煤层气井钻井技术
蒋作焰
①
王安广
②
刘晓勇
③
（①中原油田钻井一公司②中原油田钻井工程技术研究院③中原油田测井公司）
摘要煤层气作为一种高效清洁能源，在国外已被开采多年，我国煤层气开发利用起步较晚，目前，国家正在加大煤层气开发力度。但是，开采煤层气的关键手段—煤层气井钻井与常规油气井差别较大，本文从煤层段造穴、煤层水平分支井剖面设计、轨迹控制、水平井联通、煤层气保护等方面介绍了煤层气井钻井技术，为更多队伍进入煤层气施工提供技术支撑。
关键词煤层气钻井技术连通井煤层气保护煤层气又称煤层甲烷，是一种优质高效清洁能源。凭借良好的环保效益、经济效益和社会效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。同时，煤层气又是非常规油气中一项重要资源。我国煤层气资源十分丰富，但目前我国的煤层气勘探开发处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤储层保护技术等。１
煤层气井钻井的特殊性
［２］
［１］
（１）井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。煤层强度低，胶结性差，均质性差，存在较高剪切应力作用。
（２）煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染；但在钻井完井过程中，为安全钻穿煤层，防止井壁坍塌，又要适当提高钻井液完井液的密度，保持一定的压力平衡，这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。
（３）煤层破碎含游离气多，取心困难。煤层机械强度低，胶结性差，空隙大，一般煤层取心收获率低。而且煤层气井都是选择在含气量较高的煤区，割心提升时，随着取心筒与井口距离的缩短，煤心中游离气不断逸出，当达到一定值时会将煤心冲出取心筒，造成取心失败。
（４）煤层气井产气周期长，对井的寿命要求高。煤层气主要是吸附在煤层缝、隙表面上，它的产出规律与天然气正好逆向，须经过较长时间的排水降压后才慢慢地解吸。据有关资料介绍，煤层气井少可供开采２０年以上，因此对井的寿命要求特别高。２
煤层气井钻井技术
２．１多分支水平井技术
多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不同位置分别侧钻出多个水平分支井眼，也可以在分支上继续钻二级分支，因其形状像羽毛，国外也将其称为羽状水平井［３］。
（１）多分支水平井的特点。多分支水平井技术是集钻井、完井和增产于一体，是开发低压、低渗煤层的主要手段。其主要特点：①解决了高产高效的问题，相对于常规水力压裂直井，产能提高约１０￣１００倍。②实现了在煤层中定向开采，单井眼水平定向延伸能力可达１０００ｍ以上。③实现了欠平衡储层保护。④使煤矿全程瓦斯抽放成为现实。
（２）多分支水平井井眼剖面优化设计。因煤层一般较浅，所以煤层气多分支水平井主水平井眼采用消耗较少垂深而得到较大位移的理念进行井身剖面设计，从而达到更大的水垂比。其井身剖面设计主要考虑的因素有钻机和顶驱设备的能力、井眼的摩阻／扭矩大小、钻柱的强度、现场施工的难易程度等因素，主要有以下几项设计原则：①主井眼入煤层方位的确定。考虑煤层的产能优化和井壁稳定，尽量让进入煤层的井眼方位垂直于煤层最小主应力方向。②满足现场施工工况的要求。由于煤层气多分支水平井垂直井段短，通常在５００ｍ以内，而水平段一般在１０００ｍ以上，钻柱能提供的钻压是有限的，所以在多分支水平井井身剖面设计中，要使所设计的井眼轨迹满足滑动钻进时的工况要求。③应当满足各种设计条件下的最短轨迹。根据煤田地质确定的目标点，应尽可能选择轨迹长度短的轨道，减少无效进尺，既可以提高钻井的经济效益，也可以降低施工风险。同时应尽量
