引用格式：陳緣博，鄭力會(huì)，苗海龍，壽樂鵬，王超群，郭秦. 煤巖儲(chǔ)層鉆開流體依據(jù)研究應(yīng)用內(nèi)容分類提高選擇效率［J］. 石油鉆采工藝，2024，46（3）：267-279.

摘要：由于缺乏系統(tǒng)介紹煤巖天然氣儲(chǔ)層鉆開流體的文獻(xiàn)，許多煤層氣開發(fā)者選擇鉆開流體時(shí)往往遺漏合適的流體，導(dǎo)致研究和應(yīng)用時(shí)選擇的結(jié)果針對(duì)性不強(qiáng)，效果不理想。以煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的研究歷程為主線，以現(xiàn)場(chǎng)需求為依據(jù)，在國(guó)際范圍內(nèi)的100 多篇文獻(xiàn)中篩選出直接相關(guān)文獻(xiàn)49 篇，按報(bào)道內(nèi)容分為研究型和應(yīng)用型兩類鉆開流體。只有室內(nèi)研究沒有現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的文獻(xiàn)31 篇，有現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用案例的文獻(xiàn)18 篇。再將煤巖鉆開流體研究型、應(yīng)用型的文獻(xiàn)按照?qǐng)?bào)道的內(nèi)容進(jìn)一步分為控制井下難題事故的鉆開流體、控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體以及控制井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體等三種，文獻(xiàn)分別有17 篇、15 篇和17 篇。三種流體研究型文獻(xiàn)分別有12 篇、10 篇和9 篇，應(yīng)用型文獻(xiàn)分別有5 篇、5 篇和8 篇。煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的重點(diǎn)是如何保證安全鉆進(jìn)和控制儲(chǔ)層傷害?？刂凭码y題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體文獻(xiàn)數(shù)量占34.7%（17/49），應(yīng)用型文獻(xiàn)更是達(dá)到8 篇，更印證了安全作業(yè)和最大化資源開采是選擇鉆開流體的關(guān)鍵。結(jié)果表明，按研究?jī)?nèi)容分類的研究、應(yīng)用兩大類以及再細(xì)分的三種，為煤層氣特別是深部煤層氣開發(fā)提供了理論研究方向和應(yīng)用體系儲(chǔ)備。

關(guān)鍵詞：油氣資源；非常規(guī)油氣；煤層氣；工程技術(shù)；鉆井；鉆井流體；井壁穩(wěn)定；儲(chǔ)層傷害

中圖分類號(hào)：TE254 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

0 引言

巖石是由多種礦物和非礦物組成的有穩(wěn)定外形的固體。巖石種類很多，分類依據(jù)不同，名稱也不一樣。如果巖石中儲(chǔ)藏石油、天然氣、地?zé)峄蛘咂渌Y源則被稱為儲(chǔ)層。儲(chǔ)層再按巖性進(jìn)一步分為砂巖儲(chǔ)層、碳酸鹽巖儲(chǔ)層、頁(yè)巖儲(chǔ)層和煤巖儲(chǔ)層等。根據(jù)儲(chǔ)層中資源類型還可以分為如頁(yè)巖油儲(chǔ)層、煤巖儲(chǔ)層等。當(dāng)然，還有固體儲(chǔ)層如油砂、鹽礦等。所以，用于開采天然氣的煤層，為了與砂巖、頁(yè)巖等對(duì)等，稱為煤巖儲(chǔ)層，至于是不是真正意義上的巖石并不重要。煤巖儲(chǔ)層與其他巖石儲(chǔ)層相似，但在資源賦存形式、工程作業(yè)方面有其自身的特點(diǎn)。煤巖儲(chǔ)層中的天然氣資源主要是甲烷，大多為吸附氣，少量為游離氣，還有一部分為水溶氣。相比之下，砂巖、碳酸鹽巖中的天然氣主要處于游離狀態(tài)。

煤的巖性、結(jié)構(gòu)與砂巖也有很大的區(qū)別。煤儲(chǔ)層由有機(jī)質(zhì)和無機(jī)質(zhì)組成，有機(jī)質(zhì)為主，還有礦物、黏土等［1］。黏土主要以高嶺石為主，還有綠泥石、蒙脫石和伊利石等。結(jié)構(gòu)上，煤巖有基質(zhì)孔隙和裂隙孔隙?；|(zhì)滲透率通常小于1×10?3 μm2，多數(shù)情況下低于砂巖儲(chǔ)層的滲透率。當(dāng)然，作為破碎性儲(chǔ)層，其滲流特征和力學(xué)特征，表現(xiàn)出明顯的非均質(zhì)性，鉆井過程中出現(xiàn)復(fù)雜的井下情況或者工程事故，影響正常鉆進(jìn)，稱為難題事故。同樣，由于煤巖非均質(zhì)，儲(chǔ)層傷害類型多，傷害程度差異大［2］。

從世界范圍內(nèi)看，煤巖儲(chǔ)層鉆進(jìn)過程中坍塌居多［3］，主要是因?yàn)槊簩拥奶烊涣鲃?dòng)通道不連通，打開儲(chǔ)層后，煤層氣解吸會(huì)造成煤層膨脹，井壁掉塊。但是，割理、層理不連通，一般不會(huì)漏失。相反，非儲(chǔ)層井段報(bào)道漏失較多，漏失程度因地區(qū)而異，同一地區(qū)不同深度也不相同。如，中國(guó)韓城地區(qū)煤層以上有多個(gè)典型的鄂爾多斯盆地非儲(chǔ)層漏失層位，發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)也很多［4］。再如，鶴崗峻德礦區(qū)和興安礦區(qū)鉆穿侏羅系上統(tǒng)上部300 m 厚的南嶺礫巖構(gòu)造裂隙發(fā)育的破碎嚴(yán)重帶，漏失嚴(yán)重［5］，同樣是煤層氣開采井的非儲(chǔ)層。但是，煤巖儲(chǔ)層坍塌，可能會(huì)誘發(fā)上部地層的泥頁(yè)巖無支撐坍塌，此時(shí)提高密度可能會(huì)連通煤層流體流動(dòng)通道，導(dǎo)致漏失。煤巖儲(chǔ)層鉆井所用的流體是針對(duì)儲(chǔ)層設(shè)計(jì)的鉆井流體，與非儲(chǔ)層不同的是不僅要完成工程目的，還要完成發(fā)現(xiàn)和保護(hù)儲(chǔ)層的地質(zhì)目的。因此，稱之為煤巖儲(chǔ)層鉆進(jìn)流體或鉆開流體。

