李紅偉， 張　斌

(中國(guó)石化華東油氣分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇南京 210031)

?

?鉆井完井?

織金區(qū)塊淺層煤層氣J形大位移水平井鉆井技術(shù)

李紅偉， 張斌

(中國(guó)石化華東油氣分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇南京 210031)

摘要：織金煤層氣區(qū)塊存在煤層鉆遇率低、儲(chǔ)層保護(hù)難度大、水平連通井鉆井成本高、經(jīng)濟(jì)收益低等問(wèn)題，為此，在分析該區(qū)塊J形水平井工程技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、井眼軌跡控制技術(shù)等方面進(jìn)行了淺層煤層氣J形大位移水平井鉆井技術(shù)研究，并在織平1井進(jìn)行了試驗(yàn)。織平1井順利完鉆，水平段長(zhǎng)500.00 m，水平位移818.98 m，最大井斜角97.6°，鉆遇煤層293.00 m，煤層鉆遇率58.6%，遠(yuǎn)高于水平連通井的煤層鉆遇率(43.6%)，且鉆井成本為U形水平連通井的58%。這表明，采用J形水平井鉆井技術(shù)可以解決織金煤層氣區(qū)塊存在的問(wèn)題，可以在織金區(qū)塊推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：煤層氣；大位移井；水平井；井身結(jié)構(gòu)；井眼軌跡；織金區(qū)塊；織平1井

織金煤層氣區(qū)塊煤層多而淺，煤層氣資源豐富，通過(guò)前期的勘探開(kāi)發(fā)實(shí)踐，已經(jīng)基本形成了一套適合該區(qū)塊煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)，尤其是水平連通井技術(shù)已成為開(kāi)發(fā)該區(qū)塊煤層氣的主要技術(shù)。但水平連通井技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，需同時(shí)鉆一口直井和一口水平井連通，鉆完井成本相對(duì)較高[1-2]。J形水平井是在V形、U形和多分支等水平連通井基礎(chǔ)上衍生出的一種特殊井型，因?yàn)槠渚圮壽E投影側(cè)視圖類似于平躺略上翹的英文字母“J”，所以命名為J形水平井。J形水平井與V形、U形和多分支等水平連通井的區(qū)別是在水平段低點(diǎn)(A靶點(diǎn))下入射流泵排采，替代水平連通井中的排采直井。J形水平井與水平連通井相比，減少了一口排采直井和穿針對(duì)接、連通井特殊固井等復(fù)雜工藝，可大幅降低鉆完井成本。因此，中國(guó)石化進(jìn)行了淺層煤層氣J形大位移水平井鉆井技術(shù)研究，并順利鉆成了J形大位移水平井——織平1井。

1地層巖性

織金區(qū)塊位于黔中隆起珠藏次向斜北西翼寬緩區(qū)，整體構(gòu)造穩(wěn)定，斷裂不發(fā)育，主要鉆遇第四系，下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組，二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組、龍?zhí)督M及峨眉山玄武巖組地層。龍?zhí)督M下段地層是主要含煤儲(chǔ)層，其中23號(hào)煤層變質(zhì)程度高，屬高階煤，厚度較大，分布穩(wěn)定，是該區(qū)塊煤層氣勘探主力目的煤層。該區(qū)塊地層巖性具有以下特點(diǎn)：

1) 第四系為表層土壤層，主要有坡積、殘積及崩塌堆積，地層松軟，易垮塌。

2) 下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組地層以灰色石灰?guī)r為主，夾薄層灰色泥灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r。該組地層出露于地表，受地表水影響，巖溶、溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，易水侵、易漏失。

3) 23號(hào)煤層屬塊狀碎裂煤層，平均厚度2.3 m，頂板巖性為粉、細(xì)砂巖互層，底板巖性為深灰色粉砂巖，局部有砂質(zhì)泥巖。

4) 煤層裂縫較發(fā)育。

2技術(shù)難點(diǎn)

