留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

鄂尔多斯盆地东部深层煤层气防漏堵漏技术

朱明明 孙欢 屈艳平 石崇东 张勤 侯博 杨光

朱明明,孙欢,屈艳平,等. 鄂尔多斯盆地东部深层煤层气防漏堵漏技术[J]. 钻井液与完井液,2025,42(3):343-349 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.03.010
引用本文: 朱明明,孙欢,屈艳平,等. 鄂尔多斯盆地东部深层煤层气防漏堵漏技术[J]. 钻井液与完井液,2025,42(3):343-349 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.03.010
ZHU Mingming, SUN Huan, QU Yanping, et al.Technology of lost circulation prevention and control in deep coalbed methane drilling in eastern ordos basin[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(3):343-349 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.03.010
Citation: ZHU Mingming, SUN Huan, QU Yanping, et al.Technology of lost circulation prevention and control in deep coalbed methane drilling in eastern ordos basin[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(3):343-349 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.03.010

鄂尔多斯盆地东部深层煤层气防漏堵漏技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.03.010
基金项目: 中国石油集团重大工程技术现场试验项目“恶性井漏防治技术与高性能水基钻井液现场试验”(2020F-45)资助。
详细信息
    作者简介:

    朱明明,高级工程师,1985年生,毕业于中国石油大学(北京)应用化学专业,主要从事水基钻井液方面的研究与现场施工。E-mail:1025351195@qq.com。

  • 中图分类号: TE282

Technology of Lost Circulation Prevention and Control in Deep Coalbed Methane Drilling in Eastern Ordos Basin

  • 摘要: 深层煤层气的勘探开发开辟了鄂尔多斯盆地新层系领域,保证了长庆油气当量的稳步增长,但由于目的层埋藏深,上部裸眼井段长,钻探开发难度大幅增加,主要表现为二开塌漏矛盾突出、二开Ф311.2 mm井眼一次堵漏成功率低、水平段煤层井壁失稳垮塌等技术难题,为此,通过井身结构优化实现塌漏分治、研发双套钻井液体系,保证井壁稳定、采用不起钻高效堵漏技术,提高堵漏时效,同时配套关键技术措施,形成一套适用于鄂尔多斯盆地东部深层煤层气防漏堵漏技术,现场应用10余口井,钻井周期降低36.5%,支撑了国内深层煤层气最长水平段2222 m的顺利施工,通过该技术的成功应用,助力我国深层煤层气的开发。

     

  • 图  1  井身结构优化示意图

    图  2  常规钻井液体系CT扫描

    图  3  CQMY-1钻井液体系CT扫描

    图  4  线性膨胀率测试

    图  5  可视化动态孔隙通过性评价

    1.移动车;2.变速箱;3.泵体;4.电机;5.滤液回收管;6.支撑环;A(缝板、下密封盖);9.封压盖;10.透明管;11.输入接头;12.减压装置;13.导压管;14.锁紧螺钉;15.进液管;16.压力显示装置;17.框架;18.排气阀;19.调节手轮;20.上密封盖;21.注液控制阀;22.泄流阀;23.储液箱;24.输出连接管;25.回流管;26.排液阀

    表  1  阶梯式CQMY-1钻井液体系

    配方 井斜/
    (°)
    ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    MBT/
    g·L-1
    FLHTHP/
    mL
    1# 30 1.15 20~25 6~8 10
    2# 60 1.35 45~45 8~10 20~25 10~15
    3# 85 1.45~1.60 50~55 15~18 20~25 6~8
     注:井斜30°后根据性能加入水化膨润土浆。
    下载: 导出CSV

    表  2  高滤失材料GSS-1加量评价

    GSS-1/
    %
    全滤失时间/
    s
    固化时间/
    min
    固化强度/
    MPa
    塌落度/
    mm
    5 40 不固
    10 45 不固
    15 62 240 20 32
    20 68 240 23 20
    25 71 240 24 16
    30 76 240 28 15
    35 82 240 30 14
    40 90 240 30 13
     注:清水配制,滤失时间采用API失水仪,固化时间和固化强度采用抗压抗折一体机。
    下载: 导出CSV

    表  3  刚性支撑材料JQ-2悬浮性评价

    JQ-2/% ρ初始/(g·cm−3 ρ/(g·cm−3
    5 1.08 0.01
    10 1.09 0.02
    15 1.12 0.03
    20 1.13 0.04
    25 1.14 0.04
     注:基浆为清水+15%GSS-1,密度:1.07g/cm3,在透明500 mL量筒,静置30 min。
    下载: 导出CSV

