本文選題：煤層氣 + 輔助層��； 參考：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：河南省焦作市中馬村礦二疊系下統(tǒng)山西組二1煤層屬于典型的高階構(gòu)造碎裂煤,該層位平均噸煤含氣量為10.98m3/t,前期在該礦區(qū)及周邊共完成地面鉆井50口進(jìn)行壓裂和煤層氣抽采,但由于地質(zhì)原因,鉆井、壓裂、排采技術(shù)落后,均以失敗告終,單井最高產(chǎn)氣量不足1000 m3/d。本文分析和研究了對河南省焦作市中馬村礦二疊系下統(tǒng)山西組二1煤層中煤層氣的有效開發(fā)�？偨Y(jié)前期失敗原因的基礎(chǔ)之上,借鑒煤礦“解放層”抽采煤層氣的原理,在國內(nèi)首次提出“輔助層”開采煤層氣的新思路,即:在煤層的頂板部署一個(gè)U型井組,該井組由一個(gè)直井和一口水平井對接連通組成,將水平井與儲層接觸面積大和直井排采工藝簡單的兩個(gè)優(yōu)勢結(jié)合到一起,實(shí)現(xiàn)對該地區(qū)煤層氣的有效開發(fā)。本文重點(diǎn)介紹了該項(xiàng)工程的鉆井工程、壓裂工程和排采工程。在鉆井工程實(shí)施中,先鉆一口中馬U1V直井,鉆至煤層底板,以下套管、固井的方式完井。在煤層頂板處下一根φ177.8mm玻璃鋼套管,固井、候凝、測聲幅之后,將玻璃鋼套管處造一個(gè)長約7米、直井400mm的穴,降低對接難度。隨后鉆一口中馬U1H水平井,先打?qū)а劬?后進(jìn)行懸空定向側(cè)鉆。水平段采用采用RMRS旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)和LWD隨鉆測井技術(shù),參照煤礦工作面運(yùn)輸巷剖面地質(zhì)圖,根據(jù)動力鉆具提供的電阻率和自然伽馬曲線,對造斜鉆具角度進(jìn)行調(diào)整,確保水平井眼軌跡在煤層頂面以上5m左右的砂巖內(nèi)。對接成功后,直井用礫石填充、水泥封堵,保證水平井下套管、固井、射孔、壓裂順利完成。由于水平段埋深500m左右,傳統(tǒng)水力壓裂難以形成豎直裂縫溝通煤層與頂板,經(jīng)研究定向水力噴射壓裂技術(shù)可以很好解決該深度造垂直裂縫的問題。同時(shí),水力噴射壓裂可以實(shí)現(xiàn)單趟管柱的射孔、壓裂作業(yè)和拖動管柱的分段壓裂,提高作業(yè)效率。在充分總結(jié)該地區(qū)失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,借鑒其他成功開發(fā)案例,研究制定了排采控制四階段方案。采用煤層氣智能排采設(shè)備替代抽油機(jī)、電潛泵等傳統(tǒng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)精細(xì)排采,保證煤層穩(wěn)定排液,煤層壓力持續(xù)、緩慢下降,防止因過量排液而導(dǎo)致煤層激蕩,引起煤粉堵塞通道。
[Abstract]:The coal seam No. 21 of the Lower Permian Shanxi formation in Zhongmaocun Mine, Jiaozuo City, Henan Province, is a typical high-order structural fragmentation coal, with an average gas content of 10.98 m ~ (3 / t) per ton of coal. In the early stage, 50 surface drilling wells were completed in and around the mine area to carry out fracturing and coalbed methane extraction. However, due to geological reasons, drilling, fracturing, and drainage techniques lagged behind, all of which ended in failure. The maximum gas yield in a single well was less than 1000 m3 / d. In this paper, the effective development of coalbed methane in coal seam 21 of Lower Permian Shanxi formation in Zhongmacun Mine of Jiaozuo City, Henan Province is analyzed and studied. On the basis of summing up the causes of early failure and drawing lessons from the principle of coal mine "liberating bed" extraction and mining coalbed methane, a new idea of "auxiliary bed" mining coal bed methane is put forward for the first time in China, that is, a U-type well group is deployed in the roof of coal seam. The well group is composed of a straight well and a horizontal well, which combines the two advantages of large contact area between horizontal well and reservoir and simple production process of horizontal well to realize the effective development of coalbed methane in this area. This paper mainly introduces the drilling engineering, fracturing engineering and production discharge engineering of this project. In the drilling project, the way to complete the well completion is to drill the Ma U1V vertical well into the floor of the coal seam, the casing below and the cementing method. After a 蠁 177.8mm fiberglass casing, cementing, weathering and acoustic amplitude logging, is made at the top of coal seam, a hole about 7 meters long and 400mm in the vertical well is built to reduce the difficulty of docking. Then drilling a mouth Ma U 1 H horizontal well, first drilling hole, then the suspension directional sidetracking. In the horizontal section, RMRS rotary guidance technology and LWD logging technology are used to adjust the angle of oblique drilling tool according to the resistivity and natural gamma curve provided by the power drilling tool, referring to the geological map of the transport roadway section of the coal face, and according to the electric resistivity and the natural gamma curve provided by the power drilling tool. Ensure that the horizontal well trajectory is in the sandstone of about 5 m above the top of the coal seam. After docking successfully, the vertical well is filled with gravel, cement is plugged, and horizontal downhole casing, cementing, perforation and fracturing are successfully completed. It is difficult for traditional hydraulic fracturing to form vertical fractures to connect coal seam and roof because of the buried depth of about 500m in horizontal section. The problem of vertical fracture can be well solved by studying directional hydraulic jet fracturing technology. At the same time, hydraulic jet fracturing can realize perforation of single string, fracturing operation and segmental fracturing of drag string, and improve operation efficiency. On the basis of summing up the failure lessons of this area and drawing lessons from other successful development cases, the four-stage scheme of drainage and mining control is developed. The intelligent coal bed methane drainage equipment is used to replace the traditional equipment, such as pumping unit and electric submersible pump, to realize fine drainage, to ensure stable drainage of fluid in coal seam, and to keep the pressure of coal seam falling slowly, so as to prevent coal seam from aggravation caused by excessive discharge of liquid. Cause pulverized coal to block the passage.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE37