1) 二開(kāi)完鉆封固點(diǎn)垂深難以確定。J形水平井技術(shù)套管設(shè)計(jì)封固至23號(hào)煤層頂(垂深)以上2 m處，但是待鉆煤層上翹、實(shí)際井眼軌跡下傾，兩者相向而行，且水平段延伸方向的煤層存在一定的視傾角，易變化，煤層頂界垂深預(yù)測(cè)有一定誤差，所以對(duì)二開(kāi)完鉆封固點(diǎn)垂深精度要求高，稍有誤差，就會(huì)鉆穿目的煤層，導(dǎo)致固井水泥漿壓碎待鉆煤層，造成三開(kāi)水平段鉆進(jìn)煤層時(shí)出現(xiàn)井眼垮塌[3]。

2) 有效煤層薄、脆。龍?zhí)督M23號(hào)煤層薄，厚度由A靶點(diǎn)的1.75 m向B靶點(diǎn)逐步減少至0.80 m，平均厚度1.00 m，且存在一定的視傾角，精確控制井眼在厚1.00 m的煤層內(nèi)穿行，難度很大。煤層比較脆，且有互相垂直的天然裂縫，鉆進(jìn)中極易發(fā)生井眼垮塌、卡鉆等井下故障，甚至導(dǎo)致井眼報(bào)廢[4]。

3) 預(yù)測(cè)井眼軌跡參數(shù)困難。由于EMWD測(cè)斜儀為非近鉆頭測(cè)量?jī)x，測(cè)量到的井眼軌跡參數(shù)相對(duì)滯后，選擇滑動(dòng)鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)的比例比較困難，EMWD測(cè)斜儀的測(cè)斜零長(zhǎng)為11.65 m，假如在測(cè)斜盲段井斜角變化0.1°，垂深即波動(dòng)0.02 m，在這種情況下，要在厚度1.00 m的煤層中鉆長(zhǎng)500.00 m的水平段難度很大。

4) 水垂比大，鉆壓難以有效傳遞?？椊饏^(qū)塊主力煤層埋藏比較淺(埋深360.00 m)，水平段長(zhǎng)度超過(guò)500.00 m，水平位移達(dá)818.00 m，水垂比達(dá)2.24。水平段鉆進(jìn)過(guò)程中鉆壓難以有效傳遞，同時(shí)鉆柱易發(fā)生疲勞破壞，導(dǎo)致出現(xiàn)井下故障。

5) 易形成巖屑床。巖屑上返過(guò)程中，由于水平段較長(zhǎng)，巖屑在自重作用下下沉，很容易形成巖屑床，而且?guī)r屑在鉆進(jìn)過(guò)程中被鉆頭反復(fù)切削后顆粒很細(xì)，很難從鉆井液中清除。

6) 套管難以下入。由于J形水平井水垂比大于2.00且垂深只有360.00 m，無(wú)法靠自重順利下入套管。

3關(guān)鍵技術(shù)

3.1井眼軌道優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于煤層一般較淺，在進(jìn)行煤層氣水平井井眼軌道設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮以下因素：

1) 水平井眼入煤層的方位。根據(jù)三維地震剖面及鄰井產(chǎn)層的傾角方向，確定水平井井口與B靶點(diǎn)的方向與距離[5]。

2) 由于J形水平井水垂比達(dá)2.24，應(yīng)盡可能選擇摩阻和扭矩小的井眼軌道。

3) 考慮到煤層井壁穩(wěn)定性差，水平井眼要處于煤層的相對(duì)穩(wěn)定部位，以利于安全鉆進(jìn)。

4) 由于水平段上翹，生產(chǎn)套管下人時(shí)摩阻最大點(diǎn)在A靶點(diǎn)，因此斜井段、水平上翹段應(yīng)設(shè)計(jì)得盡可能圓滑。

織金區(qū)塊J形水平井選用“直—增—水平上翹”三段式井眼軌道，造斜率選擇6°/30m，有利于解決因水垂比大而鉆壓難以傳遞的困難，并且將著陸點(diǎn)控制在水平段預(yù)計(jì)點(diǎn)前20 m，方便在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整井眼軌跡，確保按預(yù)定位置準(zhǔn)確進(jìn)入煤層。表1為織平1井井眼軌道設(shè)計(jì)結(jié)果。

3.2井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

煤層氣J形水平井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與常規(guī)油氣井有所不同，需考慮J形水平井后期的排水采氣和煤層井壁的穩(wěn)定性、技術(shù)套管下入等因素：