    表  4  缝板承压能力评价

    配方 漏失空间 承压能力/
    MPa
    滤失量/
    mL
    清水+20%GSS-1+
    15%JQ-2
    1 mm缝板 8 210
    2 mm缝板 250
    2 mm缝板 320
    4 mm缝板 400
    5 mm缝板 540
    6 mm缝板 580
     注:配浆量1500 mL。
    下载: 导出CSV

    表  5  可固化高固相复合结构塞体工作液通过性评价

    配方 孔板模块/
    mm
    是否
    通过
    是否残留
    堆积
    清水+15%GSS-1+15%JQ-2 34
    清水+20%GSS-1+15%JQ-2
    清水+25%GSS-1+15%JQ-2
    下载: 导出CSV
  • [1] 付金华, 董国栋, 周新平, 等. 鄂尔多斯盆地油气地质研究进展与勘探技术[J]. 中国石油勘探,2021,26(3):19-40.

    FU Jinhua, DONG Guodong, ZHOU Xinping, et al. Research progress of petroleum geology and exploration technology in Ordos basin[J]. China Petroleum Exploration, 2021, 26(3):19-40.
    [2] 王红岩, 段瑶瑶, 刘洪林, 等. 煤层气水平井开发的理论技术初探-兼论煤层气和页岩气开发条件对比[J]. 煤田地质与勘探,2024,52(4):47-59. doi: 10.12363/issn.1001-1986.23.11.0794

    WANG Hongyan, DUAN Yaoyao, LIU Honglin, et al. Preliminarily exploring the theories and technologies for coalbed methane production using horizontal wells: comparison of conditions for coalbed methane and shale gas exploitation[J]. Coal Geology & Exploration, 2024, 52(4):47-59. doi: 10.12363/issn.1001-1986.23.11.0794
    [3] 吴裕根, 门相勇, 娄钰. 我国“十四五”煤层气勘探开发新进展与前景展望[J]. 中国石油勘探,2024,29(1):1-13. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2024.01.001

    WU Yugen, MEN Xiangyong, LOU Yu. New progress and prospect of coalbed methane exploration and development in China during the 14th Five-Year Plan period[J]. China Petroleum Exploration, 2024, 29(1):1-13. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2024.01.001
    [4] 门相勇, 娄钰, 王一兵, 等. 中国煤层气产业“十三五”以来发展成效与建议[J]. 天然气工业,2022,42(6):173-178. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2022.06.015

    MEN Xiangyong, LOU Yu, WANG Yibing, et al. Development achievements of China's CBM industry since the 13th Five-Year Plan and suggestions[J]. Natural Gas Industry, 2022, 42(6):173-178. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2022.06.015
    [5] 侯雨庭, 周国晓, 黄道军, 等. 鄂尔多斯盆地纳林河地区煤岩气成藏地质特征[J]. 石油与天然气地质,2024,45(6):1605-1616. doi: 10.11743/ogg20240608

    HOU Yuting, ZHOU Guoxiao, HUANG Daojun, et al. Geological characteristics of coal-rock gas accumulation in the Nalinhe area, Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2024, 45(6):1605-1616. doi: 10.11743/ogg20240608
    [6] 牛小兵, 喻健, 徐旺林, 等. 鄂尔多斯盆地上古生界煤岩气成藏地质条件及勘探方向[J]. 天然气工业,2024,44(10):33-50. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2024.10.003

    NIU Xiaobing, YU Jian, XU Wanglin, et al. Reservoir-forming geological conditions and exploration directions of Upper Paleozoic coal-rock gas in the Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 2024, 44(10):33-50. doi: 10.3787/j.issn.1000-0976.2024.10.003
    [7] 赵喆, 徐旺林, 赵振宇, 等. 鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩气地质特征与勘探突破[J]. 石油勘探与开发,2024,51(2):234-247,259. doi: 10.11698/PED.20230679

    ZHAO Zhe, XU Wanglin, ZHAO Zhenyu, et al. Geological characteristics and exploration breakthroughs of coal rock gas in Carboniferous Benxi Formation, Ordos Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2024, 51(2):234-247,259. doi: 10.11698/PED.20230679
    [8] 孙欢, 朱明明, 张勤, 等. 长庆油田致密气水平井超长水平段安全钻井完井技术[J]. 石油钻探技术,2022,50(5):14-19. doi: 10.11911/syztjs.2022095

