[发明专利]适用于煤矿采空区/穿采空区的煤层气尾管钻井方法

说明书

本发明涉及一种用于煤矿采空区的煤层气尾管钻井方法，包括S101：采用一开钻头钻至基岩以下10‑20m，提钻后下入表层套管并固井；S102：采用二开钻头钻至采空区裂隙带上部，提钻后下入技术套管并固井；S103：更换钻具组合，将三开钻头、专用尾管、尾管悬挂装置和钻杆依次连接下入井内，开泵循环回转钻进，上提钻具，采空区底板至裂隙带下部的井段保持裸眼；S104：将专用尾管悬挂装置坐挂在技术套管上锁紧；S105：将上部钻杆串与尾管悬挂装置脱离，提出钻杆；S106：将尾管悬挂装置钻穿；S107：下入专用工具将三开钻头取出或钻穿，保证钻具串与裸眼井段贯通，完井。本发明还涉及一种用于煤矿穿采空区的煤层气尾管钻井方法。

技术领域

本发明属于钻井领域，涉及一种用于煤矿采空区/穿采空区的煤层气尾管钻井方法。

背景技术

煤矿采空区蕴藏着丰富的煤层气资源，是未来清洁能源开发的重要方向之一，但是工作面煤炭被采出后，受围岩变形影响，顶板岩层逐层发生位移并最终形成大面积的垮落区域，在该区域实施钻井目前主要存在以下技术问题：一，采用常规泥浆钻井技术施工采空区地层面临着严重井漏和提钻后下套管遇阻问题；二，采用空气钻井技术施工采空区地层存在煤层气被钻燃的风险和提钻后下套管遇阻问题。从现有钻井技术来看，受采空区下部地层裂缝发育影响，钻完提钻后，井壁易失稳掉块，造成后续下套管作业遇阻，而反复通井不仅增加作业成本，还影响建井周期。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新式尾管钻井工艺技术，利用专用尾管代替下部钻杆，通过特殊装置与上部钻杆串相连，利用钻机直接回转钻进，完钻后通过特殊工具将上部钻杆和专用尾管脱离，并利用特殊装置将专用尾管悬挂在套管内，实现了一趟钻完成钻井和下套管两个作业环节，不再进行提钻下套管，避免了原来钻井时提钻再下套管容易遇阻的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种用于煤矿采空区的煤层气尾管钻井方法，包括以下步骤：

S101：利用常规钻井工艺，采用一开钻头钻至基岩以下10-20m，提钻后下入表层套管并通过第一水泥环固井，水泥返至地面；

S102：利用常规钻井工艺，采用二开钻头钻至采空区裂隙带上部，提钻后下入技术套管并通过第二水泥环固井，水泥返至地面；

S103：更换钻具组合，将三开钻头、数量根据三开悬挂段深度而定的专用尾管、尾管悬挂装置和钻杆依次连接下入井内，到井底后开泵循环并开始回转钻进，钻至煤层底板时完钻，上提钻具至采空区裂隙带下部，采空区底板至裂隙带下部的井段保持裸眼；

S104：将专用尾管悬挂装置坐挂在技术套管上并锁紧；

S105：将上部钻杆串与尾管悬挂装置脱离，提出全部钻杆；

S106：下入钻头，将尾管悬挂装置的胶塞、锁紧座钻穿，提钻；

S107：下入专用工具将三开钻头取出或钻穿，保证钻具串与裸眼井段贯通，完井。

进一步，步骤S101和步骤S102合并为以下步骤：

利用常规钻井工艺，采用一开钻头钻至采空区裂隙带上部，提钻后下入表层套管并固井，水泥返至地面。

进一步，步骤S104中，所述专用尾管与技术套管重叠距离根据设计而定。

进一步，步骤S104中，在钻头和专用套管之间设有一个安全接手，钻井完成后，投球憋压，将安全接手憋断，从而丢弃钻头。

另一方面，本发明提供一种用于煤矿穿采空区的煤层气尾管钻井方法，包括以下步骤：

S201：利用常规钻井工艺，采用一开钻头钻至基岩以下10-20m，提钻后下入表层套管并通过第一水泥环固井，水泥返至地面；