煤巖儲(chǔ)層的坍塌和漏失不僅影響工程進(jìn)度，還會(huì)造成后續(xù)開采困難，因此無論研究和應(yīng)用都倍受關(guān)注。

有些文獻(xiàn)報(bào)道了控制煤巖儲(chǔ)層坍塌的鉆開流體，也有報(bào)道了控制漏失的鉆開流體，還有通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)分析和文獻(xiàn)分析，報(bào)道儲(chǔ)層傷害控制的鉆開流體文獻(xiàn)。

這些文獻(xiàn)總體上看，有的沿用以鉆井流體的組分為依據(jù)，提出適用于煤層氣儲(chǔ)層的水基、油基和氣基鉆井流體，但因其太寬泛，針對(duì)實(shí)際科研、應(yīng)用選擇研究方向和選擇解決現(xiàn)場(chǎng)難題的操作性不強(qiáng)；有的文獻(xiàn)研究視角太狹窄，沒有系統(tǒng)整理造成無法通過一篇文獻(xiàn)獲得更多信息。如針對(duì)壓差大造成儲(chǔ)層傷害提出泡沫鉆井流體，針對(duì)煤巖易坍塌提出強(qiáng)抑制鉆井流體，室內(nèi)測(cè)試表明鹽敏引起儲(chǔ)層傷害提出清水鉆井流體、水敏提出油基鉆井流體等，只是關(guān)注了儲(chǔ)層鉆開液的一種性能而已，無法證明是不是合適解決煤巖儲(chǔ)層在實(shí)踐中遇到的難題。

部分文獻(xiàn)介紹煤層氣鉆開流體的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用案例，覆蓋了全球范圍內(nèi)的應(yīng)用實(shí)踐，但因忽視了煤巖儲(chǔ)層的多樣性而只能作為技術(shù)了解和開闊視野。由于不同地區(qū)的地質(zhì)條件和儲(chǔ)層特性存在顯著差異，這些案例不能直接應(yīng)用于其他地區(qū)。清水鉆開流體就是典型的實(shí)例，世界上很多地區(qū)用清水鉆成煤層氣排采井，但在實(shí)際操作中，現(xiàn)場(chǎng)井下坍塌、漏失難題很難克服。主要是，文獻(xiàn)中沒有明確清水鉆井的地層適用條件。

目前，需要系統(tǒng)介紹煤巖儲(chǔ)層鉆開流體研究和應(yīng)用的文獻(xiàn)，特別是針對(duì)煤巖力學(xué)性質(zhì)、儲(chǔ)滲空間等，不同于其他巖性儲(chǔ)層的鉆開液的較為完整的文獻(xiàn)。主要是因?yàn)榭偨Y(jié)、提煉難度太大，需要大量的文獻(xiàn)梳理工作，定性分析需要認(rèn)識(shí)深度，定量分析手段不多，影響了研究方向和技術(shù)應(yīng)用選擇的準(zhǔn)確性，特別是深層煤層氣開發(fā)作為天然氣勘探開發(fā)的新領(lǐng)域更需要既宏觀又具體的文獻(xiàn)綜述。

為了幫助煤巖儲(chǔ)層鉆井選擇適合的研究方向和應(yīng)用技術(shù)，使用知網(wǎng)、谷粉學(xué)術(shù)以及專利等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)研了國(guó)內(nèi)外煤巖研究應(yīng)用的鉆開流體文獻(xiàn)100 多篇，篩選出與鉆開流體相關(guān)性較高的49 篇，沒有投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用文獻(xiàn)作為研究類文獻(xiàn)，有應(yīng)用案例的列入應(yīng)用類文獻(xiàn)。再進(jìn)一步按照時(shí)間順序，整理分類儲(chǔ)層鉆開流體為控制難題事故鉆開流體、控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體和既能控制難題事故又能控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體，既滿足應(yīng)用者選擇鉆開流體為工程服務(wù)，又為研究者選擇鉆開流體研究方向提供了基礎(chǔ)信息。

1 方法過程

整理依據(jù)內(nèi)容分類的煤巖儲(chǔ)層鉆開流體研究和應(yīng)用的兩大類49 篇文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，研究類31 篇，應(yīng)用類18 篇。再進(jìn)一步根據(jù)文獻(xiàn)內(nèi)容細(xì)分控制井下難題事故、控制儲(chǔ)層傷害和控制井下難題事故及儲(chǔ)層傷害的三種文獻(xiàn)，研究類文獻(xiàn)分別有12、10 和9 篇，應(yīng)用類文獻(xiàn)分別有5、5 和8 篇。

1.1 按研究分類

煤層要開發(fā)并實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保和資源目標(biāo)，而且要在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量指標(biāo)，多數(shù)情況下研究完再應(yīng)用，時(shí)間上無法完成，只能不斷在現(xiàn)場(chǎng)試用尋找合適技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)常常為清水、有或者無固相聚合物各執(zhí)一詞，引發(fā)了不少理論爭(zhēng)鳴。這些基礎(chǔ)理論或者室內(nèi)研究在一定程度上支撐了煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的應(yīng)用。但是，就像文獻(xiàn)中有些學(xué)者所說，多數(shù)研究應(yīng)用人員是將其他儲(chǔ)層的理論、方法甚至是工藝移植而來，并沒有形成合適的理論。但是，現(xiàn)場(chǎng)確實(shí)已經(jīng)摸索出具備防塌、防漏等防治井下事故難題的鉆開流體、預(yù)防事故難題并控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體。通過綜述呈現(xiàn)給讀者，供選擇儲(chǔ)層鉆開流體參考，期望能幫助煤層鉆開流體的應(yīng)用，并促進(jìn)新煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的開發(fā)。

