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[摘 要]目前，煤层气钻井所采用的施工工艺一般都是石油钻井工艺，而在煤层气钻井施工中，经常会遇到一些新的问题阻扰钻进工作的继续展开。本文分析开采煤气层的相关要求以及开采所需的技术标准，对煤气层钻出现的新问题作出了简要的探讨，并提出了几点技术措施，这些措施能对这些新问题的解决起到一定帮助。
[关键词]煤气层 钻井 问题 探讨
中图分类号：TD265.1 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0614―01
我国境内不仅拥有丰富的煤气资源，且煤气层的市场也极为宽广，随着新的、先进的勘探技术与开发技术不断被研发出来，煤气层资源所表现出来的潜在价值也越来越惊人。然而，我国的煤气层资源所在的地质环境极为复杂，地质结构也呈现多样化，这大大增加了相应的开采难度，也同时对钻井工程技术提出更好的要求，这样的才能安全、有效开采煤气层资源，满足煤气层市场的需求。本文结合相关实例，对煤气层钻井过程中遇到的相关问题作出了一定的探讨和分析。
一、钻井中护壁问题
煤层气钻井所采用的施工工艺一般都是石油钻井工艺，即成孔之后，对钻好的井进行古井并下生产套管，随后借助相关的造穴射井、压裂与其他工艺的结合，最后实现采气的目标。钻井施工过程中，最需要注意的问题就是尽量不要伤害煤岩体的结构，这在很大程度上给钻井施工技术造成阻碍。下面就钻井中的护壁问题作出一定探讨。
钻井过程中，需要对井壁进行护壁处理，进而维持井壁的稳定，但是由于开采的地下环境极为复杂，结构又呈现多样化，在钻井施工中，极容易出现卡钻的问题。出现这一类钻问题一般被分为以下几种：落物卡钻、砂桥卡钻、压差卡钻、岩粉卡钻以及掉块卡钻等。目前，在煤气钻井的施工中，通过引进先进的设备和优良的处理剂，使得鉆井的效率和井壁的稳定性大大提升。然而，煤层气钻井施工时所钻出的井深一般较浅，大概处于1000m上下，这时的地质层比较稳定，若是在施工操作娴熟且按照相关规定进行，基本上不会出现除了压差卡钻以外其他种类的卡钻。
出现压差卡钻的原因极为复杂，一般与井壁上的滤饼、压差以及钻井液的正负电荷分布有关，其中压差指的是环空液柱与地层孔隙两者之间的压力之差。为了防止或处理在煤气层钻井施工中出现的压差卡钻，一般会采取下面几点措施：
（一）在进行泥浆护壁时，应该采用高分子化合物如无固相钻井液或者低固相钻井液，这样形成的泥饼不仅薄而且具有一定的韧性，同时也有很好的润滑性；根据实际钻井情况，在地质层允许的情况下，可以采用清水钻进。
（二）清理没有用途的无固或者低固相，做好相关固控工作，以免为劣质滤饼的形成提供条件。
（三）结合相关实际地质情况，设计科学、合理、有效的钻具结构，在设计的过程中，应该多设置相关的支撑点，进而减少接触面。
（四）在煤层气钻中可以采用阳离子钻井液体系，防止滤饼吸附钻具上产生的正电荷，进而造成卡钻问题的发生。
二、煤层钻井需要注意的问题及相关指标
在煤层中钻进时，首要要求就是对钻井判层做出的判断要准确。在对钻井质量做出检验以及验收时，测量钻井判层的深度数据应该与测井解释深度的数据无太大差异，一般要控制在5%-10%左右。若是井深达到500m，其煤层深度误差应该控制在0.6m以下，同时在钻进中，要每钻进1.00m，作一个钻时记录，尽量采集足够的煤样标本。
根据相关的地质勘探数据，设计的钻进要做相应的改变，要有针对性、科学性，同时准确判层，特别是要准确判断标志层所在的深度，这样才能准确算出岩屑的推迟时间，这对捞准岩屑以及地层底界的判断有着重要的参考作用。特别是在钻井煤层顶板的过程中，操作尤其要小心，若是发现进尺突然加快，应该及时关机停止钻井。同时做出相应的操作调整，及时做好相关捞煤工作，适当的调整相关钻井的数据，观察煤屑的变化，这对判断煤层厚度以及底板深度有着严重的参考作用。
三、煤层气钻井井液漏失问题
在现实的煤层气钻井施工过程中，经常出现钻井液漏失的问题，这其中以中石油煤层气公司韩城分公司的钻井液漏问题最为显著，该问题不仅使钻井效益严重下降，还导致了对其生产任务造成了严重阻碍。通过对以上问题作出大量的研究和分析，发现了一些措施来进行堵漏，下面就对该问题以及措施来进行探讨：
人们在分析钻井液漏的问题之后，实施一系列的常规堵漏，如棉子皮、锯沫甚至用一些高分子处理剂进行处理。虽然，这些堵漏措施去了一定的效果，但是随着时间的推移，往往会再次造成井液漏失的问题，进而形成一种恶性循环，严重影响到生产任务的进行。与此同时，在堵漏的过程，还容易出现垂直裂隙，进而发生更为严重的漏失现象。
通过对以往堵漏措施进行综合分析，发现在进行相关堵漏处理时，由于钻井深度较大，所出现的岩石裂缝又较小，所以棉种皮或者锯沫进入其中的可能性低，因此它们会暂时依附在井壁之上，形成厚泥饼，进而阻碍钻井液再次流入裂缝之中，会暂时将漏洞堵住，但随着时间的流失，泥饼会发生脱落，这样就会造成重新漏失的问题。而高分子化合物处理剂在被相关设备送入漏失层位时，会分为两部分：形成泥饼以及流入地层。这样就会造成生成的泥饼不稳定，会在钻进的过程中脱落，随机进入地层缝隙，由于其强度的限制，以及相关冲压的影响下，就会导致堵塞失效，造成再次泄露。然而，采取水泥浆的措施来进行堵漏，也不能达到明显的效果，一方面是在进入地层的过程中水泥浆会和泥饼发生反应，导致其浓度增稠，所以只有少部分的水泥浆真正流入了漏洞裂隙中，而在泥浆凝固的物理过程中，会出现体积变化的现象，所以导致堵漏效果不够明显。那么，怎样的堵漏措施才算好，下面举例说明。
韩城宜3-17井，其设计井深为1006.28m，在钻进500m处出现严重的井漏问题。其堵漏所用材料以及方法见下表表1.
