关键词：煤气层；固井技术；风险控制；
1 煤气层固井技术面临的困难
我国煤层气地面开发始于世纪年代末,原煤炭科学研究院抚顺研究所曾在抚顺、阳泉、焦作、白沙、包头等矿区,但由于技术、设备等条件限制,试验未达到预期效果。我国煤气层开发利用政策扶持力度不够。开发利用煤层气的社会综合效益要远远大约它的经济效益,,企业从事矿产的勘探开发，煤气层固井技术也随之提出新的要求。煤气层勘探开发和科技投入过低而且分散,一些固井关键技术和设备有待提高。开采过程中煤气层固井技术必须掌握它的基本赋存规律和开发技术,必须有较大的前期投入和较先进的仪器设备，需要较大的资金及技术投入。煤气层通常由煤与煤气层共伴生,采煤与采气必须有机结合才能协调发展,否则不仅浪费资源、污染环境,而且还威胁煤矿安全。基础管网弱。我国天然气基础管网比较薄弱,煤气层固井技术要建设井田内部管网,无形中增加了企业的生产成本,影响了企业的经济效益和开发煤气层的积极性。煤气层固井技术中水泥浆体系建设不够完善、施工方法亟待完善等问题严重影响工作效率。
2.煤气层固井技术水泥体系建设
在煤气层固井技术应用过程中，要根据我国地质及现场实际环境进行合理设计，清楚认识煤气层固井技术中水泥浆体系建设是技术的关键，注重采用低密度水泥浆，根据现场条件及需求进行辅材及添加剂的应用，实现合理的水泥浆体系建设，为固井技术应用奠定稳定的基础。
2.1低密度水泥浆
优选低密度水泥浆，在保证其胶结强度的基础上降低水泥浆密度，保证固井不发生漏失，同时合理设计封固段内低密度水泥浆与常规密度水泥浆段长，有效降低固井施工过程静液柱压力，防止固井施工过程井底压力过高，减低漏失风险，进而有效提高固井质量。施工前在水泥干混时加人膨胀剂SEP一2,利用水泥水化时膨胀组分的反应,使水泥凝结过程中产生轻度体积膨胀,达到封闭环空微隙、改善水泥环与地层和套管界面胶结质量的效果,同时也可以提高水泥石的抗压强度。为了降低流动阻力和保证施工安全,在水泥浆中必须加人降滤失剂控制滤失量。如果不控制滤失,水泥浆就会发生先期脱水,使水泥浆的稠化时间缩短,稠度增加,在窄环空形成桥堵。20O0m以下井AIP滤失量不应大于10oml。同时还需要加人分散剂,提高水泥浆的流动性。分散剂的加量要适当,过渡的分散会带来水泥浆体系沉降稳定性问题。
煤气层固井水泥浆体系要具备补偿水泥浆的体积收缩并造成体积膨胀；降低水泥浆体的滤失量，有利于防窜和保护产层；压缩水泥石的孔隙，改善分布，有利于提高抗压强度和降低水泥石渗透率，采用高早强、低滤失、双膨胀、零析水、短过渡实践的水泥浆体系，实现煤气层固井技术的应用。
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2.2水泥浆辅料及添加剂
减轻剂主要是用来降低水泥浆密度，这类材料主要有膨润土、粉煤灰、硅藻土、火山灰、漂珠、玻璃微珠、硅酸钠、硬沥青等，粉煤灰的潜在活性中可见较高的球形颗粒含量以及较小的粒径是粉煤灰具有潜在活性的主要来源； 不规则大块颗粒的存在不利于粉煤灰实现紧密堆积，但可以看到其中镶嵌或包裹着大量的球形颗粒，这是粉煤灰具有潜在活性的原因；较大球形颗粒的存在不利于粉煤灰实现紧密堆积，但从破碎的大球中可以看出，球中包裹了大量的小球。利用物理方法激发粉煤灰的活性，将较大球形颗粒中的较小球形颗粒释放出来从而实现激发粉煤灰活性的作用或采取清除较大块状不规则颗粒以及较大球形颗粒。针对水泥及粉煤灰超细粉对水泥浆体系的影响，采用分级的办法，在不破坏物料形状的情况下，将固体材料通过一定的分级工艺分成窄粒级的粉煤灰，通过优化颗粒级配，实现提高水泥浆的强度。
