测井解释岩性.doc

河南省煤层气开发利用有限公司2010年煤矿安全改造第一批第12、13包设备采购项目技术参数公示各潜在供应商：河南省机电设备招标股份有限公司受河南省煤层气开发利用有限公司的委托，就其2010年煤矿安全改造第一批第12、13包设备采购项目进行公开招标。现将设备技术参数进行网上公示，请潜在供应商对技术参数是否存在倾向性、排他性等内容提出相关意见。所有意见应于2011年8月5日下午18：00前以书面形式（加盖单位公章）递交至河南省机电设备招标股份有限公司322房间，逾期不予受理。联系人：刘女士电话65928025）传真子邮箱：HNZB5928025126.COM地址：郑州市纬二路4号河南省机电设备招标股份有限公司2011年8月2日第12包、绘图仪、电脑、全站仪供货范围及技术参数序号设备名称拟选型号设备参数备注1绘图仪幅面：1067cm,914cm,620cm.支持卷筒纸。2分钟打印一张A1幅面图纸，最佳模式15秒，8色，分辨率2400dpi,精度0.1%，支持网络。有拼图功能，内存256，硬盘40g,支持苹果系统.打印头喷孔数2112*8,打印支持格式tiff,pdf,1.5,ps3.专业输出软件：onyx gamaprint, 要求配专业校色彩软件，有拼图打印功能（EFI校色拼图软件一套），文档进件管理软件一套。电脑联想扬天A4600K处理器：英特尔 奔腾 处理器E5800，操作系统：正版windows7普通版，硬盘：500G SATAII7200转高速防震硬盘，内存：2GDDRIII,主板：INTELB43，显示器：17英寸宽屏液晶显示器，显卡：独立显卡。光驱：SATA DVD,网卡;集成千兆，集成声卡，三年服务。2全站仪*1.进口品牌；2.角度测量：测角精度2秒方法是对径双面探测、绝对法度数；*3.无棱镜测距：350米；*4.测距技术：多重脉冲组合测距技术5.激光级别：1级用于测距，2级用于指向；*6.测距时间：精测1.1s，粗测0.8s；7.电源：内置2300毫安时镍氢电池（标配两块），连续测角时间 40小时；8.防尘防水：IP54(基于IEC60529标准)；9.具有“煤矿矿用产品安全标志证书”、“防爆电器设备防爆合格证”和“安全仪器仪表检验合格证”；*10.为了保证售后服务必须出具厂家或全国总代理出具的针对此次项目的专项授权书；附件配置：单棱镜组1套，单棱镜头+砧板+框 1套，支架对中杆1付，脚架2付。第13包 钻井工程一、地面煤层气井工程相关技术要求钻井施工作业及其质量要按中联公司颁发的煤层气钻井工程作业规程标准执行，钻井工程质量必须达到中联公司颁发的煤层气钻井工程质量验收评级标准中的合格以上级别，否则视为钻井工程质量不合格，出现不合格工程质量时施工单位在获得甲方批准后采取工程补救措施。1 井身质量要求要求井壁必须规整和光滑。全井最大井斜不得超过2.5，全角变化率（/25m）不得大于1.3；井底最大水平位移不得超过 20m；井径扩大率小于20。表 井身结构要求开钻次序钻头尺寸(mm)套管尺寸(mm)水泥返深(m)一开311.1244.5(表套)地面二开215.9139.7煤层顶板以上200米2 钻井液要求在进入煤层钻进之前，对钻井液不做特殊要求，但粘土含量小于6%，且能满足安全快速钻井即可。为保证储层（煤层顶板和煤层）不受伤害，进入山西组时，要求尽量采用清水钻进，可适当加入钾盐、胺盐等防塌处理剂，加入絮凝剂提升岩屑上返能力。如果钻遇构造软煤，钻井液以能满足安全快速钻井、成井安全为优先原则。鉴于该区地层压力一般不出现高压和清水钻井过程中的自然造浆作用，较高的钻井液液柱压力会引起对煤储层的伤害，在设计钻井液液柱压力时，遵循以下原则，做到近平衡钻进：（1）能有效地携带煤、岩屑；（2）稳定和保护井壁，平衡地层压力，以保障钻进施工安全；（3）清水钻井液，密度应控制在1.03g/cm3以下,若水源充足时，可开放式循环；（4）泥浆钻井时，要配备振动筛等固控设备除去有害固相；（5）根据煤层孔隙压力调整钻井液密度；（6）不能使用与煤层中的流体发生化学反应的钻井液处理剂；3 钻井循环介质性能监测及固相控制（1）现场必须使用合格的计量监测仪器；（2）正常钻进时每小时测量一次钻井循环介质密度、粘度；每班测量一次全套性能；（3）认真填写实测的钻井循环介质班报表、日报表；（4）使用好四级净化设备，其中振动筛筛布不低于60目。4 井控要求尽管以往资料表明本区的地层压力多处于正常压力或欠压状态，但钻井施工部门必须高度重视井控工作，并要制订相应的预案和技术措施。进入煤系地层前要求所有上岗人员熟悉井控防喷防火制度，并组织防喷防火演习，井控操作人员必须持证上岗，进入煤系地层和煤储层时要严格执行坐岗观察制度，以及时发现问题和处理问题。5 录井项目及要求按照煤层气勘探参数井所要获取的各项参数的要求，钻井过程中必须进行下列录井。