1.1.1 控制井下難題事故的鉆開流體

用于煤巖儲(chǔ)層控制井下事故和難題的鉆開流體，主要是指以解決井塌、井漏等問題的儲(chǔ)層鉆開流體。此類鉆開流體現(xiàn)場(chǎng)很多，能解決當(dāng)?shù)毓こ屉y題。但文獻(xiàn)所提供的則是創(chuàng)新性強(qiáng)，解決井壁穩(wěn)定難題的鉆開流體。由于方方面面的原因，市場(chǎng)流行的體系未必是最好的體系，但可能是多因素條件下最合適的鉆開流體。從收集到的文獻(xiàn)看，目前沒有應(yīng)用案例的控制井下難題事故的研究類文獻(xiàn)，占據(jù)31 篇中的12 篇。

2005 年，張振華在分析地質(zhì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為煤巖儲(chǔ)層需要防塌、防漏和控制儲(chǔ)層傷害，推薦使用無膨潤(rùn)土聚合物鉆開流體［6］。Palmer 等在2005年和2008 年兩次發(fā)文認(rèn)為，煤層井壁穩(wěn)定依賴于地應(yīng)力、煤巖強(qiáng)度和煤井眼軌跡，所以盡管水平井是煤巖儲(chǔ)層的首選，但是煤巖儲(chǔ)層不同盆地滲透率不同、埋藏深度不同、產(chǎn)氣速度不同、排采產(chǎn)物不同、儲(chǔ)層傷害類型不同、排采過程滲透率變化也不同，隱藏在整個(gè)生命周期的井壁失穩(wěn)，從鉆完井開始就已存在。鉆開流體密度高可能造成地層破裂，密度低可能引發(fā)井壁坍塌［7］。

2014 年，岳前升等測(cè)試沁水盆地煤層氣現(xiàn)場(chǎng)煤心，發(fā)現(xiàn)水相沿割理侵入煤層后引起黏土礦物水化膨脹，整個(gè)煤層強(qiáng)度降低造成井壁失穩(wěn)。因此，提出提高鉆開流體黏度或成膜能力，通過延緩或阻止水相侵入控制水平井井壁失穩(wěn)［8］。

2015 年，武星星認(rèn)為井壁失穩(wěn)限制煤層氣規(guī)模開發(fā)，遂從煤層結(jié)構(gòu)和特性入手分析，認(rèn)為2015 年以前研究煤巖井壁穩(wěn)定的方法有煤巖機(jī)械力學(xué)、化學(xué)特性等7 種，但國(guó)內(nèi)外使用的煤層鉆開流體，很多借鑒泥頁(yè)巖地層穩(wěn)定井壁結(jié)論，不能很好地適應(yīng)煤層，而且煤層井壁穩(wěn)定機(jī)理目前仍不清楚［9］。

2016 年，宋詠弘解釋井壁失穩(wěn)機(jī)理是煤巖儲(chǔ)層強(qiáng)吸附能力造成水敏、堿敏等現(xiàn)象，導(dǎo)致遇阻、遇卡等井下難題事故，結(jié)合國(guó)內(nèi)外煤層氣開發(fā)現(xiàn)狀，建議不同地區(qū)使用不同的鉆開流體［10］。鄭力會(huì)等室內(nèi)測(cè)試3 種煤層氣常用的鉆開流體并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用案例，指出煤層氣絨囊鉆開流體依靠粘接作用增強(qiáng)煤巖的強(qiáng)度及囊泡有效緩沖鉆具沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)井壁穩(wěn)定［11］。閆立飛等利用絨囊鉆開流體防塌、防漏堵漏性能，解決沁水盆地夾層發(fā)育、巖性變化快的煤層氣井漏失、坍塌和掉塊等難題［12］。

2017 年，鄭力會(huì)等室內(nèi)研制一種煤層氣絨囊鉆開流體，以解決鉆井作業(yè)中煤層坍塌嚴(yán)重、鉆開流體漏失量大等問題［13］。

2018 年，李雄等用聚胺和多種封堵劑研制煤層防塌鉆開流體，室內(nèi)評(píng)價(jià)認(rèn)為適用于煤泥巖交互地層穩(wěn)定井壁［14］。

2021 年，付燕等考慮到煤炭氣化時(shí)的狀態(tài)，經(jīng)過分析及試驗(yàn)提出粉煤層鉆井用廢礦物油作為基礎(chǔ)油的油基鉆開流體，攜巖能力強(qiáng)，機(jī)械鉆速更快，井壁有濾餅抗漏失能力增強(qiáng)。油基鉆開流體含水率較低不會(huì)誘發(fā)水化坍塌［15］。

2023 年，王京光等用高分散纖維堵漏劑，解決了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井用水基鉆開流體堵漏低效、易井下坍塌等難題［16］。

1.1.2 控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體

從收集到的文獻(xiàn)看，目前沒有應(yīng)用案例的控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體的文獻(xiàn)，占據(jù)31 篇的10 篇。

控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體是指鉆井過程中不降低煤巖儲(chǔ)層解吸、擴(kuò)散和滲流能力的儲(chǔ)層鉆開流體。煤巖儲(chǔ)層鉆進(jìn)通常要求清水取心，但由于井壁穩(wěn)定難題主要采用無黏土鉆開流體、強(qiáng)抑制鉆開流體或清水。也有人認(rèn)為，清水或無黏土鉆開流體，由于抑制性能不足，巖屑或煤粉堵塞煤儲(chǔ)層裂縫、孔隙，降低煤層氣產(chǎn)能。

1995 年，賈軍等通過測(cè)試不同pH 值鉆開流體濾液對(duì)比煤層滲透性傷害程度，發(fā)現(xiàn)堿可能造成煤層滲透率降低，中性流體可有效控制煤層滲透率降低［17］。

1998 年，陳江峰通過調(diào)研與實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為空氣作為循環(huán)介質(zhì)可以減少煤層接觸固體顆粒和化學(xué)添加劑，鉆開流體液柱壓力小，所以建議使用空氣、霧化空氣或地層水近平衡鉆進(jìn)，控制儲(chǔ)層傷害［18］。

