煤礦區(qū)煤層氣水平對(duì)接井軌跡控制與完井技術(shù)研究.pdf

1、煤礦區(qū)煤層氣開發(fā)符合我國(guó)安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的發(fā)展方向，具有廣闊前景，水平對(duì)接井鉆完井技術(shù)研究對(duì)煤層氣開發(fā)具有重要意義。針對(duì)目前煤層氣開發(fā)水平井鉆完井過(guò)程中沿煤層段“有效進(jìn)尺最大化及其利用”效果不佳亟待解決的難題，本文從煤層氣開發(fā)水平對(duì)接井方向入手，以鉆完井關(guān)鍵技術(shù)為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐等方法進(jìn)行攻關(guān)，取得了以下主要研究成果:
　　(1)通過(guò)優(yōu)化修正原三點(diǎn)定圓法和曲率補(bǔ)償斜面圓弧法的理論模型

2、，對(duì)單彎無(wú)穩(wěn)螺桿鉆具造斜能力和待鉆井眼軌道參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè);提出一種以入靶窗口的水平位移增加量最小為目標(biāo)，優(yōu)選穩(wěn)斜探煤頂時(shí)機(jī)和最優(yōu)穩(wěn)斜角著陸入靶軌道的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，為水平最優(yōu)安全著陸入靶和沿煤層井眼軌跡控制提供了理論支持。
　　(2)以Visual Studio2015為開發(fā)工具，C＃為編程語(yǔ)言，開發(fā)了煤層氣水平井井眼軌道預(yù)測(cè)計(jì)算系統(tǒng)軟件，結(jié)合基于地質(zhì)導(dǎo)向隨鉆測(cè)井跟蹤伽馬參數(shù)的響應(yīng)特征，指導(dǎo)最優(yōu)安全著陸入靶并沿煤層定向鉆進(jìn)。
　

3、　(3)通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬和抗壓實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)出一種適用于煤層氣高效開采的高抗壓強(qiáng)度、大過(guò)流面積的φ50.8mm圓錐形篩孔PE篩管，篩孔最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為:半徑8mm、相位角60°、過(guò)流面積比5％。
　　(4)針對(duì)煤礦區(qū)煤儲(chǔ)層的不同特點(diǎn)，研究形成篩管完井、滑套分段壓裂和水力噴射分段壓裂水平對(duì)接井系列完井增產(chǎn)改造配套技術(shù)，可滿足水平對(duì)接井在塊狀、碎裂和碎粒等復(fù)雜構(gòu)造煤儲(chǔ)層的不同完井需求。
　　在沁水盆地南部WP02、2013Z