5.1 钻时录井钻进时从井口到井底，每1m记录一个点，取芯段加密为0.1m记录一个点。按同行业的质量验收评级标准，要求达到优良。5.2 气测录井二开开始至井底连续测量，每1m读数1点。钻遇气显示时，及时取样连续试验，做好记录，并取样做全烃分析，现场提供组分数据和初步解释成果。起下钻测量后的显示，计算上窜速度。气测录井的目的是测定围岩含气情况和不取心的薄煤层含气情况，按同行业的质量验收评级标准，要求达到优良，以后的试验井根据情况考虑。5.3 岩屑录井岩屑录井从井口至新生界底，每2m取样一次；其中进入基岩至井底，每1m取样一次。取芯段加密至每0.5m取样一次。捞取样品每包不少于500g，干后装袋。岩屑录取位置正确、清洗干净、代表性强，定名正确率90，剖面合格率80，现场及时进行系统描述，并绘制1:500录井草图。 5.4 钻井液录井（1）如采用气测录井仪：连续测量钻井液密度、温度、电导率、泥浆池体积；（2）人工测量：在非煤层井段，正常情况下，每8小时测量一次全套性能，每2小时测量一次密度和粘度；（3）煤层井段或气测异常井段：要求连续测量钻液密度、粘度，并做好记录；（4）取芯前要求钻液调整，做一次全套性能测量；（5）钻遇气显示后每次起、下钻，必须做一次全套性能测量。测后及时连续测量钻液密度、粘度，做好记录；（6）钻液中严禁混入污水或各类油品，严禁加入影响气测录井的处理剂；（7）地质循环观察：钻遇目的煤层和发现气测异常时，立即停钻，循环观察，加密测量钻液密度、粘度，观察气显示情况、钻井液池面和体积变化。5.5 简易水文观测观测系统应规格化，正常情况每钻进1小时观测1次。当冲洗液漏失量大于1m3/h时，每30分钟观测1次。每个回次提钻后和下钻前各测一次水位，停钻时间较长时，每2小时观测一次，直到重新钻进。如果遇钻孔涌、漏水时，要观测其涌、漏水量，详细记录其层位、深度，在山西组、太原组发生涌、漏水时，并观测其近似稳定水位。不经水文人员和监里同意，不得堵漏。在钻进过程中应做好与水文有关现象的观测和记录，实测次数不低于应测次数的80%。若钻遇水气涌出，水温异常，溶洞、大裂隙和流沙、孔壁坍塌、钻具下落等应准确丈量钻具，记录井深，并及时通知监里人员，经同意后方可继续施工。5.6 工程参数录井上部新生界地层下套管前，需进行地球物理测井，并分析底部套管的位置，为二开开始进行全套工程参数录井。做好压力监测，及时预告下部地层压力，调整钻井液相对密度。6 测井要求地球物理测井主要是标准测井、综合测井，以及固井质量检查测井。要求测井作业按照中联公司颁发的煤层气测井作业规程技术标准执行，并且进行测井质量评级。 地面测井仪必须使用数控测井仪，同时记录数字文件和模拟曲线。 6.1 标准测井项目对全井进行标准测井，用以划分地层、判别岩性。深度比例为1：500。其测井项目包括：双侧向（DLL）、自然电位（SP）、自然伽马（GR）、双井径（CAL）。6.2 综合测井项目煤系地层和甲方现场代表认为有意义的井段要进行综合测井，用以进行岩性分析；划分煤层及夹矸，计算煤层固定碳百分含量、灰分及水分，估算煤层挥发分和吨煤含气量；进行流体分析，含水性、渗透性分析，划分、判断含水层、含气层。深度比例1：200，在目标层段及其顶底 20m 区段，回放1：50深度比例尺放大曲线，以精细研究目标层段内的煤层结构。综合测井项目包括：双测向（DLL）、微球形聚焦（MSFL）、自然伽马（GR）、自然电位（SP）、双井径（CAL1）（CAL2）、补偿密度（DEN）、补偿中子（CNL）、补偿声波（AC）和井温（TEMP）（连续曲线或点测，点间距 20m）等。6.3 井斜测量要求使用连续井斜仪或单点测斜仪（单点测斜仪测点间距为 25m） ，测量井斜角和方位角。并且，计算二1煤底板和井底坐标。 6.4 固井质量检查测井要求全井进行声幅、自然伽马、套管接箍测井、声波变密度测井，深度比例为 1:200。7 固井要求固井工程作业按照中联公司的煤层气钻井工程作业规程执行。 固井施工前，施工方提出固井工程设计，包括套管设计（套管串结构、套管柱强度和套管柱附件要求等）和固井施工设计（水泥返高、水泥浆密度等），经由甲方批准后方可施工作业。 固井质量要求 分次固井质量和全井固井质量验收评级标准按照中联公司的 煤层气钻井工程质量验收评级标准执行。要求分次和全井固井质量必须达到合格以上级别，满足正常情况下的排采需要。 （1）套管柱质量、组合、下至深度符合已批准的施工设计； （2）套管上扣扭矩必须满足相关规范要求，使用套管液压大钳、自动记录扭矩仪和采用符合 API 标准的套管螺纹脂。 （3）表层套管口袋1m，表层套管试压6MPa，30分钟降压不大于 0.5MPa； （4） 生产套管口袋 1.5-2.0m，人工井底至目标煤层底45m，人工井底至套管鞋10m；生产套管试压20MPa（若作为压裂井时），30分钟降压不大于 0.5MPa（不试压）；（5）固井施工前必须用现场水对设计用的水泥做 48 小时的抗压强度试验，要求抗压强度14MPa，并做氯离子化验，以保证与水泥配伍性；（6）表层套管必须用 G级以上水泥固井，水泥返高至地面，否则补打；套管要居中，替浆量要准确，严禁替空。（7）生产套管必须用微珠低密度水泥固井，水泥浆密度小于 1.6g/cm3，水泥浆返高要求原则如下：尽可能地减少固井水泥对煤层的伤害；保障目标煤层段及其顶板以上 300m区段的水泥环胶结质量良好，且不得有串漏现象，固井质量达到合格以上标准：固井质量声幅测井的声幅值不大于 20，同时，地层波强、清晰或较强、较清晰。固井质量不合格，要采取甲方认可的补救措施进行补救。8 样品采集与分析测试对二1煤层、煤层顶部20m、煤层下部10m层段取芯，取芯率不小于95，作相应孔隙度、渗透率和岩石力学性质等测试。煤瓦斯样的采集一般每1m采集1个解吸样，每2m采集一个吸附样。根据该井的煤层厚度预测，其主要煤层的样品测试项目如下：每1m煤岩岩心至少采集2块样品进行煤岩全分析和专项分析。煤层顶底板岩心要求各采集45块样品，进行常规物性分析。其它具有常规油气显示的储层砂岩岩心每层进行45个样品的常规物性分析。（1）煤岩全分析项目含气量(部分作残余气)、气体组份、煤岩割理定量统计及割理孔隙描述、甲烷碳同位素、镜质体反射率、煤岩显微组份(包括镜质组、壳质组、惰质组、粘土、硫化物、碳酸盐岩等项目)、灰分、挥发分、水分、真密度（2）煤岩专项分析项目视密度、吸附等温线、煤岩孔隙度、比表面、扫描电镜（3）泥页岩分析项目突破压力、比表面注： 取芯井按此要求；岩心样品由承担化验分析的单位及时到现场观察，亲自取样。9 钻井工程提示一开第四系地层风化严重，要防漏、防塌。在进入山西组钻进之前，对钻井液不做特殊要求，钻开山西组时要及时改用清水钻进，防井涌、井漏、水浸。钻进时应特别注意井斜，做到随钻监测及时发现井斜，采取措施确保井斜在设计范围之内。固井质量必须保证，它是压裂成功与否的保障，而且固井质量差就有可能造成含水层与煤层沟通，引起排采困难；压裂层段固井质量的好坏将直接影响压裂效果。压裂工艺参数应选择合理，否则压裂将沟通下部含水层造成排采困难。钻井及工程施工单位要服从现场监督的指挥。10 健康、安全与环境管理（HSE）要求严格执行国家和当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规的相关文件。钻井队要设立HSE管理员。搞好井场和营地卫生，配备一定数量的灭火器材，标识防火、安全要求。要设立安全标志牌（位置、标识等）；对设备要定期进行安全检查与维护；对有毒药品及化学处理剂的管理要严格执行有关管理制度。进入钻井作业区的人员必须严格执行人身安全保护规定。钻井作业期间环境管理要求，本着“谁污染、谁治理”的原则，按照国家颁布的各项法规和当地环保部门的标准要求执行。废水、废钻井液等要设置专门的排放坑，并制定落实保护当地水资源的技术措施。完井后井场要做到：“工完、料净、井场清”，做好井场地貌恢复工作。11 钻井完井交接验收（1）建立健全钻井工程施工作业监理制度，工程施工作业期间，工程监理驻井对钻井工程施工全过程进行监督。（2）交接验收程序：钻井完井后，7天由施工单位发出待交井申请书，由接收方组织交接双方人员到现场进行交接。（3）交接验收内容：井身质量、取芯质量、固井质量、完井质量、井场环保、钻井完井交接验收书。12 提交资料要求12.1 地质资料二十二项(1)钻井地质设计书(2)观察记录(3)地质日志(4)岩屑描述记录(5)岩心描述记录(包括岩心照片和底片、出筒观察等)(6)地质原始记录(包括气测、钻时、钻井液性能、氯根、荧光等)(7)套管记录(8)原始录井图 (1：500)(9)岩心原始录井图(1：100)(10)完井总结报告(11)钻井基本数据表(12)地质录井及地球物理测井统计表(13)煤层气显示综合表 (14)气测异常显示统计表(15)钻井取心统计表(16)井史资料(17)井身结构示意图(18)录井综合图(1：500)(19)岩心综合图(1：100)(20)井斜数据表及井斜水平投影图、井斜垂直剖面投影图（21）见煤预告书、关键程序施工现场验收单、固井水泥检验报告、煤样现场解吸报告(22)各种成果资料磁盘12.2 测井资料十项(1)标准测井图1：500(2)组合测井图1：200(3)数字处理成果图件(4)固井质量检查图(5)其它测井图及其解释报告，包括地层倾角、自然伽玛能谱、长源距声波、岩性密度、微球形聚焦等。