煤层气井钻井液技术研究

摘要

我国煤层气储量丰富,加大对煤层气的开采对于缓解我国能源危机具有重要的意义。煤层气储层具有区别于常规天然气储层的特殊性,我国煤层气储层又有低压、低含气饱和度和低渗透率等特点,在钻井过程中,钻井液侵入储层造成储层污染,影响到煤层气的产量,因此,有必要针对煤层气储层的特点,优选出适合煤层气井的钻井液体系。
　　 本文以山西晋城3号煤层的煤样为研究对象,对煤岩化学成分、储层物性、储层矿物、储层微观特征、煤储层裂缝特征、煤岩密度、阳离子交换容量、煤岩吸水性、煤岩对液体吸着量、煤岩分散性、煤层气储层应力敏感性和速敏性进行了研究,系统分析了煤岩化学性质对储层保护的影响,分析表明煤岩煤化程度较低,裂缝发育并被粘土等矿物充填,有较强的吸水性和应力敏感性,当钻井液滤液进入煤层后,会导致胶结物的溶解和裂缝的扩张;裂缝中粘土矿物的水化膨胀和有效应力的增加会引起储层渗透率的下降,在钻井施工当中应尽量避免因为煤岩化学性质而造成的不利影响。
　　 通过泡沫钻井液体系优选实验,得到两套适合煤层气井的钻井液配方,两套配方的密度在0.7g/cm3-0.85g/cm3之间;出液时间和半衰期较长,稳定性好;粘度及切力适中,滤失量低,有较好的抗NaCl、抗煤油、抗原油、抗煤粉污染的能力;具有较好的抑制性、封堵性和润滑性,有利于保护油气层。