2010 年，黃志強(qiáng)等分析了鉆開流體、鉆井壓力傷害煤巖儲(chǔ)層程度，針對(duì)煤儲(chǔ)層的應(yīng)力敏感、機(jī)械強(qiáng)度低、微裂縫發(fā)育，推薦泡沫鉆井、氣體鉆井等控制煤巖儲(chǔ)層傷害［19］。汪偉英等通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試蒸餾水、煤層水和1% 氯化鉀鹽水溶液浸泡后煤樣結(jié)垢、膨脹現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，結(jié)垢量隨pH 值升高而增大。3 種水侵入量越大，煤儲(chǔ)層傷害越嚴(yán)重。因此，鉆開流體pH 值應(yīng)近中性，進(jìn)入煤層中的水盡量少，才能控制儲(chǔ)層傷害［20］。

2016 年，盧國(guó)軍等總結(jié)中國(guó)煤層氣控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體發(fā)現(xiàn)，無固相鉆開流體和可降解鉆開流體可以控制煤巖儲(chǔ)層傷害［21］。Cai 等在普通泡沫中加入10～20 nm 的二氧化硅，泡沫體積增加50%，半衰期延長(zhǎng)2 倍，研制出密度0.7～1.0 g/cm3 煤巖儲(chǔ)層傷害控制的鉆開流體［22］。

2017 年，鄭力會(huì)等通過舉例已有的鉆完井技術(shù)，建議采用生物酶解堵鉆開流體、鹽水鉆開流體、絨囊鉆開流體等控制煤巖儲(chǔ)層傷害、完井質(zhì)量和鉆井成本［23］。

2020 年，李強(qiáng)等利用響應(yīng)面法開發(fā)了親水性納米二氧化硅泡沫煤層氣鉆開流體，漏失量小，能有效抑制泥頁(yè)巖水化和膨脹，控制儲(chǔ)層傷害［24］。

2021 年，王相春等通過大數(shù)據(jù)思想研究煤層氣絨囊鉆開流體的性能參數(shù)、排采數(shù)據(jù)以及鄰井排采數(shù)據(jù)，表明絨囊鉆開流體對(duì)儲(chǔ)層傷害程度低，并提出了性能調(diào)整建議［25］。楊剛等利用流量法評(píng)價(jià)儲(chǔ)層傷害，認(rèn)為煤層氣絨囊鉆開流體滿足煤巖儲(chǔ)層傷害控制和作業(yè)效果，建議展開煤系合采儲(chǔ)層傷害控制評(píng)價(jià)［26］。

1.1.3 控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體

從收集到的文獻(xiàn)看，目前沒有應(yīng)用案例的控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體文獻(xiàn)，占據(jù)31 篇的9 篇。

控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體是指能夠防治事故、難題的鉆開流體，且在鉆井完成后不傷害或者少傷害儲(chǔ)層的鉆開流體。

2003 年，孫建平提出優(yōu)質(zhì)鉆開流體應(yīng)該具備合適的密度形成優(yōu)質(zhì)濾餅，擋住固相，提高井下安全，控制儲(chǔ)層傷害［27］。

2010 年，杜鶴等室內(nèi)測(cè)試了多種防塌可降解屏蔽暫堵劑性能，優(yōu)選出有效防止井壁坍塌、降低儲(chǔ)層傷害程度的煤層氣甲酸鹽鉆開流體［28］。

2011 年，蔡記華等開發(fā)了納米微泡沫鉆開流體封堵煤層［29］。同年，室內(nèi)優(yōu)選出穩(wěn)定井壁、控制儲(chǔ)層傷害的松軟煤層水平井鉆進(jìn)生物酶可降解鉆開流體［30］。

2014 年，閆立飛等實(shí)驗(yàn)表明，針對(duì)不同地層需求，可以在空氣鉆井過程中利用地層水獲得絨囊鉆開流體，從而控制井壁失穩(wěn)和儲(chǔ)層傷害［31］。

2015 年，劉彬等研究煤層氣U 型水平井表明，絨囊鉆開流體可以提高煤層氣鉆井效率和降低成本［32］。閆立飛等討論樊莊煤層氣井使用防塌鉆開流體案例后指出，絨囊流體有助于維持井眼穩(wěn)定并減少儲(chǔ)層傷害，減少高應(yīng)力和低滲透率導(dǎo)致井眼坍塌風(fēng)險(xiǎn)［33］。

2016 年，尹邦勇等針對(duì)煤巖儲(chǔ)層埋藏較淺、井身結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、鉆井周期短等特點(diǎn)，建議使用泡沫、充填輕質(zhì)材料、非滲透性、超低滲、無固相弱酸性和多功能的鉆開流體［34］。

2017 年，馮建秋等通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，絨囊鉆開流體可以解決三交區(qū)塊地層壓力低，碎裂煤、碎粒煤發(fā)育，煤質(zhì)疏松，易漏失、易坍塌及易儲(chǔ)層傷害等問題［35］。

2020 年，李志勇等合成高效雙子型起泡劑，以此構(gòu)建煤層氣微泡沫鉆開流體，能維持煤層頂?shù)装寰诜€(wěn)定性，并易于脫附煤巖儲(chǔ)層表面，解除儲(chǔ)層傷害［36］。

1.2 按應(yīng)用分類

不同的地區(qū)，需要使用不同的方法解決煤巖儲(chǔ)層的鉆井難點(diǎn)。但是，中國(guó)作為煤層氣開發(fā)技術(shù)尚未成熟的地區(qū)，常常以產(chǎn)氣量是否滿足管理者心理預(yù)期作為儲(chǔ)層是否傷害的標(biāo)準(zhǔn)，也經(jīng)常用拿來主義的方法使用其他地區(qū)獲得高產(chǎn)的技術(shù)不加改進(jìn)地應(yīng)用，致使煤層氣如何控制儲(chǔ)層傷害和鉆完井高質(zhì)量成井成為煤層氣兩大技術(shù)關(guān)鍵。因此，以現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目的為依據(jù)，結(jié)合時(shí)間順序?qū)⒚簬r鉆開流體分為控制井下難題事故的鉆開流體、控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體以及控制井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體等三大類。

