和喜軍

（河南省煤田地質(zhì)局四隊(duì)，鄭州450000）

1 引言

煤氣層即煤礦瓦斯，主要是存在于煤層中的非常規(guī)天然氣，多是以吸附方式存在。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對(duì)能源需求不斷增多，對(duì)煤層氣的開(kāi)采研究工作也越來(lái)越多，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。煤層氣開(kāi)采能減少瓦斯帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)作為一種新能源，具有廣闊的市場(chǎng)前景。在煤層氣施工中，一般通過(guò)參數(shù)井獲得區(qū)域內(nèi)所需煤層相關(guān)詳細(xì)信息，如煤層厚度、深度、周邊煤巖、縫隙發(fā)育、含氣量、溫度變化、滲透情況、儲(chǔ)層壓力、巖石物理特性等參數(shù)信息，這些數(shù)據(jù)為后期煤氣層開(kāi)發(fā)提供一定依據(jù)，但在具體的參數(shù)信息獲取中存在一定難度，需要對(duì)相關(guān)技術(shù)加以研究分析【1】。

2 開(kāi)發(fā)時(shí)煤氣層情況及所需技術(shù)分析

2.1 地層情況分析

地層條件對(duì)于鉆井取煤氣有重要影響，因此，在鉆井取煤氣過(guò)程中，必須重視對(duì)地層情況的分析。一般而言，地層從上到下包括黏土層、巖石層、砂巖、粉砂、菱鐵礦等，不同層次厚度不均勻，且層疊下有豐厚含煤層。含煤層本身結(jié)構(gòu)也相對(duì)比較豐富，分析整個(gè)煤層結(jié)構(gòu)，會(huì)呈現(xiàn)出相對(duì)較為傾斜狀態(tài)。

2.2 技術(shù)要求

煤層氣鉆井施工中，對(duì)技術(shù)要求較為嚴(yán)格，要確保鉆井工藝正常開(kāi)展，必須重視對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究。一方面，要重視研究整體井身結(jié)構(gòu)，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行鉆井作業(yè)；另一方面，必須確保井整體質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并采取合理措施對(duì)鉆井液加以處理，重視鉆井液質(zhì)量，確保符合鉆井要求。在遇到情況相對(duì)復(fù)雜的地層時(shí)，針對(duì)不同地層復(fù)雜情況，及時(shí)調(diào)整泥漿性能，以適應(yīng)不同地層，才能確保鉆井施工順利進(jìn)行【2】。

3 鉆井施工難點(diǎn)分析

煤層氣開(kāi)發(fā)作業(yè)中，所涉及的施工項(xiàng)目相對(duì)較多，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成。在施工操作中，受多種因素影響，會(huì)給工程施工帶來(lái)很大難度，在施工中要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)總結(jié)工程難點(diǎn)所在，以便后期遇到問(wèn)題能妥善處理。

煤層一般處于地底下，深度幾十米深，因而風(fēng)化帶相對(duì)比較嚴(yán)重，很多巖石破碎較為明顯，鉆入深度較深時(shí)，在鉆遇不同地層過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)井壁崩塌或漏失的問(wèn)題，甚至?xí)霈F(xiàn)井斜超標(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到鉆井施工順利進(jìn)行。此外，巖層一般都有一定傾角，在巖層中層理和片理，巖層交錯(cuò)，且煤層厚度都存在差異，鉆井過(guò)程中如果不加以注意，容易發(fā)生井斜超標(biāo)現(xiàn)象。同時(shí)，遇到煤層時(shí)，礦體相對(duì)比較松軟，且強(qiáng)度相對(duì)較低，因此在取芯時(shí)存在很大困難，在煤層段如果采用清水，會(huì)影響到井壁穩(wěn)定性，帶來(lái)坍塌問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)井直徑擴(kuò)大現(xiàn)象，危險(xiǎn)性較大，影響到整個(gè)施工安全性。此外，煤層儲(chǔ)層縫隙如果超過(guò)一定范圍值，且壓力相對(duì)較低，滲透性能較差，會(huì)導(dǎo)致一些高密度物質(zhì)滲透到井中，最終給儲(chǔ)層帶來(lái)嚴(yán)重污染，影響到煤品質(zhì)量【3】。

4 煤層氣參數(shù)井鉆井施工難點(diǎn)對(duì)策分析

煤層氣參數(shù)井鉆井施工中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，影響到整體施工的開(kāi)展。針對(duì)施工難點(diǎn)問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際情況，多方面著手探討相應(yīng)的解決策略。

4.1 儲(chǔ)層保護(hù)

4.1.1 鉆井液使用原則

有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)氣層，在考慮工程需要的同時(shí)，力求實(shí)現(xiàn)近平衡鉆進(jìn)。優(yōu)化鉆井液體系，保證施工作業(yè)順利進(jìn)行。

