【工法讲堂】案例详解煤层气钻井施工工法

1.工程概况

屯兰矿TL-L-12507煤层气井由西山矿业管理有限公司钻探分公司负责施工，施工地点位于山西省太原市古交市。“采动裂隙带地面L型钻孔煤层气抽采技术研究与示范”项目是国家“十三五”重大科技项目，在屯兰矿12507工作面地面施工“L”型井煤层气井，开展“L”型井钻井工艺和瓦斯抽采技术项目研究，以解决工作面上隅角的瓦斯问题。

“L”型井煤层气井

该井采用“单弧剖面”（直-增-水平）三段制剖面形式，钻孔全长1117.16m，着陆点距2号煤层顶板约50m，靶点距2号煤层顶板约40m，在一开与二开井段分别下入表层套管和技术套管，用油井水泥进行固井。水平段施工至靶点完井，铺设管路与安装抽采设备，抽采瓦斯并入网利用，以达到项目研究和开发煤层气能源的目的。

2.地质信息

施工地层以泥岩和砂岩为主，分多层结构。

山西省太原市古交市

3.主要施工设备

施工选用徐工XSC1200全液压车载深井钻机，配置G12V190柴油机、F-1300泥浆泵，SQMWD-Y随钻测斜仪以及成套的泥浆处理设备。

徐工XSC1200全液压车载深井钻机

4.钻具配置

钻具配置明细表

5.施工工艺

施工工艺

一开：表土层钻进使用牙轮钻头，配合钻铤加压，保证钻孔垂直度。为保证顺利下放Φ273mm表层套管，钻孔Φ311mm（或Φ345mm）。钻孔完成后，加装扶正器进行洗孔，然后下放套管并进行固井作业。

二开：为保证钻进速度和造斜需求，使用PDC钻头配合泥浆马达钻进，通过动力头加压造斜。为保证Φ194mm技术套管的顺利下放，钻孔Φ241mm。随后进行洗孔和固井操作。

三开：使用Φ172mm（或Φ152mm）PDC钻头配合泥浆马达继续钻进终孔。

5.案例小结

1.目前的煤层气钻井多采用泥浆钻井工艺，但在表层竖直井段可考虑使用气动潜孔锤钻进工艺，以克服地层漏浆问题。

2.徐工XSC1200车载深井钻机可以使用动力头进行加压钻进，适用于L型水平井施工，是目前煤层气井施工的主力机型。

3.煤层气施工之前要设计好各级孔径、套管的规格，以防止出现套管下放困难的现象。

4.合理的转速和加压力是保证钻孔垂直度的关键，通常牙轮钻头开孔钻进施工转速建议值约为20r/min。

5.保证套管的顺利下放，需要在钻孔结束后进行洗孔，有弯曲段时尤其需要注意。

（文章来源：徐工基础）