低煤阶厚煤层水平井方位及选层——以吉尔嘎朗图地区为例

来源期刊：煤炭学报2017年第S2期

论文作者：东振 鲍清英 张继东 田文广 杨焦生 孙钦平 陈姗姗 张义

文章页码：417 - 427

关键词：吉尔嘎朗图;低煤阶;厚煤层;应力敏感性;水平井方位;选层;脆性指数;

摘    要：为解决低煤阶厚煤层水平井钻井方位及层位优选难题,基于低阶煤应力敏感性机理和多斜交裂缝水平井产气模型,定量研究了水平应力差、裂缝对水平井方位的影响。通过弱面理论、断裂力学建立起煤层气井井壁稳定计算模型,提出针对厚煤层的测（录）井-脆性指数综合选层方法。研究表明:（1）沁南煤岩压缩系数为0.038⁰.077,鄂东煤岩压缩系数为0.025⁰.074;低阶煤比高阶煤的压缩系数大,含水湿样比干样的压缩系数大;升压时的煤岩压缩系数比降压时大,裂缝样压缩系数降幅大于自然样;（2）水平应力差会导致渗透率各向异性,压缩系数和水平应力差是影响水平井方位的两个最重要因素,低煤阶水平应力差大于8 MPa或高煤阶水平应力差大于14 MPa后,最优方位近似平行于最小水平主应力方向。裂缝与井眼夹角大于60°后产气最优,缝宽大于3 mm后产气量对缝宽的敏感度明显降低;（3）面割理倾角小于25°时,沿面割理倾向的安全钻井液密度窗口最大,沿面割理走向的安全钻井液密度窗口最小;倾角大于25°后,沿面割理倾向的安全钻井液密度窗口仍最大,走向与倾向之间的安全钻井液密度窗口最小;（4）吉尔嘎朗图地区水平井优选方位为NE90°¹14°,JM-X井生产实践表明该选层方法能有效指导厚煤层选层。