缩小可钻性较差的地层进尺，例如尽量避开研磨性的地层。④钻柱摩阻和扭矩最小。煤层气多分支井的显著特点是水平位移大，分支较多，从而导致钻柱和套管柱在井眼内摩阻和扭矩很大，以及钻压难以加上等问题，摩阻和扭矩是多分支水平井的水平位移大小的主要限制因素，所以应尽可能选择摩阻扭矩小的轨迹。⑤考虑到煤层的井壁稳定性差，主井眼和分支井眼要处于煤层的中上部位，以利于安全钻进。⑥分支井眼长度、方位和距离的优化设计需要结合煤层气藏、钻柱力学和经济评价等多方面的因素进行综合考虑。
（３）多分支水平井井身结构优化设计。井身结构优化设计是保证全井安全、快速钻达目的层并达到开发目的层的重要前提，煤层气多分支井井身结构设计与常规油气井的设计略有区别，需考虑洞穴井与水平井的连通、后期的排水采气和煤层井壁稳定等因素。
水平分支井通常采用的井身结构为：φ２４４．５ｍｍ表层套管×Ｈ１＋φ１３９．７ｍｍ技术套管×Ｈ２（下至造斜段结束处）＋φ１２１ｍｍ主水平井眼（裸眼完井）＋φ１２１ｍｍ分支水平井眼。
洞穴井的井身结构一般为：φ２４４．５ｍｍ表层套管×Ｈ１＋φ１３９．７ｍｍ技术套管×Ｈ２（煤层顶）＋裸眼段（包括口袋）。
另外，煤层气多分支井井身结构的优化设计还需考虑以下因素：①由于煤层承压强度低，技术套管一定不能下到煤层中，防止固井时将煤层压裂，导致后续钻进过程中的井壁坍塌。②从抽排采气的角度考虑，套管必须将煤层上部大量出水的层位封住。③为了在洞穴井全煤层段造洞穴，井底必须留有合适的口袋。口袋留深以不揭开下部含水层为基本原则，应优先考虑增大口袋留深。④如果多分支水平井为多羽状，则水平井的技术套管不能下到造斜段中，应下到造斜点以上部分，以便于后续的裸眼侧钻。２．２井眼轨迹控制技术
煤层气多分支水平井定向控制的主要参数包括：井斜角、方位角、垂深。为了很好地将井眼轨迹控制在煤层中，采用地质导向技术进行井眼轨迹实时控制与监测。首先利用前期地震的资料建立区块地质模型，然后利用从ＬＷＤ随钻监测到的储层伽玛、电阻率参数来修正地质模型并调整井眼轨迹。同时，定向工程师可以结合综合录井仪实时监测到的钻时和泥浆返出的岩屑，判断钻头是否穿出煤层。
（１）各井段钻具组合。主井眼造斜段一般用“动力钻具＋ＭＷＤ”钻具组合，施工过程中确保工具的造斜率能够达到设计要求，使井眼轨迹在煤层中顺利着陆。水平及分支段一般采用“单弯螺杆＋ＬＷＤ＋减阻器”的地质导向钻具组合钻进。通过连续滑动钻进的方式实现增斜、降斜；通过复合钻进的方式稳斜。
（２）分支侧钻工艺。煤层中的各分支是在裸眼中侧钻完成的，裸眼侧钻是煤层气分支井钻井中的难点。由于煤层比较脆，所以煤层气多分支井的侧钻不同于油井的侧钻，具体侧钻工艺如下：①起钻至每一个分支的设计侧钻点上部，然后开始上下活动钻具，将钻柱中的扭矩释放后开始悬空侧钻。②侧钻时采取连续滑动的方式，严格控制钻进速度，新井眼进尺１～２ｍ内机械钻速控制为０．８～１．２ｍ／ｈ，２～３ｍ内控制为１．２～２．５ｍ／ｈ，３～１０ｍ内控制为３ｍ／ｈ，整个侧钻工序预计需要５个小时。③侧钻时将重力工具面角摆到９０°，首先向左／右下方侧钻，形成了一条向下倾斜的曲线。因为钻柱处于水平井眼的底部，而不是中心线部位，９０°的工具面角能够让钻头稳定地和井眼接触，以防止振动引起煤层的跨塌。④滑动侧钻至设计方位和井斜后开始复合钻进，钻进过程中要密切注意摩阻扭矩的变化。钻完每一个分支后，至少循环一周，然后起钻至下个分支的侧钻点位置。重复上述步骤，完成其余分支井眼的作业。
２．３充气欠平衡钻井技术
目前适合煤储层的钻井液体系主要有四种，即充气钻井液、泡沫流体、地层水和空气。充气钻井液是将气体注入钻井液内形成以气体为离散相，液体为连续相的充气钻井液体系。主要适合于地层压力系数为０．７～１．０ｇ／ｃｍ之间的储层，且不受地层大量出水的影响。充气钻井液保护储层的机理是通过泥浆中充气以减少其当量密度，从而降低液柱对井底的压力，最后达到在井底形成负压差以实现欠平衡钻井。
