１ 煤层气井 固井的特点和难点
与常规油气相 比 ，煤层气 独特 的开发与开采方 式给固井设计与施 工提 出了更高的要求 ，其 固井 的 主要特点及难点如下 ： １ ）煤储层埋 深浅 ，顶替效 率低 。煤层 气井较
目 标定为年产 ２０ ｌ。 ０ ０ｍ ，中国石油计划投资 １０ ｘ ０ 亿
２６ ／ ａｕａ Ｇ ｓ ｅｈ ｏｏｙ ｎ ｃｎｍｙ Ｎ ｔｒ ａ ｃ ｎｌｇ ｄＥ ｏｏ ｌ Ｔ ａ
总第 ３ 期 ０
天然气 技术与经济 ・ 钻井工程
２ １锭 ０１
度 ，但 由于一般 降失水剂的性能受早 强剂 和促凝剂
影响 ，导致早期强度与滤失量较难同时兼顾 吲 。
５ ）保护煤层 固井工艺 。① 绕煤层 固井 。该技术
适用于单煤层或主力煤层较厚 的多煤层 ，其基本思
路是将绕煤层 固井工具安装在套管 串中主力煤层部
４ ）煤储层保护 困难。固井过程 中施工不 当或水 泥浆性 能差 ，都易对煤储层造成 伤害 ，且 随着煤 层气 的开采 ，煤储层会进一步收缩破裂 ，产生微 间
隙。
位 ，使煤 层与水泥浆不接触 ，从而避免 了煤层受到 污染 ，且 由于煤层与绕煤层 段套管之间无水泥环 ， 射孔阻力 降低 ，有利于后期作业 ，邻井地带 的渗透 性也得到最大程度 的保护 【。② 保护煤层 固井新工 】 ” 艺。从煤层气井固井实际应用及成本 出发 ，“ 穿鞋戴
收稿 日期 ：２ １ —０ ０ １ ７—１ 修订 日期 ：２ １ —１ —２ ８ ０１ １ ５ 作者简介：赵岳 （９ ４ ，硕 士 ，助理工程师 ，从事 固井水泥浆的研究 及技 术服务工作 。Ｅ ｍ ｉ ｈｏＯ ６ ｃ ｐ ． ｍｃ １８ －） － ａ ：ｚａｙＯ ＠ ｎ ｃｃ ． ｌ ｏ ｎ
关键词 煤层气
圃井
水泥浆
固井工艺
文章编号 ：２ ９— １２ ２ １ ）６ ０ ２ — ３ ０ ５ １ ３ （０ １０ — ０ ６ ０
中图分类号 ：Ｔ ２ ６ Ｅ ５
文献标 识码 ：Ｂ
０ 引言
煤层气是煤层 中 自生 自储式非常规天然气 ，我 国埋深浅于２ ０ ０ｍ的煤层气资源量为 ３ ． ｘ ０ ｍ ， ０ ６ ｌ ８ 居世界第 ３ 位。开发利用煤层气是我国能源开发的重 要战略部分 ，国家 “ 十二五”规划将煤层气开采量
泥环 ２ 界面的胶结 ，对水泥浆性能要求较高。 ２ ）煤储层压力低 ，封 固段长。煤层气井封 固段 长 ，一般在 ３０ ０ ｍ之间。长封 固段 、低煤层 Ｏ ～１ ０ ２ 孔隙压力梯度 ，导致水泥浆密度远远高于钻井液密 度（ 一般钻井液密度范围为 １ ３ １ ８ ／ ｍ ） ． ～ ． ｃ ０ ０ｇ 。煤
我 国 煤 层 气 固 井 技 术 难 点 及 对 策
赵 岳 沙林浩 李立荣 刘爱萍
３０５ ） ０４ １ （ 中国石油海洋工程公司渤星公司 ，天津 摘 要
我 国煤储层 与美国煤储层 特性不同 ，与常规油气储层特性及产 出特点也有较 大的差异 ，由于在制定
适合我 国煤层 气储层特性及 开采特点的 固井技 术上缺乏针对性 ，导致后期 开采存在诸 多难题 。从 煤层地质及工程 因素 的角度 出发 ，对国 内固井技 术及 存在的 问题进行深入调研分析 ，指 出了我 国煤层 气 固井的难点 、固井工 艺及 水泥 浆体 系应 具备 的特性 ，并提 出了从煤层特性及开采 角度 出发 ，研 究满足后期 压裂以及储 层改造的 固井工 艺及 水泥浆体 系，优选 出煤 岩吸附量少、早期强度 高、保护储层 ，对渗透 率影 响小且 外加 剂在低 温下配伍性好的水泥 浆体 系；建立固井工艺及 水泥浆对煤层压裂裂缝影响 的诊 断与评估技 术体 系，合 理设 计水泥浆密度 ，实现近平衡 压力 固井 ，保护煤层等建议 。
元用于煤层气开采 。截至２ ｏ 年底 ，累计施工煤层 ０９ 气井 近４ ０ ０口，与２ ０ 年相 比，增长５ ；年产量 ０ ０５ 倍 达 ７ ｌ。 ０ ，增长 １ 倍 。可见 ，未来我 国煤层气发 ｘ ｍ ８ 】 展前景广阔 ，关键技术攻关必不可少 。我国煤层气
浅 ，固井 时替浆量少 ，达不到紊 流顶替的排量 ，顶 替效率低 ；煤岩层光滑 、不规则的解理面不利于水
３ ）水泥浆方案设计难度大。煤储层埋深浅 ，井 底温度远低于油气井的井底温度 ，温度范围为２ ～ ５ ４ ℃。水泥浆尤其低密度水泥浆的水化速度在低温 ５ 下缓慢 ，水 泥石 的早期强度及后期强度也低 ，必须 加入早强剂或促凝剂提高水泥 的水化速度和早期强
针对我 国煤层特性及开采特点 ，制定相应技术 ，以 更好地满足后期储层改造需求 ，保障后期开采。
２ １ 钜 ０ １
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａｕ ａ ｓＴｅ ｈ ｏｏｙａ ｄＥｃ ｎ ｍｙ ｔｒｌ Ｇａ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｏ
Ｖｏ１ ． Ｎ ｏ． ５． ６
Ｄｅ ．Ｏ ｃ２ １ １
第５ ・ ６ 卷 第 期
ｄ ｉ ０ ３ ６ ｊｉ ｎ ２ ９ ｏ：１ ． ９ ９／ ．ｓ ． ０ ５—１ ３ ． ０ １０ ． ０ ｓ １ ２ ２ １． ６ ０ ７
气 层 地 层 压力 系数 变 化 规律 性 差 ，难 以平 衡 压 力 固
主要是 中高煤 阶煤层气 ，国外 的煤层气 多是中低煤
阶煤层气 。我国煤层气的储层条件和对开发技术 的
要求 ，已超出 目前可 以借鉴的国际经验。因此 ，不 能 照搬 国外 的技术和经验 ［ 目前 ，煤层气利用面 ２ １ 。
临 的最 大 难题 在 于有 多 少 经济 可 采 储 量 和技 术 可 采
井 。若水泥浆密度过高或施工不 当，易形成过平衡
术体系和低 成本管理 体 系 ，开发难度将会很大 ，难 以形成商 品量 。所
以配套 的 固井技术必须从 常规 油气 田中延伸 出来 ，