(6)井斜测井资料(7)力学参数成果图(8)测井解释成果表(9)测井总结报告(包括煤层及其顶底板岩石力学数据表)(10)原始记录磁带和成果磁盘12.3 分析化验资料(1)取样统计表(2)各项分析化验的数据、图表，包括岩石物理参数等(3)总结报告12.4 完井后提交总结报告及研究报告(1)测井总结：由测井施工单位对所测各段资料负责解释，写出全井全面总结报告。内容包括地层划分、煤层解释、储层物性解释、地层倾角解释等。(2)完井地质总结：以岩屑、岩心等钻井资料为核心，综合气测、测井等项资料，正确标定岩性分层，提出综合解释的煤层及试气层位。(3)提交正式总结报告与附图10份。A、焦作矿区位村井田地面钻井工程技术参数前 言古汉山井田位于焦作市东北，隶属修武县管辖，距焦作市25 Km。井田范围：西部以北碑断层为界与九里山矿相邻，东部以赤庄断层为界，北与吴村、白庄为界，南至油坊蒋村断层和二1煤层底板1000m等高线，走向长约12Km，倾向宽1.62.8Km，面积25.6Km2。主采煤层为山西组二l煤，煤层厚度分布稳定，1.887.57m，均厚为5.0m，煤层倾角1017，煤层硬度f=0.11.2；煤层无自燃倾向和煤尘爆炸危险，地质储量为16308.5万t，可采储量为8705.5万t。古汉山矿属煤与瓦斯突出矿井。根据“古汉山矿2010年瓦斯等级鉴定报告”，矿井相对瓦斯涌出量为16.62m3/t，绝对瓦斯涌出量为40.03m3/min。矿井煤层瓦斯呈现东部低、中西部高，浅部低、深部高的规律，一般在褶皱轴部、断层附近瓦斯含量大，在开放性断层附近瓦斯含量较低。二1煤层底部0.52.0m左右为一松软煤带，呈鳞片状、粒状、粉状，为难以抽采煤层；中上部为块煤带，属于可以抽采煤层，但在矿井西部，顶板下0.51.0m处也有厚0.3m左右松软煤层。煤层瓦斯含量4.0128.2m3/t，煤层瓦斯压力 0.22.42Mpa；煤层透气性系数0.023893.0186m2/（MPa2d）；钻孔瓦斯衰减系数0.029d-1；百米流量为0.0030.030m3/min。16采区内二1煤层分布稳定，构造简单，储量丰富，不含夹矸，无煤尘爆炸和煤层自燃发火现象。二1煤属中灰、低硫无烟块煤，煤层厚度1.887.57m，均厚为5.0m，煤层硬度f=0.11.2；煤层结构简单，一般含夹矸l2层，厚为0.021.47m。煤层瓦斯含量22.4325.32m3/t，平均为23.87m3/t。16采区二1煤层较厚，瓦斯含量较高，属于煤与瓦斯突出危险区。若不采取有效措施，煤层内的瓦斯将大量涌出，必然造成工作面瓦斯超限，风流中瓦斯浓度增大，严重影响矿井安全生产及工作面产量的提高。地面钻井抽采瓦斯既是开发新能源的一种方式，同时也是国家对瓦斯治理提倡和鼓励的首选措施之一。按照防治煤与瓦斯突出规定区域瓦斯治理优先原则，采用地面井预抽煤层瓦斯、顺层钻孔压裂预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔压裂预抽回采区域煤层瓦斯等多种区域防突措施。依据矿井采掘接替设计，部署地面钻井井网，按照采前、采中、采后的顺序，实施采前预抽原始煤体的瓦斯；采动中利用采动影响造成的煤体应力释放，煤体的透气性增加，抽采煤体中的瓦斯；采动后在采空区上方，地面负压抽采抽采巷道内的瓦斯；从而实现“一井多用”，达到瓦斯区域治理的效果。按照矿井采掘接替计划以及采区的瓦斯治理的现状，地面井瓦斯抽采工程在16采区设计6口地面井，新井完井后，采用水力喷射径向钻孔和清水加砂压裂技术对煤层进行增透改造，径向钻孔设计在煤层原生结构煤段设计2层6方位总长约800米的径向钻孔，提高煤层的透气性，增加瓦斯的抽采量。91 焦作矿区地质特征1.1 地层地层由老至新有：中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组和第三、第四系，现由老到新分述如下（表1-1）。1 中石炭统本溪组（C2）以O2石灰岩顶界面与之分界，呈假整合接触。下部为灰色铝土质泥岩，含黄铁矿结核，底部偶夹有石英砾岩。中部为浅灰色铝土质泥岩，含黄铁矿两层。上部为灰色铝土质泥岩，偶夹薄层细中粒石英砂岩。厚3.0711.50米，平均厚6.36米。2 上石炭统太原组（C3）为一套海陆交互相沉积岩系，以一2煤层底板与本溪组分界，呈整合接触。厚69110米，平均厚95米左右。按岩性特征可分为上、中、下三段。下部灰岩含煤段：厚约37米，由灰深灰色石灰岩，中细粒砂岩、泥岩和煤组成，含石灰岩4层（L2、L3、L4、L5）。中部碎屑岩段：厚约28米。以灰深灰色泥岩，粉砂岩及细中粒砂岩为主，偶夹薄层粗粒砂岩，石灰岩和煤层，含薄煤4层（一61、一62、一63、一71仅一63煤层偶见可采点，石灰岩常相变为砂质泥岩。上部灰岩段：厚约30米，由灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、菱铁质泥岩，石灰岩和薄煤层组成。含石灰岩23层（L8、L91、L92）。