井液、前置液和水泥浆的性能直接影响其内部阿架结构的强度,影响固相颗粒之间、固液相之间及流体分子间的摩擦,即直接影响到沿程阻力系数的大小,从而直接影响整个注替过程中环空压降的大小。调节固井流体流动性能是固井工艺中必不可少的程序。适当降低钻井液密度,降低钻井液的塑性粘度、屈服值和静切力,从而降低循环压耗。现场通常在下完套管后充分洗净,边循环边加人溶有处理剂的胶液调整，实现水泥浆体系构建后的应用。
3.煤气层固井工艺技术控制
煤层气水平井集钻井、完井和增产措施于一体，是开发低渗煤层气的最佳方式，未来水平井、多分支水平井将成为低渗煤层气重要开发模式。在煤层气固井工艺中多采用射孔法、顶替法进行施工，且在科学探索井的固井作业施工前，利用顶驱缓慢上下活动、转动钻具，循环洗井 2 周以上，确认进出口钻井液密度差小于 0.02 g/cm3。前置液使用双作用隔离液；起钻时，保持钻具缓慢起出水泥面，钻具起至设计循环位置后，保持钻具活动循环清洗钻具及多余水泥浆；最后起钻到安全位置候凝。
3.1射孔法施工
射孔法施工是油气田施工中非常重要的方法，通过射孔法施工，能够将井筒和煤气层进行有效贯通，最终使油气进入到井筒当中。而聚能射孔弹的应用，在射孔法施工中非常常见，
聚能射孔弹能够产生聚能作用，在井筒中引爆，能够形成高温和高压的金属射流，然后对套管射穿，这种射流压力能够轻易的超出地层中石头的屈服强度，从而射出孔道，连接地层中的煤气层，最张使油气进入到套管中。射孔法施工能够形成油气水流的孔道，在煤气层井中得到了广泛的应用。
.3.2 顶替技术
采用塞流顶替技术。塞流顶替可以有效降低流动阻力，降低漏失发生的几率，同时在两相界面上形成聚集物质,在井眼扩大段及不规则段产生类似活塞一样的作用，取得良好的顶替效果；采用双级注固井工艺，每一级还可采用双密度水泥浆以降低环空液柱压力，进而降低固井漏失风险,但是为保证煤气储层段固井质量，煤储层顶板以上150m至井底最好应用常规密度水泥浆，保证后期压裂作业需要。
结语：综上所述，煤气层固井技术的应用是促进我国油田生产效率的有效提升。合理设计水泥浆体系，采用低密度水泥浆技术，提高粉煤灰、减轻剂等辅材及添加剂作用，增强水泥浆强度，实现有效的固井技术提升。注重采用先进的顶替、射孔等固井工艺，满足现阶段煤气层固井技术需求，降低企业成本，提高生产效率，促进我国矿产业可持续发展。
参考文献
[1]闫联国, 徐壁华. 延川南煤气层气固井低密度水泥浆技术研究[J]. 内蒙古石油化工, 2017(2):54-58.
[2]孙晗森 ，王成文， 固井水泥浆对裂缝割理发育型煤层气储层的伤害机理[J]. 天然气工业, 2018, 38(9):82-87.刘萍. 当前时期下企业税收筹划的风险及其防范策略探究[J]. 纳税, 2018(4):12-13.
[3]雷鸿. 射孔法在煤层气井中非常规应用方式研究[J]. 化工管理, 2017(14):62-63.
[4]王力，郑飞，孙晗森 . 煤储层固井胶结强度性能及改善方法研究[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(2):59-64.
论文作者:汪金锋
论文发表刊物:《城镇建设》2019年2卷16期
论文发表时间:2019/12/2
标签：水泥浆论文; 煤气论文; 技术论文; 颗粒论文; 粉煤灰论文; 加人论文; 水泥论文; 《城镇建设》2019年2卷16期论文;