Проектирование наклонно направленных скважин для разведки метана в угольных пластах

• Автор: Васильев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Российский Государственный Геологоразведочный Университет имени Серго Орджоникидзе
Оглавление
Введение
1 Глава 1 Современное состояние проблемы добычи метана из угольных пластов
1.1 Становление проблемы добычи метана из угольных пластов
1.1.1 Развитие работ по добыче метана из угольных пластов в США
1.1.2 Развитие работ по добыче метана из угольных пластов в Канаде
1.1.3 Развитие работ по добыче метана из угольных пластов в Австралии
1.1.4 Развитие работ по добыче метана из угольных пластов в России
1.2 Технология добычи метана угольных пластов
1.2.1 Технология добычи метана угольных пластов в США
1.2.2 Технология добычи метана угольных пластов в Канаде
1.2.3 Технология добычи метана угольных пластов в Австралии
1.2.4 Соответствие применяемой технологии освоения и разведки метана угольных пластов горно-геологическим условиям залегания
1.2.5 Зарубежный опыт применения наклонно направленного бурения при добыче метана из угольных пластов
1.2.6 Охрана окружающей среды при разведке и освоении месторождений метана угольных пластов
1.3 Выводы по главе
2 Глава 2. Горно-геологические условия залегания продуктивных угольных пластов
2.1 Мировая ресурсная база для добычи метана из угольных пластов
2.2 Оценка ресурсов метана в угольных бассейнах России
2.3 Выводы по главе
3 Глава 3. Ранжирование перспективности участков для размещения разведочных скважин
3.1 Разработка математической модели оценки перспективности участков
3.2 Выводы по главе
А.Н. Васильев

4 Глава 4. Совершенствование технологии бурения разведочных скважин на метан угольных пластов за счет применения рациональных схем первичного и вторичного вскрытия пластов
4.1 Определение базовых профилей стволов разведочных скважин и выделение их интервалов
4.2 Определение параметров базовых профилей разведочных скважин с учетом технологии строительства и их эксплуатации
4.2.1 Расчет базового профиля по условию попадания и расположения в
угольном пласте
4.2.2 Определение ограничений при бурении разведочных скважин
базовыми профилями
4.3 Технологии роторного, ударно-вращательного бурения и бурения с винтовым забойным двигателем
4.3.1 Выбор буровой установки при реализации базовых профилей
4.3.2 Роторный способ бурения
4.3.3 Технология бурения с винтовым забойным двигателем
4.3.4 Ударно-вращательный способ бурения
4.4 Преимущества и недостатки представленных способов бурения
4.5 Технологические ограничения по применяемым способам бурения к участкам базовых профилей
4.5.1 Ограничения для роторного способа бурения
4.5.2 Ограничения при бурении с винтовым забойным двигателем
4.5.3 Ограничения при применении ударно-вращательного способа
бурения
4.6 Математический алгоритм для расчета экономически оптимального профиля ствола разведочных скважин
4.7 Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
А.Н. Васильев

Российский Государственный Геологоразведочный Университет имени Серго Орджоникидзе
Введение
Эпоха уникальных и крупных месторождений газа на суше, таких как «Уренгойское», «Медвежье», «Ямбургское» и др. подходит к концу. Вслед за ними на очереди для освоения стоят средние, малые и нетрадиционные месторождения природного газа и газоконденсата.
Освоение традиционных месторождений газа активно ведется с начала 50-х годов прошлого века и практически весь спектр технико-технологических решений строительства и эксплуатации скважин разработан, изучен и активно применяется.
К нетрадиционным месторождениям углеводородов относится: тяжелая нефть, сланцевый газ, метан угольных пластов, газогидраты.
Метаноугольное месторождение - это месторождение, содержащее одну или несколько метаноугольных залежей (при добыче метана как самостоятельного полезного ископаемого, метаноугольная залежь приурочена к угольному пласту).
Последнее несколько лет с периодическим интересом обсуждается проблема Добычи метана угольных пластов (МУП). Работы по данной тематике ведутся ОАО «Газпром» с середины 90-х годов прошлого века. За истекший период времени проделана огромная работа: проведена оценка ресурсов метана угольных пластов на территории РФ, построен научно-экспериментальный полигон в Кузбассе, пробурены специальные и разведочные скважины, получены первые в России притоки метана из угольных пластов, утверждены запасы метана угольных пластов Таллинского метаноугольного месторождения.
В рамках проекта «Широкомасштабная добыча метана из угольных пластов» на Кузбассе запланировано строительство порядка 1500 эксплуатационных скважин.
А.Н. Васильев

Российский Государственный Геологоразведочный Университет имени Серго Орджоникидзе
Как правило, для скважин, бурящихся для добычи метана из угольных пластов, выбираются скважины среднего радиуса искривления. Проекты по скважинам со средним радиусом искривления охватывают наиболее широкий диапазон темпа набора кривизны (от 2,3°/10 м до 13,1710 м) и могут буриться с использованием традиционно применяемого бурового инструмента. Скважины с субгори-зонтальным окончанием с малым радиусом искривления ствола имеют интенсивность набора зенитного угла более чем 13,1710 м и не применяются при строительстве скважин для добычи метана из угольных пластов из-за получения ограниченной длины бокового ствола. Конструкции таких скважин - сложные, бурение - дорогостоящее, требующее специального оборудования.
Традиционный способ добычи метана из угольных пластов включает бурение вертикальной скважины на глубину залегания угольного пласта, где устанавливается погружной насос для откачивания воды на поверхность. После откачки воды идет добыча метана.
Четыре варианта внутрипластовых скважин представлены на (рисунок. 1.14).
Самая простая конструкция скважины (рисунок. 1.14 а) включает вертикальный участок, пробуренный ниже глубины залегания угольного пласта, который используется в качестве отстойника (зумпфа), и боковой ствол, направленный в угольный пласт. Вода, откачивается из отстойника и газ естественным путем по боковому стволу поступает в вертикальный и далее на поверхность. Для более эффективной откачки воды важно правильно расположить отстойник по отношению к боковому стволу (рисунок. 1.14 а), поэтому для его размещения непосредственно под горизонтальным стволом бурится еще один наклонный ствол.
А.Н. Васильев