1.2.1 控制井下難題事故的鉆開流體

從收集到的文獻(xiàn)看，目前有應(yīng)用案例的控制井下難題事故鉆開流體的文獻(xiàn)，占據(jù)18 篇的5 篇。

2010 年，郭本廣等提出煤層氣鉆井用淡水基微泡鉆開流體，解決了低壓易漏煤層鉆井難題［37］。

2016 年，鄭力會(huì)等確定絨囊鉆開流體注入量與井壁穩(wěn)定關(guān)系，解決了馬壁區(qū)塊煤層氣鉆井中的漏失、井壁失穩(wěn)和氣侵嚴(yán)重等成井難題［38］。第二年，鄭力會(huì)將絨囊鉆開流體應(yīng)用于韓城兩口?178mm 套管完井水平井，解決了上漏下塌側(cè)鉆煤層氣井坍塌難題［39］。

2018 年，魏攀峰等針對(duì)煤層氣水平井及水平分支井不同層段漏失與坍塌控制需求，利用絨囊流體能夠大范圍封堵漏失通道的特點(diǎn)，暫堵和粘接增強(qiáng)煤層強(qiáng)度，完成5 井次應(yīng)用［40］。

2019 年，付利等討論了渭北煤層氣老井改造難題，優(yōu)選可循環(huán)微泡沫鉆開流體，控制上部地層漏失和煤層垮塌難題［41］。

2020 年，Wang 等針對(duì)軟煤層鉆孔塌孔嚴(yán)重，使用黃原膠、羧甲基纖維素鈉、纖維素酶和膨潤(rùn)土，開發(fā)煤層氣抽采鉆孔鉆開流體，與傳統(tǒng)清水相比，鉆開流體有效鉆進(jìn)距離增加2 倍［42］。

1.2.2 控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體

從收集到的文獻(xiàn)看，目前有應(yīng)用案例的控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體的文獻(xiàn)，占據(jù)18 篇的5 篇。

2001 年，邊繼祖等針對(duì)三交地區(qū)煤氣層上部地層使用低固相聚合物鉆開流體，下部煤氣層使用充氣鉆開流體的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為充氣鉆開流體無固相、低密度，提高鉆井速度，保證平衡鉆進(jìn)，減少濾液和固相侵入儲(chǔ)層，控制煤巖儲(chǔ)層傷害［43］。

2012 年，Zheng 等開發(fā)了仿生絨囊煤層氣鉆開流體，無需額外設(shè)備即可制成，無固相低密度，密度為0.8～1.0 g/cm3。惰性固體或者可溶性鹽可調(diào)整到1.0 g/cm3 以上，匹配近平衡/欠平衡鉆井，控制煤巖儲(chǔ)層傷害［44］。左景欒等針對(duì)沁南煤層氣示范區(qū)研發(fā)的中空玻璃微球鉆開流體，密度0.95 g/cm3，用于防止鉆開流體傷害煤巖儲(chǔ)層［45］。

2019 年，Lyu 等開發(fā)的低密度可降解聚合物鉆開流體，滿足鉆井常規(guī)要求。酶降解鉆開流體中的聚合物，解決儲(chǔ)層傷害控制難題［46］。

2022 年，Yang 等提出利用液壓噴射鉆井、可控沖擊波和氮?dú)鈬娚溷@井，提高煤巖儲(chǔ)層單井產(chǎn)量，從120 m3/d 提高至600～700 m3/d［47］。

1.2.3 控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體

從收集到的文獻(xiàn)看，目前有應(yīng)用案例的控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體的文獻(xiàn)，占據(jù)18 篇的9 篇。

2006 年，Baltoiu 等報(bào)道北美煤層氣井采用超低滲透鉆開流體，完成150 m 水平井段鉆進(jìn)，沒有出現(xiàn)漏失和井壁失穩(wěn)。鉆開流體中的柔性材料通過靜電吸附儲(chǔ)層端面，封堵裂縫，控制儲(chǔ)層傷害。加拿大西部煤層氣水平井應(yīng)用此鉆開流體，穩(wěn)定井壁，控制儲(chǔ)層傷害［48］。

2010 年，鄭力會(huì)等研發(fā)煤層氣絨囊鉆開流體，密度為0.85 g/cm3。用不同目數(shù)煤屑填砂管測(cè)試表明，能夠封堵煤層，滲透率恢復(fù)值較高［49］。

2017 年，許朋琛等研制了清潔鉆開流體，煤層氣水平井、多分支水平井穩(wěn)定井壁，快速破膠，控制儲(chǔ)層傷害，單井產(chǎn)氣量提高2 倍［50］。鄧均耀等針對(duì)鄂爾多斯盆地東緣煤層裂縫性漏失、井壁坍塌和機(jī)械鉆速低等難題，研制了保持井壁穩(wěn)定且降低儲(chǔ)層傷害的絨囊鉆開流體［51］。

2019 年，劉立軍等在山西沁水盆地的研究表明，煤層氣水平井鉆開流體、井身結(jié)構(gòu)、射孔和水力壓裂以及生產(chǎn)應(yīng)用特征和經(jīng)濟(jì)效益，相互之間都有關(guān)系。以此優(yōu)化出可控水平井鉆井、分段改造、無桿泵排水采氣等方法，提高鉆井成功率和增產(chǎn)改造有效性［52］。朱智超等針對(duì)延川南煤巖黏土礦物少的特點(diǎn)，使用氯化鉀聚合物鉆開流體，解決了煤層氣田單井產(chǎn)氣量低、生產(chǎn)成本高和投資回收期長(zhǎng)等問題［53］。

2021 年，張?zhí)煜璧乳_發(fā)了無固相、低傷害、強(qiáng)抑制水基鉆開流體，應(yīng)用于準(zhǔn)南煤田烏魯木齊礦區(qū)煤儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定和儲(chǔ)層傷害控制［54］。李宗源等通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和室外試驗(yàn)，成功應(yīng)用絨囊鉆開流體解決了煤巖儲(chǔ)層多分支清水鉆進(jìn)事故頻發(fā)的問題，實(shí)現(xiàn)了井壁穩(wěn)定，保障了安全快速鉆進(jìn)，并避免了煤層深部?jī)?chǔ)層的傷害［55］。

