煤层气井类型及开采工艺

煤层气井主要有采空区钻井、垂直钻井和水平钻井3种类型，见图3－2。

图3－2　煤层气井3种类型

（1）采空区钻井

从采空区上方地面钻入煤层采空区，采空区顶板因工作面支架前移而塌落，产生的裂缝使气体从井中排出。如果采空区附近还有煤层并和采空区相连通，则气体产出量增大。通常情况下由于混有大量空气，采空区钻采出的煤层气热值较低。

（2）垂直钻井

垂直钻井是直接从地面钻入未开采的煤储层，是目前煤层气开采的主要井型，分为4种：(https://www.xing528.com)

①取芯资料井。取芯资料井的目的在于在新勘探区建立地质剖面，掌握煤层和围岩的地质资料，估算资源量；了解煤层深度、厚度、吸附气体含量、测定等温吸附曲线，确定解吸时间等；取岩芯进行力学性质测试和封闭性能分析；采取煤芯样，测定含气量、渗透率和进行常规工业分析、煤岩分析等。

②测试试验井。测试试验井目的在于在选定的试验区，进一步了解围岩地应力和煤层渗透性、煤层延伸压力、闭合压力和压裂压力。地应力测试必须在裸眼井条件下进行，所以，试验井采用平衡钻井工艺，以保证试验井井壁的稳定性。

③生产井。生产井的目的在于开采煤层气，生产井的主要问题是稳定产层，因此，生产井钻进时，多采用平衡、欠平衡钻井工艺以稳定产层；使用低pH非活性钻井液（pH＝5.5～7.5，空气或地层水），保证煤层割理或裂隙的清洁和畅通，减少储层污染伤害。

④观测井。观测井的目的在于获取储层参数，掌握气井生产动态，常采用平衡钻井工艺和稳定的裸眼完井技术。

（3）水平钻井

水平钻井主要有两种形式：一是从煤矿巷道打进煤层中的水平排气钻孔，主要用于矿井瓦斯抽采；二是水平生产井，是从地面打直井再造斜，沿煤层水平钻进，代替垂直井的水力压裂强化措施。