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煤层气井具有井口压力、初期产量和单井产量低及生产周期长的特点,加之该类井钻井周期短,因此要求煤层气钻井装备的成本要低。而目前煤层气的勘探开发中,钻井装备、各种工具和基礎设施还不完善,我国主要以移植石油钻井装备为主,但石油钻井装备成本高、体积大、不便于搬迁和提高钻速。所以,分析煤层气钻井装备的现状和发展方向,具有一定的现实意义。
一、国内煤层气钻机发展现状
我国的煤层气开发较晚,开发初期主要借用石油钻井的相关装备和工具,与煤层气钻井的特殊工况不配套,搬迁不便,导致钻井成本偏高。由于我国煤层气藏埋深较浅,钻井深度大多在1000m以浅因此也采用水文钻机、煤田钻机。但是,水文钻机和煤田钻机的主体结构因没有钻井平台,无法安装防喷器、除砂除泥器等设备,其技术性能和可配套性都无法满足煤层气钻井的需要,而且因其钻进效率太低,直接影响了煤层气开发新工艺、新技术的推广应用。
二、国内煤层气钻机存在的问题
笔者分析国内煤层气钻机存在的问题主要有:①理论与技术研究不足。我国煤层气的开发较晚,主要的钻井装备几乎都是借用常规油气钻井装备,体积大、成本高成为普遍存在的问题;而且对煤层气钻井装备的开发研制不够重视,高效率的钻井装备多依赖进口,理论和技术方面都存在许多关键性难题有待研究,是我国煤层气产业发展的一大障碍。②制造能力不能满足设计要求。国内部分装备能够进行设计并且证明可行,但是制造技术达不到设计要求。③设备配套缺乏统一规范。目前煤层气勘探开发虽取得了一定突破,但在煤层气开发专用设备配套方面国内还没有形成一套全面的配套方案。④煤层气法规制度不健全。我国煤层气钻井周期长,除了钻井装备本身效率和技术性问题外,煤层气气权问题也不可忽视,据现场钻井人员反映钻井队在与当地政府、居民的协调时间较长,在一定程度上增加了煤层气开发成本。而且,我国煤层气气权和矿权分别从属于不同部门,采煤和采气权管理不统一,同样影响了我国煤层气产业的快速发展。⑤煤层气钻井专业队伍建设滞后,我国煤层气钻井队伍都是由石油钻井队伍衍化而来,没有形成专业的煤层气钻井队伍,煤层气钻井缺乏系统性。⑥钻井装备落后,效率低,成本高。现阶段我国煤层气钻机主要是小型煤田钻机,石油钻机和进口全液压钻机。
三、对国内煤层气钻机研发的建议
结合我国煤层气资源状况,加强煤层气钻井装备的理论与技术研究,建立统一的设备准入行业标准。我国现在煤层气钻井主要依托油气田的相关标准,主要设备都应满足我国的石油标准,通过检验才能进行现场使用。而我国煤层气的储层特点有别于石油,压力普遍偏低,这在一定程度上造成了设备成本高,同时不利于设备的迅速搬迁,可对钻机、井控系统等装备进行研究,开发出适应于煤层气钻井特点的低成本、轻便型、易运输的专用装备,并建立煤层气钻井装备的准入行业标准,这个标准的建立将规范我国煤层气钻井施工,提高钻井作业的安全性、高效、高质量地完成煤层气井,这个标准的建立是煤层气钻井产业的一个重点,需要经过大量的研究,建立在对我国煤层气井压力充分了解的基础上。因此,一系列煤层气专用装备准入行业标准的建立是势在必行和攻坚的重点。
四、结语
目前,各国发展对能源的依赖日益提高,而随着常规油气资源的不断被开采和消耗,其已很难能满足社会的需求,因此,非常规天然气资源的开发逐渐成为当今能源工业的重点,煤层气作为一种环保热值高的清洁能源更是成为各国改善能源结构的重要新能源。根据澳大利亚Newcastle大学学者开发的非常规天然气生产模型计算,世界煤层气生产将在2085年达到峰值。因此,我国应该把握时机通过研究煤层气基础理论,发低成本、高效率的钻井装备,提高煤层气井的质量,使我国煤层气产业尽快实现良性发展。
参考文献:
[1]魏晓东,赵军.煤层气钻机与井控装备现状及发展方向.石油钻探技术.2011(5)
[2]杨汉立.国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨.石油机械.2003(31).