2 現(xiàn)象結(jié)果討論

1983 年，中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“六五”計(jì)劃的關(guān)鍵時(shí)期，國(guó)家組織全國(guó)瓦斯資源調(diào)查。十多年后，1996 年，中聯(lián)煤層氣公司成立并取得國(guó)務(wù)院對(duì)外合作授權(quán)，煤層氣正式列為能源產(chǎn)業(yè)［56］。此后，煤層氣地面抽采高速發(fā)展。煤層氣鉆開流體作為成井的關(guān)鍵技術(shù)之一，相關(guān)研究開始出現(xiàn)。

以煤巖儲(chǔ)層鉆開流體文獻(xiàn)發(fā)表年份為橫坐標(biāo)，發(fā)表的數(shù)量為縱坐標(biāo)，49 篇文獻(xiàn)分布的年份表征中國(guó)煤層氣發(fā)展歷程，如圖1 所示?？梢钥闯觯簬r鉆開流體文獻(xiàn)在2016 年發(fā)表最多，7 篇。

1991 年，中國(guó)公開發(fā)表了首篇關(guān)于煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的文獻(xiàn)，且是介紹國(guó)外煤層氣鉆開流體的文獻(xiàn)，看來這段時(shí)間中國(guó)主要學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)。1992—1994 年、1996—1997 年、1999—2002 年發(fā)表量為0。這是因?yàn)椋袊?guó)煤層氣的發(fā)展與煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的發(fā)展基本相同，沒有規(guī)模鉆探，沒有連續(xù)發(fā)表文獻(xiàn)。斷斷續(xù)續(xù)到2008 年后，連續(xù)出現(xiàn)文獻(xiàn)公開。

2008 年國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”開始實(shí)施，以及“十三五”期間深地探測(cè)、深海探測(cè)和深空對(duì)地觀測(cè)三大戰(zhàn)略促進(jìn)了淺部煤層氣和深部煤層氣的發(fā)展。當(dāng)然，主體天然氣經(jīng)營(yíng)者和地方政府提高支持強(qiáng)度，對(duì)煤層氣發(fā)展居功至偉。

從具體時(shí)間看，2005 年，煤層氣開發(fā)利用國(guó)家工程研究中心和煤礦瓦斯治理國(guó)家工程研究中心的成立，促進(jìn)了2005 年、2006 年研究型文章各發(fā)表1 篇。

2008 年，中國(guó)石油成立煤層氣公司，進(jìn)一步推動(dòng)了全國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2009 年和2010 年相關(guān)煤巖鉆開流體研究型文章發(fā)表數(shù)量有所上升，從2008 年的1 篇上升至2009 年的2 篇、2010 年的3 篇。

2014 年，山西省立項(xiàng)的省級(jí)煤基低碳重大科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“煤層氣鉆井關(guān)鍵技術(shù)及裝備研發(fā)”，改變2012 年、2013 年兩年煤層氣回落狀態(tài)。從2013 年的1 篇開始上升，2014 年2 篇、2015 年3 篇；2016 年后，鄂爾多斯盆地深部（層） 煤層氣攻關(guān)研究試驗(yàn)，開始了中國(guó)1 500 m 以深煤層氣勘探開發(fā)。2016 年和2017 年煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的研究和應(yīng)用達(dá)到高峰，發(fā)表論文分別達(dá)到7 篇和4 篇，共11 篇。

從文獻(xiàn)的數(shù)量看，1991 年第1 篇煤巖儲(chǔ)層鉆開流體研究型文章發(fā)表，到2001 年第1 篇煤巖儲(chǔ)層鉆開流體應(yīng)用型文章發(fā)表，中間相隔十年，理論研究轉(zhuǎn)化為應(yīng)用實(shí)踐時(shí)間長(zhǎng)，特別是利用常規(guī)油氣鉆開流體完成的成井工作，當(dāng)時(shí)應(yīng)用者普遍認(rèn)為煤層氣鉆開流體利用常規(guī)手段即可完成，由于沒有創(chuàng)新性工作，發(fā)表論文也較難。

2018 年以前的煤巖儲(chǔ)層鉆開流體文章發(fā)表以研究型為主，有41 篇，而應(yīng)用型僅14 篇。長(zhǎng)期持續(xù)的研究工作，促使煤巖儲(chǔ)層鉆開流體文獻(xiàn)公開從理論研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用。2018 年，煤巖儲(chǔ)層鉆開流體的研究型文章發(fā)表數(shù)量下降至每年1～2 篇，而應(yīng)用型文章從2018 年開始每年都有發(fā)表。

文獻(xiàn)數(shù)量較其他領(lǐng)域少，似乎煤層氣鉆開流體的難點(diǎn)已經(jīng)解決或者越來越少。但實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)鉆井的難度有增無減。由于考慮鉆進(jìn)難度，成井環(huán)節(jié)前后對(duì)井筒質(zhì)量的要求越來越寬松，在一定程度上促進(jìn)了成熟鉆開流體在煤巖儲(chǔ)層的應(yīng)用。但是從數(shù)量上看，控制井下難題事故、控制儲(chǔ)層傷害、控制井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的文章分別是17、15 和17 篇，表明儲(chǔ)層鉆開流體所承擔(dān)的工作主要是井壁穩(wěn)定和儲(chǔ)層傷害控制。因此，特別需要提高對(duì)研究與應(yīng)用選擇的支持。

2.1 研究方向選擇的相關(guān)率討論

研究方向選擇相關(guān)率，是指相關(guān)性較強(qiáng)的文獻(xiàn)占搜索文獻(xiàn)的百分比。如果不分類，則發(fā)現(xiàn)研究類文章的概率是63.3%（31/49），細(xì)分后，尋找3 種研究類文獻(xiàn)概率，由原來的24.5%（12/49）、20.4%（10/49）和18.4%（9/49） 分別提高到100%（12/12、10/10、9/9），如圖2 所示。

