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1、五里堠煤矿地面瓦斯抽采工程 钻完井部分总结,山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司,山西潞安集团左权五里堠煤业有限公司 太原和瑞实业有限公司 二一二年十二月,汇 报 提 纲,项目概况及完成工作量施工过程简述 施工质量评述 取得的主要成果 存在问题及建议 主要成果附表,潞安集团左权五里堠煤业有限公司上煤组煤层矿井瓦斯绝对涌出量为14.18 m3/min，矿井瓦斯相对涌出量为19.08 m3/t，经鉴定为高瓦斯矿井，严重制约煤矿的安全生产和可持续发展，设计了地面井进行瓦斯抽采。 经潞安集团对该项目进行招标,中标的太原和瑞实业有限公司积极组织人员努力开展工作，高质量完成了项目任务，并汇总基础数据表、成果
2、表，编写了项目的总结报告。,1 项目概况及完成工作量,项目概况,完成工作量,1项目概况及完成工作量,完成的工作量,钻井,钻井时间：6月18日LAWLH-028井开钻，到8月8日，完成了前期20口井的钻井工作。 一 开：均采用311.15mm三牙轮钻头配用无固相钻井液钻进，钻遇基岩后20m一开结束； 开：均采用215.9mmPDC钻头钻进，非煤层段无固相钻井液钻进，钻遇到煤层段时，改为清水钻进。 完 钻层位：钻遇15#煤层后30m左右完钻。 钻井周期及进尺：平均单井钻井周期15天，总进尺 13194 m ，单井平均进尺 659.7 m。 完井方法：均为套管完井。,2 施工过程简述,录井,2 施工
3、过程简述,录井要求：根据钻井地质设计要求，自二开开始录井。 录井内容：基于煤层气井钻进过程对获得各种资料的要求，主要进行了岩屑录井、钻时录井以及简易水文观测。 岩屑录井：对LAWLH-006、 LAWLH-011和LAWLH-030三口井进行了岩芯录井，共计取芯137回次，取芯段总进尺为148.73m。获得了该区域各标志层的埋深以及厚度。 钻时录井：全井自 1 m开始记录钻时，非煤层段1点/1m，煤层段1点/0.5m。 简易水文观测：所有井均观测水位1次，未发现有较大漏失情况，消耗量较正常。 岩芯录井：自3#煤层顶板20m左右开始取芯，直至4#煤层底板结束。对与15#煤层自煤层顶板5m左右开始
4、取芯，直至15#煤层底板结束。,测井,2 施工过程简述,裸眼井测井 以1:200深度比例尺进行全井测量及煤、岩层定性解释； 以1:50比例尺用于目的煤层及评级煤层定厚解释 。固井质量检查测井 在固井72小时以后进行第二次测井固井质量检查测井。 以1:200深度比例尺进行测量。 测量范围：自井底遇阻处起测，至连续5个以上反映明显的自由套管接箍信号。 主要参数有:声幅、自然伽玛、磁定位等。,固井,2 施工过程简述,固井是在裸眼井测井完成后进行的。 试压：施工管汇等搬迁至井场，连接管路，进行试压，试验压力15MPa，试压3min，压力不降后开始施工。 注前隔离液：2m3，根据完井井深、煤层深度、基岩
5、深度等，计算出所需的水泥用量。 注水泥浆：将湖北三峡产G级水泥根据计算所需量把密度为1.771.82g/cm3水泥浆分注入井内。 顶替：冲洗管线，压胶塞替水，40-17型水泥车大排量顶替（1方/分），小排量碰压，替清水至整个井筒。 放压侯凝：稳压30分钟后，放压并检查井口，无溢流现象，候凝48小时后测固井质量。,试井,煤层气试井测试技术是认识煤储层，进行储层评价和生产动态监测以及评估完井效率的重要手段。前期的20口井中选定了LAWLH-012井和LAWLH-031井进行3#+4#煤层和15#煤层的试井测试工作。主要是对选定的井的目标煤层进行注入/压降试井及原地应力测试。 首先下测试管柱，坐封封