表1　織平1井井眼軌道設(shè)計(jì)結(jié)果

1) 煤層承壓強(qiáng)度低，下入技術(shù)套管固井時(shí)要考慮防止將煤層壓裂。

2) 從排水采氣的角度考慮，必須對(duì)煤層上部出水量大的地層進(jìn)行封堵。

3) 水平井段井徑需考慮井壁的穩(wěn)定性及工具儀器的配套性。

4) 設(shè)計(jì)采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，技術(shù)套管下至23號(hào)煤層頂部，以防止裸眼段過(guò)長(zhǎng)、摩阻系數(shù)較大，導(dǎo)致生產(chǎn)套管下入困難。

綜合考慮上述因素，J形水平井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：

一開(kāi)采用φ444.5 mm鉆頭開(kāi)孔，鉆過(guò)上部易漏失地層后，下入φ339.7 mm表層套管并固井，水泥漿返至地面；

二開(kāi)采用φ311.1 mm鉆頭鉆進(jìn)，鉆至距23號(hào)煤層頂2.00 m處完鉆，下入φ244.5 mm技術(shù)套管并固井，水泥返至地面；

三開(kāi)φ215.9 mm鉆頭與LWD配合，增斜鉆至著陸點(diǎn)。著陸后根據(jù)LWD測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)控制水平段井眼軌跡，確保水平井眼在目的煤層有效延伸。完鉆后下入φ139.7 mm套管并固井，水泥返至技術(shù)套管鞋以上200.00 m。圖1為J形水平井井身結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　J形水平井井身結(jié)構(gòu)示意Fig.1　The casing program schematic of J-shaped horizontal well

3.3井眼軌跡控制技術(shù)

在分析織金區(qū)塊地質(zhì)特性、鉆井設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，充分利用隨鉆測(cè)量、測(cè)井和錄井等資料實(shí)時(shí)識(shí)別巖性，并根據(jù)已鉆鄰井測(cè)井資料解釋結(jié)果找出目標(biāo)煤層的地質(zhì)特征，作為比對(duì)參照建立地質(zhì)導(dǎo)向參數(shù)預(yù)測(cè)模型，提供可靠的巖性解釋依據(jù)。通過(guò)對(duì)比分析確定鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭的鉆進(jìn)方向及在目標(biāo)層中的位置，實(shí)時(shí)調(diào)整井眼軌跡，使其盡可能在煤層物性較好的層位鉆進(jìn)[6-7]。

3.3.1井眼軌跡控制方法

J形水平井鉆井過(guò)程中通常把煤層上下巖性較穩(wěn)定的泥巖、致密頂?shù)装遄鳛榕袛嚆@頭上、下傾的標(biāo)志層，同時(shí)結(jié)合返出鉆屑、鉆時(shí)變化、綜合錄井等相關(guān)參數(shù)分析鉆頭是否在目標(biāo)層中穿行。根據(jù)地質(zhì)參數(shù)(地層產(chǎn)狀、巖性、物性和流體性質(zhì))和一些必要的工程參數(shù)(地層壓力)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和跟蹤地質(zhì)目標(biāo)，并在三維地質(zhì)環(huán)境中調(diào)整或修正井眼軌跡，使鉆頭沿著煤層物性最佳的層位鉆進(jìn)。

J形水平井井眼軌跡控制綜合分析流程如圖2所示。

3.3.2三維地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)

根據(jù)區(qū)域地震資料處理信息可初步了解地層產(chǎn)狀、煤層展布，并能獲得所鉆區(qū)塊煤層的連續(xù)性、地層傾角、傾向等地層參數(shù)。此外，還可把J形水平井的井眼軌跡投影到三維地震測(cè)線處理圖上，根據(jù)區(qū)域煤層等高線和鄰井測(cè)井解釋結(jié)果獲取待鉆煤層傾角，判斷井眼軌跡是否在目的煤層的最佳位置，從而進(jìn)行井眼軌跡調(diào)整。

煤層氣J形水平井井眼軌跡控制方法和三維地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)可以解決二開(kāi)完鉆封固點(diǎn)難以確定、水平段有效延伸的難題，同時(shí)可避免或減少鉆進(jìn)過(guò)程中由于巖性解釋造成誤判，導(dǎo)致煤層井段反復(fù)造斜修正井眼軌跡引起的井下垮塌等復(fù)雜事故，進(jìn)一步降低鉆進(jìn)脆性煤層時(shí)的垮塌風(fēng)險(xiǎn)。