從圖2 中可以看出，經(jīng)過分類后，研究型各類鉆開流體搜索相關(guān)性均變強(qiáng)?？刂凭码y題事故鉆開流體從24.5% 提升到100%，提升75.5 個(gè)百分點(diǎn)；控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體從20.4% 提升到100%，提升79.6 個(gè)百分點(diǎn)；控制儲(chǔ)層傷害并能控制儲(chǔ)層傷害的多功能鉆開流體從18.4% 提升到100%，提高81.6 個(gè)百分點(diǎn)。為讀者搜索相關(guān)文獻(xiàn)提高效率，即分類沒有遺漏，提供了信息支持。

目前，勘探開發(fā)深部煤巖儲(chǔ)層的天然氣成為熱點(diǎn)，但其井壁穩(wěn)定難度更大。為了給應(yīng)用者提供解決煤巖儲(chǔ)層的井下難題、儲(chǔ)層傷害問題、井下難題并儲(chǔ)層傷害的鉆開流體可選擇的技術(shù)方向。將此3 類應(yīng)用型文獻(xiàn)進(jìn)一步分類，對(duì)照在不同年份的發(fā)表數(shù)量，如圖3 所示。

從圖3 中可以看出，有記錄的應(yīng)用型鉆開流體報(bào)道始于2001 年，只有1 篇文獻(xiàn)。相對(duì)于研究型鉆開流體而言，晚了十年。

解決煤巖儲(chǔ)層傷害問題的鉆開流體應(yīng)用型文獻(xiàn)， 最早在2001 年就有發(fā)表， 2012 年發(fā)表2 篇，2019、2022 年各發(fā)表1 篇，整體呈先升后降的趨勢(shì)；井下難題事故控制的鉆開流體應(yīng)用型文獻(xiàn)則在2016—2020 年間每年發(fā)表1 篇；解決井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的應(yīng)用型文獻(xiàn)2006、2010 年分別發(fā)表1 篇，在2017、2019、2021 年分別上升至2 篇。

隨著煤巖儲(chǔ)層鉆開流體文獻(xiàn)從研究型轉(zhuǎn)向應(yīng)用型，煤巖儲(chǔ)層的應(yīng)用型文章也包含了解決不同問題的鉆開流體。為了探討現(xiàn)有煤巖鉆開流體種類哪一種占主流，供應(yīng)用者選擇，對(duì)煤巖不同種類鉆開流體的占比歸類。從圖4 可看出，控制井下難題事故的鉆開流體、控制井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體均占比34.7%（17/49），而控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體文獻(xiàn)偏少，占比30.6%（15/49）。盡管控制井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的多功能鉆開流體是解決更深更復(fù)雜井開發(fā)難題的研究方向，但目前已發(fā)表的應(yīng)用文獻(xiàn)數(shù)量仍占較少，未來仍有深入研究的空間。

2.2 應(yīng)用體系選擇相關(guān)率討論

應(yīng)用體系選擇相關(guān)率，是指相關(guān)性較強(qiáng)的文獻(xiàn)占搜索文獻(xiàn)的百分比。如果不分類，則發(fā)現(xiàn)應(yīng)用類文章的概率是36.7%（18/49），細(xì)分后發(fā)現(xiàn)3 種應(yīng)用類文獻(xiàn)概率，由原來的10.2%（5/49）、10.2%（5/49） 和16.3%（8/49） 分別提高到100%（5/5、5/5、8/8）， 如圖5 所示。

從圖5 中可以看出，經(jīng)過分類后，應(yīng)用型各類鉆開流體搜索相關(guān)性均變強(qiáng)?？刂凭码y題事故鉆開流體從10.2% 提升到100%，提升幅度89.8 個(gè)百分點(diǎn)；控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體從10.2% 提升到100%，提升幅度89.8 個(gè)百分點(diǎn)；控制儲(chǔ)層傷害并能控制儲(chǔ)層傷害鉆開流體從16.3% 提高到100%，提升幅度83.7 個(gè)百分點(diǎn)。為讀者搜索相關(guān)文獻(xiàn)提高效率，即分類沒有遺漏，提供了信息支持。

為了預(yù)測(cè)解決井下難題并能控制儲(chǔ)層傷害的煤巖儲(chǔ)層鉆開流體未來發(fā)展趨勢(shì)，先研究目前煤層氣鉆開流體20 年來的狀況。將解決井下難題與控制儲(chǔ)層傷害文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量與發(fā)表年份關(guān)聯(lián)， 如圖6 所示。

從圖6 中可以看出，最早提出解決煤巖儲(chǔ)層井下難題并控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體的文章發(fā)表在2006 年，此時(shí)正是國(guó)務(wù)院推動(dòng)全國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第2 年。此后，相關(guān)文章在2010 年又發(fā)表1 篇，分別在2017 年、2019 年和2021 年發(fā)表2 篇。解決井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的應(yīng)用型鉆開流體自2016 年以來越來越受重視。其中，2006 年起平均每4 年發(fā)表一篇相關(guān)文獻(xiàn)，但2016 年后平均每?jī)赡臧l(fā)表2 篇相關(guān)文獻(xiàn)。預(yù)測(cè)下一個(gè)十年即2026 年起每年3～4 篇相關(guān)文獻(xiàn)，可能有助于推動(dòng)深部煤層氣發(fā)展進(jìn)入高潮。

結(jié)合圖1～圖6 綜合分析，解決井下難題事故的鉆開流體2016—2020 年以每年1 篇的數(shù)量發(fā)表，沒有進(jìn)一步增長(zhǎng)；而控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體整體呈先升后降的趨勢(shì)，主要是因?yàn)檫@么多作定者因?yàn)閮?chǔ)層改造就不需要儲(chǔ)層傷害控制。兩種鉆開流體共占比煤巖儲(chǔ)層鉆開流體文獻(xiàn)的65.3%，鉆開流體的應(yīng)用以解決單一問題為主。近幾年，隨著煤巖儲(chǔ)層開發(fā)條件的進(jìn)一步復(fù)雜化，能夠在防治事故難題的同時(shí)，在鉆井完成后不傷害或者少傷害的儲(chǔ)層鉆開流體仍需得到進(jìn)一步重視。