6、隔器。经过调节注入压力，在维持排量相对稳定的情况下，持续注入8小时后，关井27小时测试压力恢复情况。注入及关井后实时记录数据。原地应力测试共做四个循环，实时记录四次注入过程中的压力和时间。,2 施工过程简述,钻井取芯及实验室测试,为了更好的了解煤层段及顶、底板岩性、力学性质、物性、含气量、气体成分等特征，选定了LAWLH-006、 LAWLH-011和 LAWLH-030井进行煤层段的取芯分析化验工作。取出煤芯后，在现场进行了快速解吸测试工作。其余的立即装入到解吸罐中，在实验室进行了含气量、等温吸附、扫描电镜等测试，各种测试严格按照相关规范进行。,2 施工过程简述,3 施工质量评述,最大井斜角
7、：最大为LAWLH-014和LAWLH-017井（4.2）；最小为LAWLH-033井（1.4），一般在2.54 之间，最大井斜角总体较大。 最大全角变化率：最大的是LAWLH-033井（4.93/25 m）；最小为LAWLH-034井（0.58/25 m），一般在0.61.3 之间变化，除LAWLH-033井外均达到合格标准。 井底水平位移：最大的为LAWLH-017（23.19）；最小为LAWLH-033（4.88），除了LAWLH-006 、LAWLH-009、 LAWLH-017、 LAWLH-020超过20m外，其他均达到合格标准。 全井井径扩大率：最大为LAWLH-034（19.7
8、%），最小为LAWLH-008（3.8%）；均达到合格标准。 煤层段井径平均扩大率：最大为LAWLH-034（14.06%），最小为LAWLH-008（1.35%），所有井都达到合格标准。,井身质量,3 施工质量评述,固井工作均分为表层套管固井和生产套管固井两次，表、产层套管质量合格；固井水泥均为湖北三峡G级水泥。各井套管组合合理，下置深度、水泥返高、候凝等均符合设计要求。各井固井质量声幅测井结果显示：固井质量LAWLH-008和LAWLH-011两口为合格，其他的均为基本合格。试压要求达到20MPa，30min内降压小于0.50Mpa，20口井均达到合格标准。,固、完井质量,20口井全部钻达
9、设计层位和要求完钻井深，人工井底符合设计要求，生产套管固井结束后，套管内全部替成清水，无沉淀物和杂物，固井质量测井、试压合格后，装好套管头，并修筑井口水泥台，保护好井口，并标注井号、施工井队号。20口井完井质量合格率100%。,3 施工质量评述,本次取芯井共3口，取芯井段为煤层顶、底板及目的煤层，单井验收标准按设计及潞安集团地面瓦斯抽采井技术规范验收。采取率均达到规范要求。煤质无污染、无变质、结构清晰，和测井深度对照符合规范要求，取芯结果均满足采样和试验要求。3口取芯井质量等级均为合格。,取芯质量,3 施工质量评述,本次施工的20口井均按潞安集团地面瓦斯抽采井技术规范对每口井进行了岩煤屑、岩煤
10、芯、钻时录井，录井质量均达到合格标准，录井资料详细、准确，为完井地质报告提供了真实可靠的数据。录井质量合格率为100%。,录、测井质量,20口井全部由河南省豫中地质勘查工程公司平顶山第四工程处进行，提交了全井测井曲线见测井现场提交的原始数据和测井总结报告，并按潞安集团地面瓦斯抽采井技术规范进行了质量评级，20口井测井质量合格率100%。,3 施工质量评述,全井钻井工程质量,质量评级方法：优良：所有单项质量均达到优良的钻井合格：所有单项质量均达到合格以上的钻井，,钻井方面,4 取得的主要成果,3#煤层煤厚等值线图,煤厚特征： 3#煤层平均厚度为 1.03m，LAwlh-015井、LA wlh-0
11、24井附近煤层最厚，在东北和西南部煤厚较薄；4#煤层平均厚度为 1.23m， LAwlh-015井、LAwlh-024井附近煤层最厚，在西北和西南角煤厚较薄。,4#煤层煤厚等值线图,煤层厚度,4 取得的主要成果,3#+4#煤层煤厚等值线图,煤厚特征： 3#+4#煤厚平均为 2.26m， LAwlh-015井、LA wlh-024井附近煤层最厚，在东北和西南角，煤层总厚度较薄；15#煤厚度平均为 5.92m，且由西南向东北，煤层厚度依次减薄， 在LAwlh-015井、LA wlh-024井附近煤层最薄 。,15#煤层煤厚等值线图,钻井方面,煤层厚度,4 取得的主要成果,3#煤层埋深 4#煤层埋深
