沁水盆地深部复杂结构煤储层钻完井及压裂工艺研究

王海^1,2，杨兆中¹，李岳²，高海滨²，张坤²，胡皓²，孔鹏²

1. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室2. 中联煤层气有限责任公司晋城分公司

摘 要：为了探求适于深部复杂结构的煤储层中煤层气高效开发工艺,以沁水盆地柿庄北区块为例,基于水源钻机定向井组开发过程中,实施的PDC钻头+螺杆钻技术、低固相聚合物钻井液、煤层段"低排量、低转速、低泵压"钻进、小井组同步水力波及压裂等工艺实践,探讨了构造复杂的深部煤层钻进过程中,引起井内煤壁段坍塌的主要因素,优化了钻完井、水力压裂工艺参数。研究表明钻井液入侵与压力波动是影响煤壁垮塌的主要原因,分段钻井液性能和煤层段最佳钻进参数:钻压20～30 k N,转速25～30 r/min,排量16～18 L/s;采用小井组同步水力波及压裂工艺可以形成有效的裂缝延伸,有效裂缝长度为250～350 m。研究认为,施工至复杂煤体结构的煤层段时在调整好钻井液性能的基础上,采用"低转速、低泵压、低排量"平稳钻进,且可根据井距采用单井压裂+同步水力波及压裂的组合施工,以获得最佳的压裂效果。

关键词：复杂结构煤体;深部煤层;低固相聚合物钻井液;同步水力波及压裂;煤层气开发;