原理分析：水与石灰粉的混合，会发生强烈的化学作用，化学反应的结果就是生成氢氧化钙，而氢氧化钙会因为水解而分离出钙离子，通过钙离子对粘土颗粒上的双电层进行压缩，会形成一种网状结构，这种结构会急剧变化，导致浓度变稠，随后形成一种溶胶，经过相关处理后，易进入地层裂隙。在进入地层后，由于和粘土、白灰发生相关化学反应，会出现膨胀的现象，进而达到堵漏的目的。
结束语
煤层气的钻井施工是一项极为复杂的工作，它不仅需要相关技术理论的指导，同时由于各种地质因素的影响，导致在钻进的过程遇到各种各样的问题，只有对这些问题进行认真分析和探讨研究，才能使钻井工作更加顺利的进行。
参考文献
[1] 宝贵全.煤层气钻井工程中几个重点技术问题的探讨[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2007（12）
[2] 张娜，景强.煤层气钻井中对护壁与堵漏问题的探讨[J].山东煤炭科技，2012（15）
作者简介
张建松 男 出生年月1980年3月 华北石油荣盛机械制造有限公司，工程师 钻井及钻井机械
[关键词]煤气层 钻井 问题 探讨
中图分类号：TD265.1 文献标识码：TD 文章编号：1009―914X（2013）34―0614―01
我国境内不仅拥有丰富的煤气资源，且煤气层的市场也极为宽广，随着新的、先进的勘探技术与开发技术不断被研发出来，煤气层资源所表现出来的潜在价值也越来越惊人。然而，我国的煤气层资源所在的地质环境极为复杂，地质结构也呈现多样化，这大大增加了相应的开采难度，也同时对钻井工程技术提出更好的要求，这样的才能安全、有效开采煤气层资源，满足煤气层市场的需求。本文结合相关实例，对煤气层钻井过程中遇到的相关问题作出了一定的探讨和分析。
一、钻井中护壁问题
煤层气钻井所采用的施工工艺一般都是石油钻井工艺，即成孔之后，对钻好的井进行古井并下生产套管，随后借助相关的造穴射井、压裂与其他工艺的结合，最后实现采气的目标。钻井施工过程中，最需要注意的问题就是尽量不要伤害煤岩体的结构，这在很大程度上给钻井施工技术造成阻碍。下面就钻井中的护壁问题作出一定探讨。
钻井过程中，需要对井壁进行护壁处理，进而维持井壁的稳定，但是由于开采的地下环境极为复杂，结构又呈现多样化，在钻井施工中，极容易出现卡钻的问题。出现这一类钻问题一般被分为以下几种：落物卡钻、砂桥卡钻、压差卡钻、岩粉卡钻以及掉块卡钻等。目前，在煤气钻井的施工中，通过引进先进的设备和优良的处理剂，使得鉆井的效率和井壁的稳定性大大提升。然而，煤层气钻井施工时所钻出的井深一般较浅，大概处于1000m上下，这时的地质层比较稳定，若是在施工操作娴熟且按照相关规定进行，基本上不会出现除了压差卡钻以外其他种类的卡钻。
出现压差卡钻的原因极为复杂，一般与井壁上的滤饼、压差以及钻井液的正负电荷分布有关，其中压差指的是环空液柱与地层孔隙两者之间的压力之差。为了防止或处理在煤气层钻井施工中出现的压差卡钻，一般会采取下面几点措施：
（一）在进行泥浆护壁时，应该采用高分子化合物如无固相钻井液或者低固相钻井液，这样形成的泥饼不仅薄而且具有一定的韧性，同时也有很好的润滑性；根据实际钻井情况，在地质层允许的情况下，可以采用清水钻进。
（二）清理没有用途的无固或者低固相，做好相关固控工作，以免为劣质滤饼的形成提供条件。
（三）结合相关实际地质情况，设计科学、合理、有效的钻具结构，在设计的过程中，应该多设置相关的支撑点，进而减少接触面。
（四）在煤层气钻中可以采用阳离子钻井液体系，防止滤饼吸附钻具上产生的正电荷，进而造成卡钻问题的发生。
二、煤层钻井需要注意的问题及相关指标