作者简介;
罗洪洲,湖北省恩施市人,现就读于长江大学工程技术学院08级过程装备与控制工程专业。研究方向:机械工程。
一、国内煤层气钻机发展现状
我国的煤层气开发较晚,开发初期主要借用石油钻井的相关装备和工具,与煤层气钻井的特殊工况不配套,搬迁不便,导致钻井成本偏高。由于我国煤层气藏埋深较浅,钻井深度大多在1000m以浅因此也采用水文钻机、煤田钻机。但是,水文钻机和煤田钻机的主体结构因没有钻井平台,无法安装防喷器、除砂除泥器等设备,其技术性能和可配套性都无法满足煤层气钻井的需要,而且因其钻进效率太低,直接影响了煤层气开发新工艺、新技术的推广应用。
二、国内煤层气钻机存在的问题
笔者分析国内煤层气钻机存在的问题主要有:①理论与技术研究不足。我国煤层气的开发较晚,主要的钻井装备几乎都是借用常规油气钻井装备,体积大、成本高成为普遍存在的问题;而且对煤层气钻井装备的开发研制不够重视,高效率的钻井装备多依赖进口,理论和技术方面都存在许多关键性难题有待研究,是我国煤层气产业发展的一大障碍。②制造能力不能满足设计要求。国内部分装备能够进行设计并且证明可行,但是制造技术达不到设计要求。③设备配套缺乏统一规范。目前煤层气勘探开发虽取得了一定突破,但在煤层气开发专用设备配套方面国内还没有形成一套全面的配套方案。④煤层气法规制度不健全。我国煤层气钻井周期长,除了钻井装备本身效率和技术性问题外,煤层气气权问题也不可忽视,据现场钻井人员反映钻井队在与当地政府、居民的协调时间较长,在一定程度上增加了煤层气开发成本。而且,我国煤层气气权和矿权分别从属于不同部门,采煤和采气权管理不统一,同样影响了我国煤层气产业的快速发展。⑤煤层气钻井专业队伍建设滞后,我国煤层气钻井队伍都是由石油钻井队伍衍化而来,没有形成专业的煤层气钻井队伍,煤层气钻井缺乏系统性。⑥钻井装备落后,效率低,成本高。现阶段我国煤层气钻机主要是小型煤田钻机,石油钻机和进口全液压钻机。
三、对国内煤层气钻机研发的建议
结合我国煤层气资源状况,加强煤层气钻井装备的理论与技术研究,建立统一的设备准入行业标准。我国现在煤层气钻井主要依托油气田的相关标准,主要设备都应满足我国的石油标准,通过检验才能进行现场使用。而我国煤层气的储层特点有别于石油,压力普遍偏低,这在一定程度上造成了设备成本高,同时不利于设备的迅速搬迁,可对钻机、井控系统等装备进行研究,开发出适应于煤层气钻井特点的低成本、轻便型、易运输的专用装备,并建立煤层气钻井装备的准入行业标准,这个标准的建立将规范我国煤层气钻井施工,提高钻井作业的安全性、高效、高质量地完成煤层气井,这个标准的建立是煤层气钻井产业的一个重点,需要经过大量的研究,建立在对我国煤层气井压力充分了解的基础上。因此,一系列煤层气专用装备准入行业标准的建立是势在必行和攻坚的重点。
四、结语
目前,各国发展对能源的依赖日益提高,而随着常规油气资源的不断被开采和消耗,其已很难能满足社会的需求,因此,非常规天然气资源的开发逐渐成为当今能源工业的重点,煤层气作为一种环保热值高的清洁能源更是成为各国改善能源结构的重要新能源。根据澳大利亚Newcastle大学学者开发的非常规天然气生产模型计算,世界煤层气生产将在2085年达到峰值。因此,我国应该把握时机通过研究煤层气基础理论,发低成本、高效率的钻井装备,提高煤层气井的质量,使我国煤层气产业尽快实现良性发展。
参考文献:
[1]魏晓东,赵军.煤层气钻机与井控装备现状及发展方向.石油钻探技术.2011(5)
[2]杨汉立.国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨.石油机械.2003(31).
作者简介;
罗洪洲,湖北省恩施市人,现就读于长江大学工程技术学院08级过程装备与控制工程专业。研究方向:机械工程。