Actualmente, los métodos de perforación para la extracción de metano de capas de carbón subterráneas incluyen principalmente pozos verticales convencionales, pozos en racimo y pozos horizontales de múltiples ramas. En cuanto al medio circulante de perforación, existen principalmente dos métodos: fluido de perforación a base de agua y perforación con aire.
Características de las vetas de carbón
Las vetas de carbón se conocen generalmente como gas metano en vetas de carbón, el cual se encuentra principalmente en estado adsorbido. Su mecanismo de generación es el proceso de reducción de presión, análisis, difusión y penetración. Las vetas de carbón presentan una estructura de poros duales y sus propiedades mecánicas y físicas difieren de las de las areniscas convencionales. Están enterradas superficialmente, presentan baja presión, son sueltas y fácilmente compresibles, y presentan fisuras endógenas.
Puntos clave de la tecnología de perforación de metano en yacimientos de carbón
Las características del metano de lechos de carbón determinan los puntos clave de la tecnología de perforación de pozos de metano de lechos de carbón, que son los siguientes:
- Los trabajos de terminación y drenaje posteriores requieren que la inclinación máxima de los pozos de metano de carbón no sea más de 3°, el desplazamiento horizontal del fondo del pozo sea menor a 20 m, y se seleccione una combinación razonable de herramientas de perforación y se optimicen los parámetros de perforación para garantizar la calidad del cuerpo del pozo.
- Utilice agua limpia y fluido de perforación mezclado con agua, concentrándose en prevenir el colapso del pozo y las situaciones complejas causadas por el colapso del pozo.
- Establecer una estructura de cuerpo de pozo razonable, acelerar la velocidad de perforación y reducir el tiempo de inmersión de la veta de carbón.
Requisitos para control sólido en la perforación de metano en yacimientos de carbón
Debido a las características de la perforación de metano en capas de carbón, los requisitos de estabilidad del rendimiento del fluido de perforación y su gravedad específica son muy estrictos. La perforación de metano en capas de carbón exige un control riguroso de los sólidos, ya que el fluido de perforación puede desempeñar las siguientes funciones:
- Limpie el fondo del pozo y recoja los recortes de roca. Mantenga el fondo del pozo limpio, evite el corte repetido de la broca, reduzca el desgaste y mejore la eficiencia.
- Enfríe y lubrique la broca y el sarta de perforación. Reduzca la temperatura de la broca, el desgaste de la herramienta y aumente su vida útil.
- Equilibra la presión lateral de la roca de la pared del pozo, forma una torta de filtración en la pared, la sella y la estabiliza. Previene la contaminación de la capa de petróleo y gas y el colapso de la pared del pozo.
- Equilibrar (controlar) la presión de formación. Prevenir reventones, fugas del pozo y evitar que el fluido de formación contamine el fluido de perforación.
- Rompe la roca hidráulicamente. El chorro de alta velocidad que genera el fluido de perforación a través de la boquilla puede romper la roca directamente o ayudar a romperla.