3.4井眼清潔技術(shù)

1) 選擇合適的鉆井液排量。鉆進(jìn)易坍塌地層時(shí)，在滿足攜巖的前提下，應(yīng)盡可能降低排量，以利于保持井壁穩(wěn)定；鉆井液攜巖效果較差時(shí)，應(yīng)盡可能提高排量，以有利于井眼凈化，解決起下鉆阻卡和沉砂問(wèn)題；在兼顧攜巖和井壁穩(wěn)定的同時(shí)，應(yīng)確保井底壓力小于地層破裂壓力，以防壓漏煤層。

圖2　煤層氣J形水平井井眼軌跡控制綜合分析流程Fig.2　The comprehensive analysis flow chart of the trajectory control of CBM J-shaped horizontal well

2) 建立完善的地面固相控制系統(tǒng)。鉆井液循環(huán)出井口后使用振動(dòng)篩、除砂器、除泥器、清潔器和離心機(jī)等機(jī)械設(shè)備，利用篩分和強(qiáng)制沉陷原理，將鉆井液中的固相按密度和顆粒大小分離，達(dá)到控制固相的目的。建立鉆井液沉降池，利用重力沉降進(jìn)一步清除有害固相。

3) 起鉆前進(jìn)行充分循環(huán)，適當(dāng)進(jìn)行“短起下鉆”。根據(jù)水平段鉆進(jìn)長(zhǎng)度和振動(dòng)篩上返巖屑情況，制定合理的短程起下鉆措施，每次長(zhǎng)提前先進(jìn)行短程起下鉆。短程起下鉆之前合理提高鉆井液排量和鉆柱轉(zhuǎn)速，緩慢上提下放鉆柱，并充分循環(huán)鉆井液，以達(dá)到破環(huán)巖屑床并將巖屑攜帶出井眼的目的[8]。

4) 利用EMWD監(jiān)測(cè)環(huán)空壓力。利用EMWD隨鉆測(cè)量?jī)x監(jiān)測(cè)井底壓力，根據(jù)實(shí)鉆時(shí)的環(huán)空井底壓力變化特征判斷井眼是否清潔，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼清潔情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.5生產(chǎn)套管下入技術(shù)措施

由于J形水平井水垂比大，套管靠自重?zé)o法順利下入，因此下入生產(chǎn)套管時(shí)需要采取以下技術(shù)措施：1)采用漂浮接箍；2)水平段采用滾輪套管扶正器，用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，減小水平段下入摩擦阻力，每10根左右套管安放一只滾輪扶正器；3)采用井口加壓裝置。

4現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

淺層煤層氣J形大位移水平井鉆井技術(shù)在織平1井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并取得成功。

4.1織平1井概況

織平1井一開(kāi)鉆深63.36 m，表層套管下深62.00 m；二開(kāi)鉆至井深120.74 m后開(kāi)始定向鉆進(jìn)，技術(shù)套管下深555.79 m；三開(kāi)鉆至井深1 105.00 m完鉆，水平段長(zhǎng)500.00 m，水平位移818.98 m，最大井斜角97.6°，鉆遇煤層293.00 m，有效煤層鉆遇率達(dá)58.6%，全井施工順利，井下安全無(wú)事故，為后期排水采氣提供了良好的井眼條件。

4.2煤層實(shí)時(shí)判別

伽馬值是判斷地層巖性的參數(shù)，通常不同地區(qū)煤層和圍巖的伽馬值不同[9-10]。通過(guò)已鉆鄰井織試2井得到頂板泥巖伽馬值小于126 API(個(gè)別點(diǎn)超過(guò)138 API)，底板灰質(zhì)砂質(zhì)泥巖伽馬值小于110 API，煤層伽馬值最高可達(dá)56 API，在橫向上變化不明顯。該井鉆井過(guò)程中，根據(jù)EMWD隨鉆測(cè)斜儀測(cè)得的高低邊伽馬值判斷鉆頭位置：煤層伽馬值為40 API，當(dāng)高邊伽馬值降低速率遠(yuǎn)大于底邊伽馬值降低速率，說(shuō)明鉆頭快鉆遇上頂板，反之則快鉆遇下底板；鉆進(jìn)水平段時(shí)，低邊伽馬值降低速率高于高邊伽馬值降低速率。當(dāng)鉆時(shí)明顯降低、全烴明顯上升時(shí)，確認(rèn)鉆至煤層，即按照地質(zhì)要求適當(dāng)增斜，保證鉆頭一直在煤層中穿行。