12、 15#煤层埋深等值线,埋深特征： 3#煤层平均埋深 478m； 4#煤层平均埋深 486m，与3#煤相距较近，约8m左右。 15#煤层平均埋深 629m，与4#煤相距较远，大约143m 三层煤都表现为自东向西煤层埋深逐渐增加。,钻井方面,煤层埋深,4 取得的主要成果,3#煤层底板标高 4#煤层底板标高 15#煤层底板标高,三层煤底板空间展布规律大致相同，总体为一单斜构造，在南边发育一背斜褶皱。,钻井方面,底板标高,测井方面,4 取得的主要成果,3#煤体结构分布图 4#煤体结构分布图,3#煤以类煤为主，其次为类煤，含少量类煤； 4#煤以类煤为主，其次为类煤，含少量类煤； 15#煤以类煤为主，其
13、次为类煤，含极少量、类煤。 15#煤层中部普遍发育有一层厚度从0.140.54m厚度不等的夹矸,15#煤层煤体结构分布图,15#煤层夹矸等厚图,试井方面,4 取得的主要成果,表 注入/压降测试结果,结果表明，五里堠井组煤层属于我国较低渗透率煤层。15号煤层渗透率低于3#+4#煤层。,取芯及实验室测试,4 取得的主要成果,煤层气井含气量测试结果,4 取得的主要成果,取芯及实验室测试,3#煤层瓦斯含量等值线图,15#煤层瓦斯含量等值线图,4#煤层瓦斯含量等值线图,3#煤层，在东北部含气量相对高些，西南部含气量相对低。4#煤层北部含气量相对高，中部含气量相对低。15#煤层东北部含气量相对低些，并且含
14、气量的分布规律与煤层厚度分布规律具有较好的一致性。,煤层含气量,3#煤层层位稳定，为可采煤层，煤层结构简单，煤层顶板多数为泥岩、砂质泥岩，质较软，底板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩,4 取得的主要成果,取芯及实验室测试 岩性分布,4#煤层顶板主要为细砂岩、粉砂岩和砂质泥岩，底板以粉砂岩和细砂岩为主,4 取得的主要成果,取芯及实验室测试 顶底板岩性,取芯及实验室测试 顶底板岩性,4 取得的主要成果,15#煤层顶板岩性分布图 15#煤层底板岩性分布图,15#煤层结构为复杂结构，15#煤层顶板多为砂质泥岩、粉砂岩和细粒砂岩等，底板总的来说较软，底板主要为炭质泥岩、砂质泥岩、细粒砂岩和粉砂岩。,取芯及实验室
15、测试 顶底板力学性质,4 取得的主要成果,工作面顶底板测试,取芯及实验室测试 顶底板力学性质,4 取得的主要成果,LAWLH-006井顶底板测试,3号煤层，直接顶板为泥岩、砂质泥岩，厚度25 m。老顶为中细砂岩，厚38 m，有时中细砂岩直覆于煤层之上。据钻孔采样试验，粉砂岩顶板抗压强度为均值为64.64 MPa，弹性模量均值为14.38Gpa，变形模量均值为12.18Gpa，泊松比平均0.3，坚固性系数均值为9.1.底板为泥岩、砂质泥岩或粉砂岩。厚度15 m。中砂岩抗压强度均值为94.55 MPa，弹性模量均值为23.36Mpa，变形模量均值为18.79，泊松比为0.31，坚固性系数均值为8.6。,4 取得的主要成果,取芯及实验室测试 顶底板岩石力学性质,4号煤层：直接顶板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩、粉砂岩，厚度110 m。据钻孔采样试验，中砂岩抗压强度为126.05 MPa，弹性模量均值为37.63 GPa，变形模量均值为26.85Gpa，泊松比均值为0.25，坚固性系数均值为10.9。底板为泥岩、砂质泥岩或中细砂岩。泥岩抗压强度为20.96 MPa，弹性模量均值为7.68GPa，变形模量均值为5.52Gpa，泊松比均值为为0.19，坚固性系数均值为2.1。,4 取得的主要成果,