    SUN Huan, ZHU Mingming, ZHANG Qin, et al. Safe drilling and completion technologies for ultra-long horizontal section of tight gas horizontal wells in Changqing Oilfield[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2022, 50(5):14-19. doi: 10.11911/syztjs.2022095
    [9] 孙欢, 朱明明, 王伟良, 等. 长庆页岩油水平井华H90-3井超长水平段防漏堵漏技术[J]. 石油钻探技术,2022,50(2):16-21. doi: 10.11911/syztjs.2022004

    SUN Huan, ZHU Mingming, WANG Weiliang, et al. Lost circulation prevention and plugging technologies for the ultra-long horizontal section of the horizontal shale oil well Hua H90-3 in Changqing Oilfield[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2022, 50(2):16-21. doi: 10.11911/syztjs.2022004
    [10] 徐凤银, 王成旺, 熊先钺, 等. 深部(层)煤层气成藏模式与关键技术对策——以鄂尔多斯盆地东缘为例[J]. 中国海上油气,2022,34(4):30-42. doi: 10.11935/j.issn.1673-1506.2022.04.003

    XU Fengyin, WANG Chengwang, XIONG Xianyue, et al. Deep(layer)coalbed methane reservoir forming modes and key technical countermeasures: taking the eastern margin of Ordos Basin as an example[J]. China Offshore Oil and Gas, 2022, 34(4):30-42. doi: 10.11935/j.issn.1673-1506.2022.04.003
    [11] 张遂安, 刘欣佳, 温庆志, 等. 煤层气增产改造技术发展现状与趋势[J]. 石油学报,2021,42(1):105-118. doi: 10.7623/syxb202101010

    ZHANG Suian, LIU Xinjia, WEN Qingzhi, et al. Development situation and trend of stimulation and reforming technology of coalbed methane[J]. Acta Petrolei Sinica, 2021, 42(1):105-118. doi: 10.7623/syxb202101010
    [12] 蒋秀明, 吴财芳. 煤炭地下气化地质可行性和工艺适用性研究现状与进展[J]. 煤田地质与勘探,2022,50(5):1-12. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.09.0489

    JIANG Xiuming, WU Caifang. A review: Geological feasibility and technological applicability of underground coal gasification[J]. Coal Geology & Exploration, 2022, 50(5):1-12. doi: 10.12363/issn.1001-1986.21.09.0489
    [13] 罗江伟. 米脂区块刘家沟组地层漏失成因及堵漏对策研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2023.

    LUO Jiangwei. Study on formation loss cause and plugging countermeasure of Liujiagou formation in Mizhi block[D]. Beijing: China University of Petroleum(Beijing), 2023.
    [14] 吕开河, 王晨烨, 雷少飞, 等. 裂缝性地层钻井液漏失规律及堵漏对策[J]. 中国石油大学学报(自然科学版),2022,46(2):85-93.

    LYU Kaihe, WANG Chenye, LEI Shaofei, et al. Dynamic behavior and mitigation methods for drilling fluid loss in fractured formations[J]. Journal of China University of Petroleum (Edition of Natural Science), 2022, 46(2):85-93.
    [15] 张帅. 多尺度裂缝性地层漏失机理及堵漏配方研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2023.

    ZHANG Shuai. Study on lost circulation mechanism and control formulation in multi-scalefracture formation[D]. Beijing: China University of Petroleum(Beijing), 2023.
    [16] 郭新超, 张新文, 李勇龙, 等. 多次开关循环堵漏工具的研制与应用[J]. 新疆石油天然气,2017,13(4):79-81. doi: 10.3969/j.issn.1673-2677.2017.04.019

    GUO Xinchao, ZHANG Xinwen, LI Yonglong, et al. Development and application of multi-cycle plugging tool[J]. Xinjiang Oil & Gas, 2017, 13(4):79-81. doi: 10.3969/j.issn.1673-2677.2017.04.019
    [17] 郭新超, 胡百中, 姚霖, 等. 基于RFID技术的井下智能随钻堵漏旁通阀研制[J]. 石油机械,2020,48(11):22-26,43.

    GUO Xinchao, HU Baizhong, YAO Lin, et al. Development of intelligent downhole plugging while-drilling bypass valve based on RFID[J]. China Petroleum Machinery, 2020, 48(11):22-26,43.
  • 加载中
图(5) / 表(5)
计量
  • 文章访问数:  17
  • HTML全文浏览量:  17
  • PDF下载量:  5
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-12-30
  • 修回日期:  2025-01-20
  • 录用日期:  2025-01-20
  • 刊出日期:  2025-06-12

目录

    /

    返回文章
    返回