（１）充气欠平衡钻井的优点：①钻井效率高、施工周期短，一般完井只需３￣５ｄ，而水基钻井液钻井技术一般需要１５￣２０ｄ。②钻井工程成本低，可节省２０％的费用。③对煤层伤害小，大约是泥浆钻井技术的１０％。
（２）充气欠平衡的安全钻进的具体作业原则是：①当注气压力低于安全注气压力时立即停止注气，安全注气压力由注气量、井身结构、泥浆密度等因素决定。②环空有大量气体返出时严禁接单根，必须停止注气，然后等到空气全部返出时才可以接单根。③进行起下钻作业时，上提下放速度应平稳，尤其在煤层段应缓慢上提，防止引起井眼坍塌。④由于煤层中的钻速较高，环空中的煤屑量较多，每钻进３０～６０ｍ应充分循环钻井液。２．４煤层绳索取心技术
煤层具有层系多、易破碎的特点，选择合适的取心方式和工具成为提高效率和收获率的关键。为了对煤储层进行评价研究，需要采取煤心确定煤岩的结构、煤阶、渗透率、裂缝（割理）展布及大小等煤层参数。同时还要做解析、吸附试验等，并据此来计算开采区煤层气储量，预测产气量。为井网布置、射孔、压裂设计等提供依据。因此与常规油气井取心相比，煤层气井取心有其特殊性。具体要求：煤心直径尽量大；采取率高；出心速度快，气体散失少；煤心质量和原始状态保持好；取心成本低。
目前，采用中原自行研制的煤层气绳索取心工具“ＳＱ－ＤＣ１”，整个取心时间在２０￣３０分钟内，可以满足煤层气勘探对取心的要求。应用于山西不同区块ＢＤ－９、ＢＤ－１０、ＢＤ－１１、ＳＦ－２、寿阳０５Ｈ等１０多口煤层气井，煤层取心收获率均能达到９０％以上，在煤层之间的泥岩和砂岩地层中取心时，岩心柱较完整，收获率一般都能达到９５％以上，取心效率和收获率大大提高。２．５煤储层保护技术
煤储层保护是整个钻井施工中必须重点考虑的问题。钻井液完井液对煤储层污染程度如何，直接影响到目的煤层物化参数的正确评价及产能的精确评估。而在水平分支井中有效的避免了这一难题。
在煤层气井钻井施工过程中，针对该地区的岩性特点采用了低固相钻井液和清水两套体系。煤层段以上和连通段采用低固相钻井液，
３
以安全钻井为主；煤层水平段延伸以清水钻井为主。由于采用了两套钻井液体系，较好地预防了上部地层复杂情况的发生，同时对下部煤层段也做到了有效的保护。
在煤层气固井过程中，由于煤层气机械强度低，易破碎，裂缝发育，常规固井水泥浆密度高，压差大，易造成储层漏失，滤液和固相颗粒堵塞孔道等伤害，影响煤层气的开发。为此，低密度水泥浆固井成为煤层气固井的关键技术，可有效降低液柱对煤层的伤害。
低密度水泥浆种类多，有空心微珠低密度、泡沫低密度、火山灰低密度和其他类型低密度水泥浆等。
空心微珠是煤燃烧后经水和电除尘处理的产品，与煤的亲合力较好，密度低、抗破能力可达１４０Ｍｐａ，能满足煤层气固井和生产作业的需要。中原固井研制的高强度、低密度水泥浆，其密度可降至１．２０ｇ／ｃｍ，水泥石抗压强度可达１５Ｍｐａ以上，在油层固井中应用较多，在煤层气固井中也进行了成功应用，效果好。
泡沫低密度水泥浆由于其强度低，不能满足射孔和酸化压力的需要，一般只能作为填充水泥浆使用。火山灰和其他类型低密度水泥浆的密度相对较高，对储层保护不利。３
认识与建议
３
（１）建立完善的煤层气井风险评估体系，包括煤层井壁稳定力学评价，断层、煤阶和地层倾角等储层特性的影响评估方法。
（２）完善和优化煤层气水平井工艺，包括欠平衡工艺优化设计、井眼轨迹和井身结构优化设计、煤层造洞穴等工艺。
（３）建立煤储层保护和污染评价方法，优选充气钻井液、泡沫流体、地层水等无污染或低污染钻井液体系。
（４）研究多羽状水平井钻完井工艺，在单羽状水平井的基础上试验２～４羽状多分支水平井，进一步提高煤层气的开采效益。
（５）研发配套的煤层气多分支水平井设计软件与井下工具，包括煤层造洞穴工具、高效减阻接头和电磁测距装置等。
参考文献
［１］郑毅，黄洪春．中国煤层气钻井完井技术发展现状及发展方向［Ｊ］．石油学报，２００２，２３（３）：８１－８５