4.3生產(chǎn)套管的下入

為保證套管安全順利下入，首先根據(jù)織平1井的井眼軌道設(shè)計(jì)計(jì)算了大鉤載荷和摩阻，結(jié)果表明，生產(chǎn)套管下入過(guò)程中需要井口加壓20～30 kN。該井下套管過(guò)程中方鉆桿通過(guò)接頭與套管相接，同時(shí)通過(guò)循環(huán)鉆井液降低摩阻，最終該井生產(chǎn)套管順利下入。

4.4經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)織金區(qū)塊的實(shí)際試采情況，測(cè)算織金區(qū)塊普通定向井的平均產(chǎn)能為1 000 m3/d。以織金區(qū)塊23號(hào)煤層為目標(biāo)層，數(shù)值模擬得到織金區(qū)塊水平井長(zhǎng)度與產(chǎn)量的關(guān)系，假設(shè)水平段長(zhǎng)500.00～800.00 m，推算出織平1井的產(chǎn)能為5 000 m3/d，是普通定向井的5倍。當(dāng)前，織金區(qū)塊J形水平井的鉆井成本分別為普通定向井的3.715倍、U形水平連通井的0.58倍。可見(jiàn)，采用J形水平井開(kāi)發(fā)織金區(qū)塊煤層氣具有較大優(yōu)勢(shì)，并且隨著該技術(shù)的逐步提高和完善，J形水平井鉆井成本還會(huì)進(jìn)一步降低，采用J形水平井規(guī)模開(kāi)發(fā)煤層氣的優(yōu)勢(shì)會(huì)更明顯。

5結(jié)論與建議

1) 利用J形水平井鉆井技術(shù)開(kāi)發(fā)織金區(qū)塊薄煤層，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，值得進(jìn)一步推廣。

2) 煤層氣J形水平井有其自身的一套工藝技術(shù)，在井眼軌道設(shè)計(jì)、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆完井工藝等技術(shù)上與U形、V形及分支水平井設(shè)計(jì)與施工有所不同，要區(qū)別對(duì)待。

3) 對(duì)于薄煤層，井眼軌跡控制尤為重要，應(yīng)引進(jìn)近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向隨鉆測(cè)量?jī)x器，以提高井眼軌跡的控制精度。

參考文獻(xiàn)

References

[1]鮮保安，陳彩紅，王憲花，等.多分支水平井在煤層氣開(kāi)發(fā)中的控制因素及增產(chǎn)機(jī)理分析[J].中國(guó)煤層氣，2005，2(1)：14-17.

XIAN Baoan，CHEN Caihong，WANG Xianhua，et al.Analysis on control factors and production enhancing mechanism of multiple laterals horizontal well in developing CBM[J].China Coalbed Methane，2005，2(1)：14-17.

[2]楊陸武，孫茂遠(yuǎn)，胡愛(ài)梅，等.適合中國(guó)煤層氣藏特點(diǎn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)[J].石油學(xué)報(bào)，2002，23(4)：46-50.

YANG Luwu，SUN Maoyuan，HU Aimei，et al.New technology series favorable to develop coal bed methane reservoirs in China[J].Acta Petrolei Sinica，2002，23(4)：46-50.

[3]田中嵐.山西晉城地區(qū)煤層氣鉆井完井技術(shù)[J].煤田地質(zhì)與勘探，2001，29(3)：25-28.

TIAN Zhonglan.Drilling & completion techniques for coalbed methane wells in Jincheng Area，Shanxi，China[J].Coal Geology & Exploration，2001，29(3)：25-28.

[4]黃洪春，盧明，申瑞臣.煤層氣定向羽狀水平井鉆井技術(shù)研究[J].天然氣工業(yè)，2004，24(5)：76-78.

HUANG Hongchun，LU Ming，SHEN Ruichen.Study on pinnate horizontal directional drilling technique of coal-bed gas[J].Natural Gas Industry，2004，24(5)：76-78.