其中L8石灰岩为灰色、厚层状，含燧石团块及丰富的动物化石碎屑，主要动物化石有希尔顿蜓和苏伯特蜓。顶部黑色泥岩带含菱铁质结核及黄铁矿团块。3 下二叠统山西组（P11）为矿区主要含煤地层。以北岔沟砂岩（S9）底界与太原组分界，呈整合接触。平均厚99.85米。由砂岩、砂质泥岩、泥岩、粉砂岩和煤层组成， 4 下二叠统下石盒子组（P12）以砂岩锅窑砂岩（S12）底板与山西组分界，并呈整合接触。平均厚86.19米。由灰白、浅灰及灰绿色，中细粒砂岩，砂质泥岩、粉砂岩及铝土质泥岩组成，含植物化石碎片。5 上二叠统上石盒子组（P21）下段以四煤底板砂岩（S15）与下石盒子组分界，并呈整合接触，平均厚度170米左右。上段以田家沟砂岩（S17）底板与（P21-1）分界，呈整合接触，段厚平均约250米。成分以石英为主，长石次之，底部夹有薄层灰绿色泥质粉砂岩，6 第三、第四系（Q+R）该地层不整合于各地层之上，古汉山井田厚106.25626.72米，平均厚度227.85米，且由西北向东南有递增趋势，上部为黄土、黄土夹砾石、砂砾层等。砾石滚圆度较差，粒度大小不一，成分以石灰岩为主，次为石英砂岩。中、下部为棕红色粘土，具数层砾岩，粘土中含不规则钙结核和砾石。底部多为砾岩及砂砾层。表1-1 焦作矿区地层简表界系统组代号接触关系平均厚度（m）新生界第三、四系N+ Q227.85古生界二叠系上统上石盒子组P2s430下统下石盒子组P1x86.19山西组P1sh99.85石炭系上统太原组C3t95中统本溪组C2b6.36奥陶系中统马家沟组O2m1502 矿井概况2.1 矿井基本情况古汉山-位村井田位于焦作市东北，隶属修武县管辖，距焦作市25 Km。九里山-位村井田图2-1 九里山-位村井田交通位置图2.2 煤层赋存特征矿井主采煤层为山西组二l煤,煤层厚度分布稳定,1.887.57m,均厚为5.0m,煤层倾角1017，煤层硬度f=0.11.2 ；煤层无自燃倾向和煤尘爆炸危险，地质储量为16308.5万t，可采储量为8705.5万t。古汉山矿为煤与瓦斯突出矿井。矿井煤层瓦斯呈现东部低、中西部高，浅部低、深部高的规律，一般在褶皱轴部、断层附近瓦斯含量大，在开放性断层附近瓦斯含量较低。二1煤层底部0.52.0m左右为一松软煤带，呈鳞片状、粒状、粉状，为难以抽采煤层；中上部为块煤带，属于可以抽采煤层，但在矿井西部，顶板下0.51.0m处也有厚0.3m左右松软煤层。煤层瓦斯含量4.0128.2m3/t，煤层瓦斯压力 0.22.42Mpa；煤层透气性系数0.023893.0186m2/（MPa2d）；钻孔瓦斯衰减系数0.029d-1 ；百米流量为0.0030.030m3/min。图2-2 古汉山井田21-6孔煤层柱状图4 地面井总体方案4.1 井位部署井位部署原则为：煤田勘探程度高，地层、构造、煤层厚度、地层倾角比较清楚。煤层发育，单层厚度大，可采总厚度较大。煤层气含量较高且稳定性较好，其附近构造相对简单或拉张应力场（如向斜翼部和正断层附近等）部位。煤的渗透性较好，煤层以原生结构、碎裂煤为主，裂隙（煤层割理）较发育，避开构造复杂区和构造煤（碎粒煤、糜粒煤）发育地段。储层压力大。目标煤层为二1煤，且埋深3001000m，并避开采空区。煤层气含量面积大，资源量较大、资源丰度较高。地形相对平缓、交通方便、施工条件相对较好等。按上述条件，可优先考虑在位村井田南部目标区16采区施工6口煤层气井，目的层为二1煤。位村井田瓦斯抽采井井位部署见图4-1和表4-1所示。图4-1 位村井田地面井位置示意图位村地面井主要部署于16采区，依照矿方的生产接替计划，即能满足煤矿安全生产以及生产接替的需求，也为地面井瓦斯预抽提供了空间和时间。井网主要控制16041、16061工作面内煤体，工作面煤层埋深都在500600米，埋藏适中，煤层厚度5米左右，煤体渗透率相对较高，而且，该区域构造相对简单，有利于地面井的部署，煤体瓦斯含量较高，有利于地面瓦斯预抽，实现地面瓦斯区域治理。表4-1 位村井田地面井参数井名XYH设计一开深度设计井深GM试-139110643844857195220685GM试-239110423844841595220660GM试-339111903844863295220682GM试-439111643844845996220655GM试-539109223844852995220715GM试-6391103638448701952207304.2 井身结构设计井型为垂直井井型。采用二开的井身结构方案：一开采用311.1mm钻头，钻穿基岩风化带20米后，下入244.5mm表层套管，封固地表疏松层，砾石层，建立井口，注水泥全封固；二开采用215.9mm钻头，钻至二1煤层底板以下60米完钻，下入139.7mm生产套管，注水泥封固至地面，加固井身，为后期作为采动井瓦斯抽采和采空区瓦斯抽采井准备条件。