煤层气水平井技术优化研究：井型与井身结构关键影响

"煤层气水平井技术应用分析及优化-论文" 本文主要探讨了煤层气水平井技术在不同地质条件下的应用效果及其优化策略。煤层气是一种重要的清洁能源，而水平井技术是提高其开采效率的关键手段。然而，经过全国主要煤层气区块15年以上的开发实践发现，相同的技术在不同地质环境下开发效果差异显著，因此，对技术水平的优化显得尤为紧迫。 作者通过数据统计分析了一些典型水平井案例，研究了五个关键因素：井型、井身结构、完井方式、储层强化技术和排采装备及工艺。其中，井型和井身结构对煤层气的高效经济开发具有决定性作用。U型和L型水平井因其独特的优点被认定为最具推广价值的井型。U型井的水平段设计为下倾，有助于煤层气的自然流动，而L型井的水平段则上倾，并设置沉煤粉“口袋”，可以防止煤粉堵塞井筒。 在井身结构优化方面，保持水平段井眼平滑是基本要求，以降低摩阻，确保气体顺畅流动。U型井的水平段应向下倾斜，以利用地层压力促进气流，而L型井则采用上倾设计，同时配置沉煤粉收集区，以防止煤粉积累影响生产。 完井方式的选择依赖于地应力、煤层埋深和渗透率。对于低地应力、浅埋深度、渗透性高的煤层，推荐使用筛管完井，这种方式简单有效，适合高渗透率条件。而对于高地应力、深埋、低渗透的煤层，推荐采用“套管水泥固井+分段密集多簇射孔+大规模水力压裂”技术，通过压裂提高储层的渗透性，增加气体产出。 排采设备优选“杆式泵+抽油机”组合，这种设备组合能够实现智能化、精细化排采，确保在“上产—稳产”阶段严格控制排液速率，从而维持水平井的高产和稳定生产。精细化排采是保证煤层气井长期稳定运行的关键，它涉及到对生产过程的精确监控和调整，以适应地质条件的变化。 本文通过对煤层气水平井技术的深入分析，提出了针对性的优化方案，包括选择合适的井型、优化井身结构、合理选择完井方式以及运用精细化排采技术，旨在提升煤层气开采的经济效益和可持续性。这些研究成果对于指导我国煤层气行业的技术进步和资源开发利用具有重要参考价值。