摘要

:利用多分支水平井钻井技术来开发煤层气，可以提高单井的产量、降低钻井的综

合成本。本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几
种主要技术。

 

　　关键词：煤层气；多分支水平井；钻井技术

 

　　一、煤层气多分支水平井的主要特点

 

　　煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术，但是，其工作的对象
与煤层气的储藏性质和排采方式不相同，所以，在设计及施工的工艺等方面都有自己独有
的特点：

 

　　

1、开发目的层比较单一，而且是水平面多分支。 

　　运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气，当前通常是选择某个主力煤层进行开发
在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支，这和油井在两个以上的层位钻出的多分支
也不相同。

 

　　

2、目的层段的分支和进尺比较多。 

　　因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低，因此，如果要提高煤层气的产量，就
要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道，这就会使煤层段所钻的分支变得更多
通常有

l 到 2 个主分支，在主分支的两侧需要钻出多个，通常是 6 到 8 个分支，而累计煤层

段的进尺通常需要达到

4000 米以上。 

　　

3、运用裸眼完井的方式。 

　　煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式，这主要是因为：（

1）煤层气的开

发区一般也是煤炭的开采区，比如山西的沁水盆地。按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体
化的政策要求，在采完气之后还需要采煤，然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管；（

2）

因为受到完井技术的限制，当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。

 

　　

4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。 

　　由于煤层的强度和胶结的程度比较差，容易发生垮塌。而依照国内外的煤层气多分支水
平井钻井的经验来看，比较小的井眼利于避免煤层的垮塌。

 

　　

5、运用成对的 1+1 式井组连通钻井的工艺。 

　　当一口井完成之后，通常需要进行排水降压以使煤层气解析，这样才可以产气。煤层气
的多分支水平井因为其工艺的特点，需要专门的排采直井来排水和产气，而且这口直井一
定要水平井相连通才可以达到目的。因此，煤层气的多分支水平井通常都要先打一个排采直
井，然后再在适和的位置打一口水平井（也称为工艺井

)，这口水平井和直井相连通，之后

再钻多分支的水平井。

 

　　二、煤层气多分支水平井钻井技术分析

 

　　煤层气多分支水平井是多种先进的钻井技术综合的运用，主要有以下几种技术：

 

　　

1、水平井井眼的轨迹控制技术。 

　　煤层气多分支水平井井眼的轨迹控制和一般的水平井比起来需要更加地精确，主要原
因有：（

1）煤层比较浅。工艺井和排采井的距离近，已经接近短半径的水平井；（2）需要

穿针来进行精确地制导；（

3）连通之后的主支和分支的分布依照设计，要各自呈出一定的

角度，只有这样才可以达到控制面积广的目标。然而这在井眼尺寸较小、钻具较柔软，并且
进尺较多的情况之下的难度会更大。钻进实践中所采用的随钻导向的钻具组合和随钻的测量
系统，主要是通过

LWD、等随钻测量的参数（如井斜、工具面角等参数)，运用地面的计算

机软件来进行跟踪和分析，以确定钻头位置，并且通过工具面钻井参数的摆放、措施的落实，
来控制井眼的轨迹，以使其按照预计的方向前进。

 

　　

2、直井裸眼的造穴技术。 

　　直井，是排采煤层气的生产井，能够确保工艺井和直井之间的连通。工作人员要在直井