图4-2 地面井井身结构示意图4.3 井网类型排采过程中压力能否在煤储层中有效传递是煤层气产出的先决条件，而储层渗透率的空间展布与压力有效传递息息相关。由于最大主应力和最小主应力方向上渗透率的差别较大，此次设计井网6口井呈梅花形布置，实现在各个方向上几乎同时实现井间干扰，提高瓦斯地面抽采效率。4.4 取芯设计表4-2 GM试-1煤层气参数井取芯设计煤层段预计深度（m）设计取心进尺（m）取心要求岩性收获率(%)二1煤层58459035煤层及其顶底板煤层及砂泥岩煤层大于70%,砂泥岩大于80%机 动5见明显气显示取心砂岩合 计40尽可能在(二1)煤层顶以上10 m开始密闭取心，取至底板以下10m岩心。严格按二开钻井液设计要求，采用低密度无固相钻井液取心，减少对煤层伤害，保证煤心质量。非煤层岩心直径不小于60 mm，单筒收获率不低于75，平均收获率不低于80，对岩心要进行全面细致的描述，砂岩和裂缝段进行清水浸泡试验。煤层段要求采用半合式取心内筒密闭取心，煤心直径不小于60 mm，单筒收获率不低于65，平均收获率不低于70，从割心到取心内筒离开井口时间不超过20 min，从取心内筒离开井口到煤心装入解吸罐的时间不超过10 min。解吸之后要求对煤层从宏观到微观解吸详细描述。非煤层段发现明显气显示，立即取心，不受设计取心进尺、井段限制。单筒取心进尺由现场甲方监督或地质技术员确定。对岩心中具有特殊意义的地质现象、气显示段进行照相或素描。4.5 分析项目设计煤瓦斯样的采集一般每1m采集1个解吸样，每2m采集一个吸附样。根据该井的煤层厚度预测，其主要煤层的样品测试项目如下：每1m煤岩岩心至少采集2块样品进行煤岩全分析和专项分析。煤层顶底板岩心要求各采集45块样品，进行常规物性分析。其它具有常规油气显示的储层砂岩岩心每层进行45个样品的常规物性分析。1 煤岩全分析项目：含气量(部分作残余气)、气体组份、煤岩割理定量统计及割理孔隙描述、甲烷碳同位素、镜质体反射率、煤岩显微组份(包括镜质组、壳质组、惰质组、粘土、硫化物、碳酸盐岩等项目)、灰分、挥发分、水分、真密度2 煤岩专项分析项目：视密度、吸附等温线、煤岩孔隙度、比表面、扫描电镜3 泥页岩分析项目：突破压力、比表面4.6 工程技术要求设计依据：煤的高压等温吸附试验方法 容量法（GB/T19560-2004）煤层气含量测定方法（GB/T19559-2004）煤层气钻井作业规程煤层气测井作业规程煤层气地质录井作业规程煤层气井注入压降试井技术规范煤层气井压裂技术规程煤层气井排采工程技术规范4.6.1 钻井（1）完钻井深：钻至完钻要求井深，以转盘面至井底，校核钻具实长的钻井深度。（2）全角变化率、井斜及水平位移符合规定。（3）钻井过程中以单点测斜监测照片为准，胶片随原始资料上交保存。（4）交井以完钻电测连续测斜资料为准，测斜间距50m，特殊情况要加密，最后一测点距离井底小于10m。（5）测斜数据采用计算机进行处理，采用平均角法或曲率半径法。（6）井径扩大率：一般地层要求井径扩大率20%，煤层井段井径扩大率30%。煤层气井钻井工程相关质量要求标准见表4-34-6表所示。表4-3 井身质量要求井段m最大全角变化率/25m井斜/最大水平位移/m井径扩大率全井煤层段5001.22102030500-10001.32.520表4-4 井身结构表开钻次序钻头尺寸(mm)套管尺寸(mm)水泥返深(m)一开311.1244.5(表套)地面二开215.9139.7煤层以上200m（地面）注：(1)一开完钻原则：钻穿新近系，进入古生界地层20m，确保二开以后安全钻进。预计一开井深200m左右。(2)139.7mm气层套管下深视实际完钻井深待完井讨论定。表4-5 钻时录井质量验收评级标准级 别项 目优 良合 格基 本 合 格不 合 格漏取点率 （%）取心段000达不到合格非取心段录井内容符合规程符合规程符合规程4.6.2 钻井液1 主要性能要求相对密度根据邻井实钻数据，确保近平衡钻进不损坏煤层作为调整钻井液密度的依据。钻井液相对密度附加值在0.050.10之间。严格控制失水，提高滤饼质量，防止井壁垮塌。失水5ml，泥饼1mm.钻井液流变性在考虑有效携带岩屑的前提下，尽可能充分发挥水功率的作用。漏斗粘度在4050s之间。2 一开钻井液要求钻井液体系：水基钻井液，混浆钻进。性能：以防垮、防漏为主，可根据现场实际情况进行调整相对密度和粘度。3 二开钻井液要求二开开始至进入目的层（取心段）以前钻井液以防垮、防漏、防水涌为主，可根据现场实际情况由甲方监督进行调整相对密度和粘度。进入目的层（取心段）至完钻井深要严格控制钻井液密度和固相含量，切实做到煤层不受污染。遇严重垮塌、井漏等特殊情况，甲方工程监督可根据实际情况调整钻井液性能。