煤层气低产井改造
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摘要：从地质因素、煤层因素和排采因素3个方面对煤层气单井产气量的影响进行了详细的分析，阐述了嵌套钻井、短半径水力喷射钻井、小井眼侧钻、二次（重复）水力压裂等增产改造技术的特点及优势，并结合对煤层气低产井原因的分析，给出了不同增产改造技术的适用特性。对煤层气规模开发过程中老井、低产井的后期改造提供了技术支撑。
关键词：煤层气;生产能力;增产
1 煤层气低产井低产原因分析
1.1 地质原因
整体上看，区域内煤层非均质性严重，其煤层厚度、渗透性、含气量等均变化较大。部分高渗富集区，产气时间早，短时间内产气量上升较快，多口井产量在3000m3/d以上;而相对较差的区域，产气时间较晚，产量较低，多在1000m3/d左右或以下。
1.2 煤层因素
1.2.1 煤层的应力敏感特性
随着有效应力的增加，煤样的渗透率均急剧下降，表现出较强的应力敏感性。同时生产实践表明，在排水降压过程中，动液面下降过快，导致井底压力下降过快，单井产气量下降，经过后期长时间排采，产气量也很难恢复，造成产能永久伤害。由于排采经验的不足，部分井在排采初期，没有采用“五段两点法”的排采制度，同时没有明确不同的煤层气井在各个阶段的排采制度，致使单井产量低。
1.2.2 部分井压裂效果欠佳
依据前阶段煤层气地质研究资料，煤层主要分为以下四种类型：高渗透低饱和型、高渗透高饱和型、低渗透低饱和型及低渗透高饱和型。目前无论哪种地质类型均采用同一种压裂工艺，分析不同区域单井的产气情况可以看出，不同类型的煤巖采用同一种压裂工艺，产气量高低不一，也就是说，煤层气直井开发的效果决定条件是煤体结构，由于煤体结构的不同，决定着压裂参数的不同，而目前的压裂方式可能对某种类型是适应的，但并不一定适应全部。
1.3 排采因素
部分煤层气井一开始产量比较高，经过一段时间以后，产量会逐步的减小，减小的原因有很多种，一个不可不重视的原因是煤粉、煤灰或其他杂质堵塞孔隙、裂隙通道，影响了气水产出通道的畅通，导致气水阻滞，无法流动。
2 煤层气低产井适用性增产改造技术
2.1 羽状水平井、直井嵌套钻井技术
羽状水平井、直井嵌套钻井技术即在羽状水平井控制面积范围内及其周围钻直井，利用羽状水平井与直井相互间井间干扰，协同排水降压开采煤层气。羽状水平井主支及分支井眼周围储层排水降压速度较快，而主支间、分支井眼间的储层及控制面积外围储层压降波及速度较慢，排采10a左右仍存在一定的降压盲区。因此在羽状水平井主支、分支间及控制面积外围嵌套钻直井，充分利用羽状水平井面积排水降压及羽状水平井、直井相互井间干扰作用，可加快区域煤层气降压解吸，提高羽状水平井与直井单井产量，缩短排采周期。采用羽状水平井和直井嵌套钻井开发煤层气，不仅羽状井自身单井日产气高，而且周边直井单井日产气量也明显高于同地区其他直井。
2.2 短半径水力喷射钻井技术
短半径水力喷射钻井技术，其特点是可以实现在0.12m直径的立井井段中完成从垂直转向水平，并可以沿不同方位对煤层钻水平孔眼开采煤层气。与常规直井水力压裂相比，短半径水力喷射钻井具备定向效果好、穿透深度长等一系列技术优势：1水力喷射可以沿井筒任意方位进行，从而可根据煤储层应力分布情况，使水平孔眼最大限度地沟通煤层天然裂缝，提高裂缝的导流能力;2能根据需求在煤层中沿不同方位钻出120m以上的长直孔，从而可以增大井眼与煤储层接触面积，扩大煤层气井的降压解吸范围;3煤层钻孔后，孔眼周围煤储层应力降低，形成新的微裂纹，从而可以提高水平孔眼周围煤储层透率;4水平孔眼可采取分层布孔或螺旋布孔，通过优化孔眼结构、充分利用孔眼问相互干扰作用可加快区域煤层气降压解吸，提高煤层气井单井产量。
2.3 小井眼侧钻技术
目前部分煤层气开发井在钻井过程中由于煤储层受钻井液污染，井筒附近煤储层微孔隙、微裂缝被钻井液固相所充填堵塞，射孔压裂后排采效果不佳，单井产量低;部分开发井早期产气量高，但后期排采过程中由于排采措施不当，或遭受洪涝、停电等自然因素影响，长时间停泵停抽。恢复抽排后单井产气量变低，且无法恢复。对于这部分低产井，采用小井眼侧钻直井复合完井或侧钻水平井技术，在侧钻直井煤层段采取裸眼洞穴或洞穴筛管完井，侧钻水平井采取裸眼或筛管完井，既可充分利用原有井场及井身结构、套管柱等，大幅度降低钻井成本，又在储层中形成了新的井眼及渗流通道，可有效提高或恢复其单井产量。
2.4 二次（重复）水力压裂改造技术
二次（重复）水力压裂改造技术即对已开展过水力压裂的老井、低产井进行解堵性再压裂的一种复合完井增产技术。该技术以活性水作为压裂液，压裂过程中采取小排量、低砂比压裂模式，在煤层气田改造的十几口井中取得了明显的增产效果，单井日产气量普遍提高了3～10倍。
综上所述，排采过程中套压和排采速度的合理控制是获得高产的关键，煤层气排采的原则是“缓慢一长期一持续一稳定”。排采过程中套压控制不合理、排采速度过快或长时间停泵停抽，易造成煤粉堵塞、煤储层应力伤害等，致使开发直井单井产量大幅降低且无法恢复，通过开展相应改造技术可有效恢复或提高其单井产气量。
参考文献：
[1]齐治虎.郑庄区块煤层气排采影响因素探析[J].中州煤炭，2010（9）：28-30.
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