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏宇靖;國家“九五”科技攻關(guān)煤層氣項(xiàng)目五個(gè)專題通過驗(yàn)收[J];煤田地質(zhì)與勘探;2001年01期

2 梅文;云南省穩(wěn)步推進(jìn)煤層氣的開發(fā)利用工作[J];煤炭加工與綜合利用;2001年02期

3 隋玉林;撫順煤層氣項(xiàng)目規(guī)劃與發(fā)展[J];中國煤層氣;2004年01期

4 謝然浩;;首個(gè)煤層氣產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)營[J];安全與健康;2006年01期

5 林宗虎;;煤層氣——一種亟待開發(fā)利用的清潔能源[J];工業(yè)鍋爐;2006年03期

6 朱志敏;沈冰;謝曉東;;四川省煤層氣開發(fā)利用的必要性與可行性分析[J];資源開發(fā)與市場;2006年03期

7 范章群;;煤層氣解吸研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];中國煤層氣;2008年04期

8 杜麗娟;;淺談煤層氣的開發(fā)與利用[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2009年11期

9 任會斌;;內(nèi)蒙古將大規(guī)模利用煤層氣[J];煤炭工程;2010年01期

10 ;煤層氣開發(fā)系列技術(shù)獲重大技術(shù)創(chuàng)新[J];地質(zhì)裝備;2010年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 牟學(xué)軍;崔越;;鐵嶺市開發(fā)利用煤層氣工程綜述[A];中國土木工程學(xué)會城市燃?xì)夥謺斉鋵I(yè)委員會2005年會議論文集[C];2005年

2 王保玉;史紀(jì)敦;李國富;王峰明;衛(wèi)家印;田永東;張乃春;王國義;王正正;王祖亮;李貴山;宋洪剛;白建平;;煤層氣企業(yè)精細(xì)管理的探索與實(shí)踐[A];2008煤炭企業(yè)管理現(xiàn)代化創(chuàng)新成果集[C];2009年

3 左景欒;孫晗森;;國內(nèi)外煤層氣開發(fā)技術(shù)綜述[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術(shù)——2010年全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

4 房超;陳貴峰;孫銘偉;;中國煤層氣開發(fā)模式對比及開發(fā)技術(shù)研究[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術(shù)——2010年全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