[5]楊力.和順地區(qū)煤層氣遠(yuǎn)端水平連通井鉆井技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2010，38(3)：40-43.

YANG Li.Remote-end horizontal communication drilling technology for coal bed methane in Heshun Block[J].Petroleum Drilling Techniques，2010，38(3)：40-43.

[6]王洪光，肖利民，趙海艷.連通水平井工程設(shè)計(jì)與井眼軌跡控制技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù)，2007，35(2)：76-78.

WANG Hongguang，XIAO Limin，ZHAO Haiyan.Design of interconnecting horizontal wells and wellbore trajectory control technique[J].Petroleum Drilling Techniques，2007，35(2)：76-78.

[7]鮑清英，張義，何偉平，等.煤層氣羽狀水平井井眼軌跡控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2010，32(4)：86-90.

BAO Qingying，ZHANG Yi，HE Weiping，et al.Study on well path control technologies for pinnate horizontal CBM wells[J].Oil Drilling & Production Technology，2010，32(4)：86-90.

[8]郭元恒，何世明，劉忠飛，等.長(zhǎng)水平段水平井鉆井技術(shù)難點(diǎn)分析及對(duì)策[J].石油鉆采工藝，2013，35(1)：14-18.

GUO Yuanheng，HE Shiming，LIU Zhongfei，et al.Difficulties and countermeasures for drilling long lateral-section horizontal wells[J].Oil Drilling & Production Technology，2013，35(1)：14-18.

[9]張福強(qiáng)，易銘.提高煤層氣水平井煤層鉆遇率的關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)煤炭地質(zhì)，2012，24(9)：61-65.

ZHANG Fuqiang，YI Ming.Key techniques to improve multilateral horizontal CBM well coal seam intersecting rate[J].Coal Geology of China，2012，24(9)：61-65.

[10]王榮璟，鄢泰寧，張濤.ZTS-172M電磁波隨鉆測(cè)量系統(tǒng)及其在勝利油田的應(yīng)用[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2005，24(增刊1)：33-36.

WANG Rongjing，YAN Taining，ZHANG Tao.ZTS-172M electromagnetic wave MWD and application in Shengli Oilfield[J].Geological Science and Technology Information，2005，24(supplement 1)：33-36.

[編輯劉文臣]

Drilling Techniques in J-Shaped Extended Reach Horizontal Wells in Shallow Coal Bed Methane Reservoirs in the Zhijin Block

LI Hongwei1, ZHANG Bin2

(PetroleumEngineeringTechnologyResearchInstitute,SinopecEastChinaCompany,Nanjing，Jiangsu, 210031，China)

Abstract:The drilling phase for in the Zhijin coalbed methane (CBM) block is characterized by a low drilling rate for the coal seam, a difficult-to-protect reservoir, high cost of drilling horizontal connected wells, and a low economic benefit. In order to solve these problems, the technical difficulties of J-shaped horizontal drilling were applied to this block and analyzed. Then, drilling techniques in such wells drilling in shallow CMB reservoirs were studied from well track optimization, casing program optimization and borehole trajectory control. Finally, the process underwent a practical test in the Zhiping 1 Well. This well was drilled smoothly with horizontal lateral of 500.00 m, horizontal displacement 818.98 m, maximum deviation angle 97.6°, drilled coal seams 293.00 m and coal seam drilling rate 58.6%, which is much higher than that of horizontal connected wells (43.6%). In addition, the cost to drill the well was only 58% of that of U-shaped horizontal connected wells. The positive results indicated that these drilling techniques in J-shaped horizontal well could be successfully implemented in drilling wells in the Zhijin Block.

Key words:coalbed methane；extended reach well；horizontal well；casing program；borehole trajectory；Zhijin Block；Well Zhiping 1

中圖分類號(hào)：TE243+.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-0890(2016)02-0046-05

doi:10.11911/syztjs.201602008

作者簡(jiǎn)介：李紅偉(1977—)，男，江蘇南京人，2008年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)石油工程專業(yè)，助理研究員，主要從事非常規(guī)油氣鉆完井技術(shù)研究。E-mail：sinopcelihw@163.com。

收稿日期：2015-12-08；改回日期：2016-01-14。