为保证地质录井油气显示的准确性，严禁在全井段钻井液中使用含有荧光的处理剂。4 防止煤层损害的要求建立健全煤层保护监督管理体系，对全体施工人员进行保护煤层教育，保证各项措施的实施。严格执行钻井液设计，从进入目的层开始采用无固相低密度钻井液钻进直至完井。管好用好固控设备，确保煤层井段不受钻井液固相污染。目的层段钻井液中不允许加入高聚物处理剂和不溶性无机物。当煤层压力梯度当量密度超过钻井液密度时，只允许加入可溶性无机物加重。4.6.3 录井1 钻时录井非煤系地层每1m2m记录1个点；煤系地层0.5m1m记录一个点；目的层井段0.1m记录1个点。全井漏取钻时点数不超过全井钻时总点数的0.5%，不漏取目的层井段钻时点。钻井参数保持相对稳定，并记录造成假钻时的非地质因素，以便钻时能更好地反映地层岩性。随时记录钻时突变点，以便及时发现煤层，卡准煤层深度、厚度。2 岩屑录井岩屑录井从见基岩开始每2m一包砂样，从下石盒子组底部开始每1m一包砂样，其中二1煤层及其顶板10m、底板6m每0.5m一包砂样。岩屑要严格按迟到时间进行捞取，每包砂样重量不少于500g，全井砂样实际取样数大于应取砂样总数的95%，砂样漏取样品数小于应取砂样总数的0.5%，二1煤层煤样不得漏取。原始录井表填写要做到重点突出，定名准确，文字简洁，条理分明，术语统一。岩屑录井表要现场整理、汇总，填写内容不得用简略语。并绘制1:500随钻剖面，对地层做出初步的判定和划分。3 简易水文观察全井钻探过程中均应做好简易水文观测记录工作。每次起钻后、下钻前测量一次水位（泥浆池液面、井筒液面）；一开至下石盒子组地层每2小时记录一次钻井液消耗量；进入山西组地层每1小时记录一次钻井液消耗量，不足1小时但大于30分钟时也应观察钻井液消耗量。注意记录井漏、井涌、漏失量、钻井液性能等；如遇井涌，记录涌高、涌出物和涌出量、井深、层位、起止时间、钻井液性能，并取样做全分析。4 钻井液录井 钻井液录井是发现气层的重要手段。进入目的层段尽量降低钻井液对煤层造成的污染。切实做好钻井液性能测定，及时观察槽面显示、井涌、井漏等现象并做好记录。全井要求每8小时作一次全套性能(密度、粘度、失水、含砂、切力、泥饼、酸碱度、氯离子含量等)测定；0350m每50m取样1次，350m井底每20m取样1次，做相对密度、粘度、氯根测定（如果钻井液中加入大量KCl溶液，氯根可不测）。如果发现异常(如粘度突然加大，钻时变快，气测有异常，钻井液有气浸，槽面冒气泡等)应连续测定钻井液密度、粘度、加密全套性能的测定；同时作好详细记录，如槽面冒气泡的大小、产状、占槽面百分比，槽面上涨高度、进出口钻井液性能的变化等。4.6.4 固井下套管前对井眼进行通井，以保证套管能顺利下入。下套管时严格按照套管作业相关标准进行套管作业。准备足够的清水。确保洗井、固井用水。固井前对井眼进行大排量循环洗井，保证进出口泥浆密度一致。表层必须用G级以上水泥固井，水泥浆要返至地面，侯凝试压合格后方可开始二开钻进。生产套管固井采用低密度微珠水泥分级固井，水泥浆平均密度小于1.60g/cm3。钻开目的层到固井完工的时间不超过天（不包括取心和测试时间）。表4-6 固井质量验收评级标准评 级 指 标评 级 级 别优 良合 格基 本 合 格不 合 格声幅值 （%）（固井质量 声幅测井）第一界面声幅值1010声幅值2020声幅值30声幅值30第二界面地层波强、清晰地层较强、较清晰地层波较弱、可辨认地层波弱、难辨认套管试压试压压力 （MPa）表层套管12或符合设计要求生产套管2030min降压情况 （MPa）0.5用现场水对设计用的水泥做48h抗内压强度试验 （MPa）14生产套管用微珠低密度水泥固井，水泥浆密度 （g/cm3）1.60，水泥浆的返深达到设计要求.4.6.5 测井用以划分煤层、构造、地应力、岩相研究、地层倾角、煤储层参数、评价煤层及其顶底板裂缝发育程度、渗透性、含水性（表4-7），测井要求采用“3700”测井系列。表4-7 试验区煤层气井测井技术要求测井项目深度比例测井内容测井井段(m)备注标 准1:500(1)双侧向(2)自然伽马(3)自然电位 (4)补偿声波 （5）井径二开井底“3700”系列。综 合1:200(1)双侧向(2)自然伽马(3)自然电位(4)补偿密度(5)补偿声波(6) 补偿中子(7)地层倾角(8)微球形聚焦(9)自然伽马能谱(10)长源距声波(11)井径目的层以上150m井底放大曲线（回放）1:100(1)双侧向(2)自然伽马(3)自然电位 (4)补偿密度（5）补偿声波（6）补偿中子取心井段。固井质量1:200(1)声幅 (2)自然伽马(3)磁性定位 (4)变密度井口至阻流环现场提供固井质量图井 斜井 温1:200井口井底现场提供1点/25m井斜数据表注：实际测井井段由现场地质监督或地质技术负责人确定。