黃中偉等也認(rèn)為多功能鉆開流體是未來的發(fā)展方向，而且提出煤層氣絨囊鉆開流體是可選擇的技術(shù)之一［57］，高德利等研究結(jié)論也提及這一點(diǎn)。看來，無論從整個(gè)鉆進(jìn)工程的角度還是從鉆完井液技術(shù)的角度，結(jié)論是相似的［58］。

為此，室內(nèi)用掃描電鏡在不同的放大倍數(shù)下，觀察了神府地區(qū)8 號(hào)煤浸泡清水、絨囊流體等4 種鉆開流體后的微觀形態(tài)，獲得的結(jié)果也很好地證明了這一點(diǎn)。從圖7 中可以看出，絨囊鉆開流體與其他鉆開流體有諸多不同。粗略對(duì)比，干煤樣顆粒和絨囊鉆開流體浸泡的顆粒大小和形狀相似。清水和氯化鉀、聚磺鉆開流體浸泡過的煤巖樣品顆粒則較小。顆粒越大，表明浸泡流體的抑制性越好。

深部煤層物性、力學(xué)非均質(zhì)性強(qiáng)，對(duì)鉆開流體、工藝參數(shù)等響應(yīng)敏感且復(fù)雜，已有的井壁穩(wěn)定模型指導(dǎo)工程技術(shù)手段很難提出準(zhǔn)確的安全鉆井措施。鉆完井坍塌、漏失等井下難題出現(xiàn)頻率高，大幅度降低了地區(qū)探井、開發(fā)井完井速度，提高了單井作業(yè)成本，迫切需要攻關(guān)。

以煤巖、碳酸鹽巖等為代表的天然破碎性儲(chǔ)層在巖石組分、滲流能力和巖石力學(xué)參數(shù)等方面各向異性嚴(yán)重。

現(xiàn)有破碎性儲(chǔ)層巖石力學(xué)參數(shù)是通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)測(cè)量取樣巖心獲得的。但是，能夠取心的儲(chǔ)層都是非破碎性儲(chǔ)層，所以室內(nèi)測(cè)得的巖心力學(xué)參數(shù)是非破碎性儲(chǔ)層的力學(xué)參數(shù)，而不能真正反映破碎性儲(chǔ)層力學(xué)特征。

煤巖破碎性儲(chǔ)層巖石力學(xué)特性，通常考慮流體的滲流作用下力學(xué)參數(shù)變化。實(shí)驗(yàn)方法主要是用常規(guī)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，結(jié)合流體作用的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，分析流體作用前后，巖石力學(xué)參數(shù)的變化。但此類按標(biāo)準(zhǔn)操作的方法，難以考慮破碎性儲(chǔ)層的各向異性特征及地質(zhì)工程多因素作用。

目前儲(chǔ)層鉆開流體安全密度窗口，主要考慮巖石力學(xué)特性如彈性模量、剪切模量、泊松比等敏感性參數(shù)，建立儲(chǔ)層力學(xué)本構(gòu)模型，評(píng)價(jià)井壁失穩(wěn)。對(duì)于地質(zhì)儲(chǔ)滲參數(shù)、地下流體參數(shù)、工程過程參數(shù)和工作流體參數(shù)考慮較少或者根本沒有考慮。

絨囊鉆開流體產(chǎn)生液柱壓力將絨囊流體中有粘接能力的聚合物和表面活性劑擠入縫隙、層理和割理。囊泡通過封堵使流動(dòng)的流體靜止或者流動(dòng)速度降低，粘接材料粘接破碎巖石形成整體，提高巖石黏聚力，煤巖強(qiáng)度增加，漏失壓力提高，坍塌壓力降低，破碎性煤巖既不塌也不漏［59］。

但是，由于深部煤層有夾層等地質(zhì)特點(diǎn)，需要配套多層合采室內(nèi)測(cè)試評(píng)價(jià)儀器。鄭力會(huì)等利用流量法研制出評(píng)價(jià)煤層氣及相近儲(chǔ)層封堵和儲(chǔ)層傷害程度的系統(tǒng)評(píng)價(jià)設(shè)備，解決了多層合采過程中單層無法評(píng)價(jià)傷害程度的難題［60］。同樣，煤巖儲(chǔ)層傷害類型評(píng)價(jià)也需要評(píng)價(jià)解吸傷害、擴(kuò)散傷害和滲流一體化的設(shè)備。常啟帆等利用質(zhì)量守恒定律研制出模擬開采過程中的吸附解吸擴(kuò)散一體化測(cè)試鉆完井液的儲(chǔ)層傷害儀器，解決了煤層氣不能模擬開采過程評(píng)價(jià)儲(chǔ)層傷害的難題［61］。

3 結(jié)論

（1） 收集100 多篇文獻(xiàn)，以文獻(xiàn)內(nèi)容為依據(jù)，結(jié)合時(shí)間順序?qū)⒚簬r鉆開流體分為控制井下難題事故的鉆開流體、控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體及控制井下難題事故并能控制儲(chǔ)層傷害的鉆開流體等3 大類，提高了尋找研究方向和應(yīng)用體系的效率。統(tǒng)計(jì)分析還指明煤層氣鉆開流體目前低迷的現(xiàn)狀原因及其發(fā)表的大致時(shí)間，為深部煤層氣發(fā)展以及理論研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，提供未來研究方向和可選擇儲(chǔ)備技術(shù)。

（2） 由于文章發(fā)表是創(chuàng)新性文獻(xiàn)，一般不包括成熟的技術(shù)，所以利用統(tǒng)計(jì)法研究鉆開流體的現(xiàn)狀，研究的基礎(chǔ)信息有一定的偏差。這需要擴(kuò)大文獻(xiàn)調(diào)研范圍，除公開發(fā)表的文章外，還要進(jìn)一步收集現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際鉆井信息，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析或許更能反映鉆開流體的研究應(yīng)用現(xiàn)狀和未來發(fā)展方向。

致謝

感謝西安科技大學(xué)的陶秀娟博士在稿件初期帶領(lǐng)自己學(xué)生所做的前期文獻(xiàn)收集工作，提供煤巖儲(chǔ)層浸泡工作流體的微觀圖片。感謝北京力會(huì)瀾博能源技術(shù)有限公司的破碎性儲(chǔ)層研究中心提供絨囊流體的相關(guān)資料。