煤层气水平井钻井工程因素对煤粉产出影响的数值模拟 ——以柳林区块为例

TE375%P618.13; 煤粉产出是制约煤层气开发的关键因素.影响煤粉产出的因素包括静态和动态因素,钻井工程是动态因素中影响煤粉产出的重要因素之一.以柳林煤层气区块为例,从井壁稳定性角度出发,运用ANSYS软件建立了二维、三维模型,分别模拟了不同钻井方位、钻井液密度、井眼半径、井斜情况下井壁的受力和变形,分析了煤层气水平井钻井工程因素对煤粉产出的影响.研究表明,井眼大小和井斜对煤粉产出的影响较大,而井眼方位和钻井液密度对煤粉产出的影响较小;井眼方位沿最大水平地应力方向时,井周等效应力差值最大,应力集中最明显;钻井液密度过大会导致井壁拉伸破坏;水平井钻进过程中,井眼半径越大、井斜越大,越易产...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in矿业科学学报 Vol. 7; no. 6; pp. 670 - 679
Main Authors 魏迎春, 王亚东, 张劲, 王安民, 孟涛
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京 100083%中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083 01.12.2022
中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083
Subjects
煤层气水平井
煤粉
数值模拟
井壁稳定
钻井工程
Online AccessGet full text

Cover

More Information
Summary:TE375%P618.13; 煤粉产出是制约煤层气开发的关键因素.影响煤粉产出的因素包括静态和动态因素,钻井工程是动态因素中影响煤粉产出的重要因素之一.以柳林煤层气区块为例,从井壁稳定性角度出发,运用ANSYS软件建立了二维、三维模型,分别模拟了不同钻井方位、钻井液密度、井眼半径、井斜情况下井壁的受力和变形,分析了煤层气水平井钻井工程因素对煤粉产出的影响.研究表明,井眼大小和井斜对煤粉产出的影响较大,而井眼方位和钻井液密度对煤粉产出的影响较小;井眼方位沿最大水平地应力方向时,井周等效应力差值最大,应力集中最明显;钻井液密度过大会导致井壁拉伸破坏;水平井钻进过程中,井眼半径越大、井斜越大,越易产生煤粉.为了减少钻井因素导致的煤粉产生,建议研究区水平井钻进时,井眼方位选择沿最小水平地应力方向,水平段选用清水钻进,水平段井眼倾角尽量与煤层倾角保持一致.研究成果为煤粉管控措施提供参考.
ISSN:2096-2193
DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2022.06.004