煤礦區(qū)煤層氣水平對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)符合我國安全、經(jīng)濟和環(huán)保的發(fā)展方向，具有廣闊前景，水平對接井鉆完井技術(shù)研究對煤層氣開發(fā)具有重要意義。針對目前煤層氣開發(fā)水平井鉆完井過程中沿煤層段“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)水平對接井方向入手，以鉆完井關(guān)鍵技術(shù)為研究對象，綜合運用理論分析、數(shù)值模擬、室內(nèi)模型實驗和現(xiàn)場工程實踐等方法進(jìn)行攻關(guān)，取得了以下主要研究成果:
　　(1)通過優(yōu)化修正原三點定圓法和曲率補償斜面圓弧法的理論模型

2、，對單彎無穩(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;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)斜探煤頂時機和最優(yōu)穩(wěn)斜角著陸入靶軌道的優(yōu)化設(shè)計方法，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＃為編程語言，開發(fā)了煤層氣水平井井眼軌道預(yù)測計算系統(tǒng)軟件，結(jié)合基于地質(zhì)導(dǎo)向隨鉆測井跟蹤伽馬參數(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)通過理論分析、數(shù)值模擬和抗壓實驗，優(yōu)化設(shè)計出一種適用于煤層氣高效開采的高抗壓強度、大過流面積的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°、過流面積比5％。
　　(4)針對煤礦區(qū)煤儲層的不同特點，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接井系列完井增產(chǎn)改造配套技術(shù)，可滿足水平對接井在塊狀、碎裂和碎粒等復(fù)雜構(gòu)造煤儲層的不同完井需求。
　　在沁水盆地南部WP02、2013Z