在煤层中钻进时，首要要求就是对钻井判层做出的判断要准确。在对钻井质量做出检验以及验收时，测量钻井判层的深度数据应该与测井解释深度的数据无太大差异，一般要控制在5%-10%左右。若是井深达到500m，其煤层深度误差应该控制在0.6m以下，同时在钻进中，要每钻进1.00m，作一个钻时记录，尽量采集足够的煤样标本。
根据相关的地质勘探数据，设计的钻进要做相应的改变，要有针对性、科学性，同时准确判层，特别是要准确判断标志层所在的深度，这样才能准确算出岩屑的推迟时间，这对捞准岩屑以及地层底界的判断有着重要的参考作用。特别是在钻井煤层顶板的过程中，操作尤其要小心，若是发现进尺突然加快，应该及时关机停止钻井。同时做出相应的操作调整，及时做好相关捞煤工作，适当的调整相关钻井的数据，观察煤屑的变化，这对判断煤层厚度以及底板深度有着严重的参考作用。
三、煤层气钻井井液漏失问题
在现实的煤层气钻井施工过程中，经常出现钻井液漏失的问题，这其中以中石油煤层气公司韩城分公司的钻井液漏问题最为显著，该问题不仅使钻井效益严重下降，还导致了对其生产任务造成了严重阻碍。通过对以上问题作出大量的研究和分析，发现了一些措施来进行堵漏，下面就对该问题以及措施来进行探讨：
人们在分析钻井液漏的问题之后，实施一系列的常规堵漏，如棉子皮、锯沫甚至用一些高分子处理剂进行处理。虽然，这些堵漏措施去了一定的效果，但是随着时间的推移，往往会再次造成井液漏失的问题，进而形成一种恶性循环，严重影响到生产任务的进行。与此同时，在堵漏的过程，还容易出现垂直裂隙，进而发生更为严重的漏失现象。
通过对以往堵漏措施进行综合分析，发现在进行相关堵漏处理时，由于钻井深度较大，所出现的岩石裂缝又较小，所以棉种皮或者锯沫进入其中的可能性低，因此它们会暂时依附在井壁之上，形成厚泥饼，进而阻碍钻井液再次流入裂缝之中，会暂时将漏洞堵住，但随着时间的流失，泥饼会发生脱落，这样就会造成重新漏失的问题。而高分子化合物处理剂在被相关设备送入漏失层位时，会分为两部分：形成泥饼以及流入地层。这样就会造成生成的泥饼不稳定，会在钻进的过程中脱落，随机进入地层缝隙，由于其强度的限制，以及相关冲压的影响下，就会导致堵塞失效，造成再次泄露。然而，采取水泥浆的措施来进行堵漏，也不能达到明显的效果，一方面是在进入地层的过程中水泥浆会和泥饼发生反应，导致其浓度增稠，所以只有少部分的水泥浆真正流入了漏洞裂隙中，而在泥浆凝固的物理过程中，会出现体积变化的现象，所以导致堵漏效果不够明显。那么，怎样的堵漏措施才算好，下面举例说明。
韩城宜3-17井，其设计井深为1006.28m，在钻进500m处出现严重的井漏问题。其堵漏所用材料以及方法见下表表1.
原理分析：水与石灰粉的混合，会发生强烈的化学作用，化学反应的结果就是生成氢氧化钙，而氢氧化钙会因为水解而分离出钙离子，通过钙离子对粘土颗粒上的双电层进行压缩，会形成一种网状结构，这种结构会急剧变化，导致浓度变稠，随后形成一种溶胶，经过相关处理后，易进入地层裂隙。在进入地层后，由于和粘土、白灰发生相关化学反应，会出现膨胀的现象，进而达到堵漏的目的。
结束语
煤层气的钻井施工是一项极为复杂的工作，它不仅需要相关技术理论的指导，同时由于各种地质因素的影响，导致在钻进的过程遇到各种各样的问题，只有对这些问题进行认真分析和探讨研究，才能使钻井工作更加顺利的进行。
参考文献
[1] 宝贵全.煤层气钻井工程中几个重点技术问题的探讨[J].探矿工程-岩土钻掘工程，2007（12）
[2] 张娜，景强.煤层气钻井中对护壁与堵漏问题的探讨[J].山东煤炭科技，2012（15）
作者简介
张建松 男 出生年月1980年3月 华北石油荣盛机械制造有限公司，工程师 钻井及钻井机械