5 吳立群;焦養(yǎng)泉;李紹虎;潘思東;王小明;;煤及煤層氣工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的科學(xué)設(shè)置[A];城市空間結(jié)構(gòu)理論與資源型城市轉(zhuǎn)型研究——中國科協(xié)第224次青年科學(xué)家論壇論文集[C];2010年

6 白建梅;秦義;石惠寧;王勝利;段寶玉;;煤層氣低成本排采技術(shù)探討[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與實(shí)踐[C];2007年

7 李獻(xiàn)水;李雪峰;陳平;張心彬;;淺談加強(qiáng)煤層氣學(xué)科人才培養(yǎng)[A];中國煤炭學(xué)會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2007年

8 王紅霞;王遇冬;薛崗;劉yN;王登海;;山西沁水煤層氣地面集輸工藝的實(shí)踐與認(rèn)識[A];2008年煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

9 秦萬成;陳仕林;;沁南煤層氣田地面工程建設(shè)[A];2008年煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

10 周麗霞;李震;;煤層氣綜合利用的發(fā)展方向和環(huán)境效益[A];中國煤炭學(xué)會礦井地質(zhì)專業(yè)委員會2007年學(xué)術(shù)論壇專輯[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 ;各國減排新舉措：回用煤層氣[N];中國環(huán)境報(bào);2005年

2 焦洋;煤層氣：穩(wěn)定清潔的廉價(jià)能源[N];中國經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2005年

3 記者 胡萌;我市煤層氣開發(fā)提上日程[N];重慶日報(bào);2004年

4 易茗忻;企業(yè)直接排放煤層氣將受限[N];中國工業(yè)報(bào);2006年

5 呂曉宇;太原社會車輛開始使用煤層氣[N];中國化工報(bào);2006年

6 特約記者 陳繼軍 武保洲;煤層氣：產(chǎn)業(yè)化開發(fā)指日可待[N];中國化工報(bào);2007年

7 本報(bào)記者　 徐建軍;四大煤炭集團(tuán)投身煤層氣[N];中國證券報(bào);2006年

8 蘇梅;礦城阜新靠煤層氣來充“氣”[N];中國國土資源報(bào);2006年

9 曹英邋實(shí)習(xí)生 張琴琴;山西推進(jìn)煤層氣開發(fā)利用[N];中國經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào);2007年

10 本報(bào)記者　 李雁爭;欲攜手山西 李嘉誠重磅投資煤層氣[N];上海證券報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 楊蕾;煤層氣解析—擴(kuò)散—滲流問題的數(shù)值模擬方法及理論[D];山東大學(xué);2015年

2 吳世躍;煤層氣與煤層耦合運(yùn)動理論及其應(yīng)用的研究[D];東北大學(xué);2006年

3 高婷;含氮煤層氣二氧化碳凈化指標(biāo)與液化提純流程研究[D];上海交通大學(xué);2012年

4 陳艷容;煤矸石和煤層氣循環(huán)流化床混燒關(guān)鍵影響因素研究[D];重慶大學(xué);2011年

5 崔永君;煤對CH_4、N_2、CO_2及多組分氣體吸附的研究[D];煤炭科學(xué)研究總院;2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王劍;煤層氣水平井測井環(huán)境影響校正方法研究[D];西安石油大學(xué);2015年

2 孫玉琦;古交礦區(qū)山西組沉積環(huán)境及其對煤層氣富集的影響[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 袁松;煤層氣水平井隨鉆巖性判識方法研究[D];東北石油大學(xué);2015年

4 陳澤升;河南中馬村礦輔助層開采煤層氣研究與實(shí)踐[D];東北石油大學(xué);2015年

5 陽興洋;聲震法促進(jìn)煤層氣解吸擴(kuò)散流動的機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2011年

6 夏艷東;煤層氣開發(fā)公司技術(shù)對標(biāo)分析[D];大連理工大學(xué);2012年

7 劉路明;用于煤層氣抽放實(shí)驗(yàn)的超聲波發(fā)生器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2008年

8 侯飛強(qiáng);增大煤層氣產(chǎn)量的新技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2014年

9 王晨;鄂爾多斯盆地南部延安組煤層氣解吸特征研究[D];西安科技大學(xué);2013年

10 蘭蘭;山西煤層氣污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2014年

，

本文編號：2060719