沁水盆地煤岩为研究对象,采用理论研究和室内实验相结合的技术路线,从三个方面入手分析研究煤层气水平井钻井过程中储层损害机理：①水平井钻井过程中钻井液侵入对煤储层造成的伤害,特别是钻井液侵入引起煤岩膨胀,钻井液中高分子聚合物会堵塞煤储层,除此之外,毛细现象也是引起煤储层伤害的原因之一。②在水平井钻井过程中,煤粉存在也会对煤储层产生伤害。③煤层气水平井钻井多采用欠平衡钻井方式,实验结果表明井筒压力波动条件下的泥浆滤失量大于压力恒定时的滤失量。说明钻井过程中的压力变化,起下钻引起的压力波动,特别容易引起煤储层伤害。为减少和避免煤层气储层在水平井钻井过程中引起的伤害,提出了水平井钻井过程中保护煤储层的方法：通过对钻井液性能的分析,选择适合煤层气储层水平井钻井的无固相泡沫钻井液体系,通过钻井液对煤心污染动态评价实验证实该钻井液体系能够起到保护煤储层的作用。