沁水盆地南部高煤阶煤层气水平井地质适应性探讨

• Published in: 煤炭学报 Vol. 44; no. 4; pp. 1178 - 1187
• Main Authors: 胡秋嘉, 李梦溪, 贾慧敏, 刘春春, 崔新瑞, 李玲玉, 彭鹤, 张光波, 毛崇昊
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司,山西晋城,048000 01.04.2019
• Subjects: 高煤阶煤层气; 地质适应性; 完井方式; 分段压裂; 水平井; 井眼稳定性
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0746

P618.11; 沁水盆地南部煤层气水平井开发10 a实践表明,相同地质条件下不同类型水平井开发效果存在较大差异,亟需就水平井开发地质适应性进行深入研究.基于樊庄—郑庄区块水平井开发现状,通过生产数据统计分析,结合煤矿井下观察和室内实验,研究了水平井完井方式、储层改造方式的地质适应性.结果 表明,地应力大小、方向和煤体结构决定水平井完井方式.水平井完井方式主要包括裸眼完井、套管或筛管完井等,在保证水平井井眼稳定的前提下采用裸眼完井经济效益最好.但埋深超过600 m时,煤岩承受的垂向应力大于抗压强度,裸眼水平井易垮塌,应使用筛管、套管完井;当埋深为600～700 m时,筛管水平井产量可达3 000 m3/d以上,可用筛管完井;当埋深大于700 m,需要进行压裂,用套管完井.水平井井眼走向与煤层最大水平主应力方向之间夹角越小,井眼受到的有效应力越大,裸眼井眼越容易变形垮塌,应采用筛管、套管完井,当水平井井眼走向垂直于煤层最大水平主应力方向时,裸眼水平井产量最高,可以采用裸眼水平井完井.水平井井眼穿过碎粒、糜棱煤发育区,裸眼井眼易垮塌,裸眼水平井平均单井产气量仅1 000 m3/d左右,而筛管水平井可以达到4 500 m3/d左右,应采用筛管完井.煤层微观裂缝发育程度和垂向非均质性决定水平井是否需要压裂,微观裂缝发育程度可以用裂缝指数定量表征.当裂缝指数高于100时,筛管水平井产量一般高于3 000 m3/d,开发效果较好;当裂缝指数低于100时,储层渗透性差,单井控制面积小,筛管水平井产量低于1 000 m3/d,分段压裂后储层渗透率提高,产量达到7000m3/d以上.煤层垂向上存在局部裂缝指数小于100的低渗层时,气体垂向渗流阻力大,筛管井产气效果差,需进行分段压裂,分段压裂水平井产量可达到8 000 m3/d以上.