4.1.2 泥漿鉆井液使用與管理的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)筆者單位多年鉆探經(jīng)驗(yàn)，特別是近3a在相鄰及相似工區(qū)施工中不斷摸索總結(jié)，配好、用好、管好鉆井液是保證鉆井質(zhì)量、高效低耗的關(guān)鍵方法，在配好、用好、管好鉆井液過(guò)程中，只有掌握關(guān)鍵技術(shù)，嚴(yán)格按技術(shù)要求、維護(hù)要點(diǎn)執(zhí)行，才能保證鉆井液始終符合鉆井要求，從而實(shí)現(xiàn)鉆井施工高質(zhì)量、高效益。其關(guān)鍵技術(shù)如下：

1）嚴(yán)格按施工設(shè)計(jì)配比，高分子一定浸泡徹底，完全溶解、充分?jǐn)嚢琛?/p>

2）基本性能參數(shù)每小時(shí)測(cè)定1次，在班報(bào)中詳細(xì)記錄，根據(jù)測(cè)定性能參數(shù)，針對(duì)本班鉆遇巖層及時(shí)調(diào)整材料種類(lèi)和加量，最大限度地保護(hù)孔壁并真正起到鉆井液就是鉆井“血液”的作用。

3）孔內(nèi)出現(xiàn)情況變化，必須相應(yīng)調(diào)整鉆井液性能，確保鉆井液能滿(mǎn)足安全鉆進(jìn)需要，鉆井液性能調(diào)整準(zhǔn)確、及時(shí)非常重要。

4）鉆井液性能參數(shù)對(duì)鉆井施工有很大影響。主要性能有密度和固相含量、流變特性（黏度和切力）、濾失性（泥漿失水量和泥餅厚度），以及含砂量、潤(rùn)滑性、pH等，為鉆井液性能，在井場(chǎng)配備全套鉆井液性能測(cè)定儀器，以便隨時(shí)檢測(cè)鉆井液性能，并及時(shí)調(diào)整鉆井液性能參數(shù)，確保鉆井施工安全順利進(jìn)行【4】。

4.2 鉆井取芯

1）為查明基底巖性含氣性及儲(chǔ)集物性，對(duì)煤層頂?shù)装迦⌒荆⌒臼斋@率達(dá)到85%以上，盡量保證巖芯直徑不小于60mm。具體取芯井段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆井情況確定。要求錄井工程施工方提前預(yù)測(cè)取芯層段，并及時(shí)向項(xiàng)目組匯報(bào)，對(duì)相關(guān)情況和信息加以記錄【5】。

2）取芯鉆進(jìn)前后，地質(zhì)人員應(yīng)丈量方入，準(zhǔn)確算出進(jìn)尺。取芯過(guò)程中，記鉆時(shí)，撈取砂樣，一方面可以與鄰井對(duì)比確定割芯位置，另一方面當(dāng)巖芯收獲率很低時(shí)，可以幫助判斷所鉆地層巖性。并要特別注意觀(guān)察泥漿槽面氣顯示情況。

3）巖芯出筒時(shí)，應(yīng)保證巖芯完整和上下順序不亂。接芯要注意先出筒巖芯的是下面地層，后出筒的是上面地層，切勿顛倒，并依次排列在丈量臺(tái)上。巖芯全部出筒后要進(jìn)行清洗。

4）巖芯清洗干凈后，對(duì)好斷面，使茬口吻合，磨光面和破碎巖芯擺放要合理，由頂?shù)降子贸咦右淮握闪?，長(zhǎng)度讀至厘米。用紅鉛筆劃1條丈量線(xiàn)，自上而下做出累積半米及整米記號(hào)，每個(gè)自然斷塊畫(huà)出1個(gè)指向鉆頭箭頭【6】。

5）將丈量完巖芯按井深自上而下、由左向右（以寫(xiě)有井號(hào)一側(cè)為下方）依次裝入巖芯盒內(nèi)，然后進(jìn)行涂漆編號(hào)。巖芯盒內(nèi)簡(jiǎn)次之間用隔板隔開(kāi)，并貼上巖芯標(biāo)簽，注明筒次、深度、長(zhǎng)度及塊數(shù)，以便區(qū)別和檢查。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源需求量在不斷增加，煤層氣是我國(guó)重要清潔能源，在煤層氣參數(shù)井鉆井施工中，必須重視做好設(shè)備安裝，把握操作工具質(zhì)量，并科學(xué)地選擇鉆井參數(shù)，確保各參數(shù)的合理性。結(jié)合工程具體實(shí)際，了解施工難點(diǎn)所在，并采取相關(guān)解決措施，提升鉆井施工操作科學(xué)性，確保參數(shù)的正確性。