4.6.6 试井要求注入/压降测试获得储层渗透率、储层压力、压力梯度、调查半径、储层温度等参数；原地应力测试分析获得原地应力、破裂压力、破裂压力梯度、闭合压力、闭合压力梯度等参数。4.6.7 健康、安全与环境保护要求（HSE）1 施工安全（1）施工前编制好施工作业指导书，对参加施工人员进行设计交底及测试知识培训，施工中严格按设计及施工标准执行，一切行动听指挥。（2）井场周围应以黄色带隔离作业施工区域，并在井场和井架醒目位置悬挂安全警示牌，施工隔离区以内，非施工人员不得入内。（3）各施工人员严格按规程操作，严防井下及人身事故发生。（4）放喷管线、压井管线用硬管线，要固定牢靠，禁止用水龙带、胶管做出口管线，放喷时用针型阀控制放喷；高压管线如有刺漏现象必须放压后方可进行处理。管线中不得有小于90的角弯。（5）电器设备要有标识，运转设备要设警示标志。（6）作业前交井，落实好井筒和井场周围地面情况，开工验收合格，达到安全施工条件后方可进行施工，施工前由施工单位编写好作业施工全过程中的安全井控预案。（7）起下不允许冒喷作业，起下钻作业过程中要有专人负责观察井口情况，发生溢流和溢流增大等井喷预兆时，要立即抢装内防喷装置或关闭油管旋塞，关闭防喷器，经观察讨论后再决定下步措施。（8）防火、防爆、防硫化氢安全措施严格按照煤炭行业或石油行业有关规定执行。（9）作业严格按照作业施工井控要求执行，作业前接好放喷流程，做好防喷准备工作，进入施工现场的车辆必须带防火罩。（10）在起下大直径工具时，应控制起下钻速度，防止产生抽汲或压力激动；起时一定要打好背钳，以防脱扣落井。（11）入井管、杆一定要剌、洗干净，丈量准确，误差要精确在2/1000。（12）起、下油管过程中要用好滑车保护好丝扣，下管、杆过程中要涂抹好润滑油。 （13）施工结束后要工完料净，该回收的全部收回，并搞好现场卫生方可交井。（14）施工过程中的每项工序，施工方都必须按有关标准、规定要求严格执行，确保施工安全、高质。（15）进入施工现场的车辆必须带防火罩。（16）井筒和周围环境状况，达到安全施工要求后，方可施工。（17）施工单位编写好施工过程中的井控安全预案，防止井喷等安全事故的发生。（18）施工人员应穿好劳保，增强安全意识，防止各类事故发生。（19）井场周围环境应符合施工安全要求，防止着火和中毒。（20）施工期成立相应的现场领导小组和应急机构，准备相应的应急材料，现场人员应熟悉流程后再操作，以应对突发情况。（21）确保地面动力系统正常运转，能连续工作24h以上，其间不得停顿。（22）现场配备足够的消防器材，放置在方便拿取的地方。2 环境保护（1）严格遵守国家制定的环境保护法规条例。（2）蒸汽刺管杆、车辆进出、施工操作时等工序不得污染农作物或损坏庄稼。（3）严禁将施工用液随意排放，防止发生环境污染事故。（4）生产过程中产出水进罐，不得随意排放。（5）洗井液循环使用。（6）施工残液及时处理4.6.8 资料提交要求1 地质资料二十二项（1）钻井地质设计书（2）观察记录（3）地质日志（4）岩屑描述记录（5）岩心描述记录(包括岩心照片和底片、出筒观察等)（6）地质原始记录(包括气测、钻时、钻井液性能、氯根、荧光等)（7）套管记录（8）原始录井图 (1：500)（9）岩心原始录井图(1：100)（10）完井总结报告（11）钻井基本数据表（12）地质录井及地球物理测井统计表（13）煤层气显示综合表 （14）气测异常显示统计表（15）钻井取心统计表（16）井史资料（17）井身结构示意图（18）录井综合图(1：500)（19）岩心综合图(1：100)（20）井斜数据表及井斜水平投影图、井斜垂直剖面投影图（21）见煤预告书、关键程序施工现场验收单、固井水泥检验报告、煤样现场解吸报告（22）各种成果资料磁盘2 测井资料十项（1）标准测井图1：500（2）组合测井图1：200（3）数字处理成果图件（4）固井质量检查图（5）其它测井图及其解释报告，包括地层倾角、自然伽玛能谱、长源距声波、岩性密度、微球形聚焦等。（6）井斜测井资料（7）力学参数成果图（8）测井解释成果表（9）测井总结报告(包括煤层及其顶底板岩石力学数据表)（10）原始记录磁带和成果磁盘3 分析化验资料（1）取样统计表（2）各项分析化验的数据、图表，包括岩石物理参数等（3）所有分析实验总结报告4 完井后提交总结报告及研究报告（1）测井总结：由测井施工单位对所测各段资料负责解释，写出全井全面总结报告。内容包括地层划分、煤层解释、储层物性解释、地层倾角解释等。（2）完井地质总结：以岩屑、岩心等钻井资料为核心，综合气测、测井等项资料，正确标定岩性分层，提出综合解释的煤层及试气层位。（3）提交正式总结报告与附图10份。5 工程量表5.1 位村地面井工程量项目工程量备 注钻井钻井4127m按设计孔深计算。绳索取芯40m材料表层套管1320m钢级为J5