［２］赵庆波，等．煤层气地质与勘探技术［Ｍ］．石油工业出版社，１９９９：５０－６２
［３］王剑，等．煤层气多分支水平井施工工艺［Ｊ］．煤炭工程，２０１０，１３（２）：３０－３１
［４］乔磊，申瑞臣，等．煤层气多分支水平井钻井工艺研究［Ｊ］．石油学报，２００７，２８（３）：１１－１５
（收稿日期：２０１１－０５－２４）
（接７２页）动作可以通过反复播放慢放或定格来学习。从信息学理论来看，教学的过程是一个反馈的过程。传统的教学方法，学生学习效果的反馈，主要来源于教师的观察，分析归纳，然后用自己的语言行动向学生反馈，学生了解自己的学习情况，利用现代教育技术，可以通过教学媒体及时将信息准确反馈给学生，以强化正确动作，纠正错误动作，提高运动技术。３
结论
［１］乐玉忠．影响高校普通本科排球教学效果的因素研究［Ｊ］．广州体育学院学报，２００９，３
［２］叶明．扩招后高校排球课教学问题及对策［Ｊ］．淮北煤炭师范学院学报，２００９，９
［３］闫芳芳，杨鸣亮．高校排球选项课的改革设想［Ｊ］
［４］回延庆．从学生主体角度论高校排球课教学改革［Ｊ］．电大理工，２００９，６
［５］董国春，赵普，吴峡．排球选项课教学比赛方法的探讨［Ｊ］．科技信息
［６］曾爱明，谢冬兴．“快乐体育”教学模式应用于高校排球课的探讨［Ｊ］．科技信息
［７］李晓全．成功学教学法在排球普修课教学中的应用［Ｊ］．沈阳体育学院学报，２００９，８
［８］张五平．娱乐排球发展思路探讨［Ｊ］．成都体育学院学报，２００８［９］蒙祖兵．高校排球文化的功能及实现途径［Ｊ］．成都大学学报，２００９
学生对于排球运动的兴趣并不低，但关于排球运动的知识还需要加强。学校教学中很多东西制约了学生对于排球运动的参与积极性，通过教学手段改革等途径改变学生的这种看法，可以组织学生排球知识竞赛活动、增加学生观摩高水平排球比赛的机会，以提高学生对排球文化知识的积累和参与排球活动的积极性，帮助学生全面了解排球，更好的发展和推广排球运动。
培养大学生学习的兴趣，重要的是培养学生自主锻炼身体的能力。在培养大学生学习排球兴趣的过程中，要坚持健康第一的原则，结合多种富有吸引力的教学方法和手段，摒弃单调、枯燥的教学形式，创造情趣体验情景，达到排球教学与练习都受到学生的喜爱。
参考文献
作者简介孙超（１９８７－），山东省潍坊市，西安体育学院２０１０级在读研究生。
（收稿日期：２０１１－０４－１９）
煤层气井钻井技术
蒋作焰
①
王安广
②
刘晓勇
③
（①中原油田钻井一公司②中原油田钻井工程技术研究院③中原油田测井公司）
摘要煤层气作为一种高效清洁能源，在国外已被开采多年，我国煤层气开发利用起步较晚，目前，国家正在加大煤层气开发力度。但是，开采煤层气的关键手段—煤层气井钻井与常规油气井差别较大，本文从煤层段造穴、煤层水平分支井剖面设计、轨迹控制、水平井联通、煤层气保护等方面介绍了煤层气井钻井技术，为更多队伍进入煤层气施工提供技术支撑。
关键词煤层气钻井技术连通井煤层气保护煤层气又称煤层甲烷，是一种优质高效清洁能源。凭借良好的环保效益、经济效益和社会效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。同时，煤层气又是非常规油气中一项重要资源。我国煤层气资源十分丰富，但目前我国的煤层气勘探开发处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤储层保护技术等。１
煤层气井钻井的特殊性
［２］
［１］
（１）井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。煤层强度低，胶结性差，均质性差，存在较高剪切应力作用。
（２）煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染；但在钻井完井过程中，为安全钻穿煤层，防止井壁坍塌，又要适当提高钻井液完井液的密度，保持一定的压力平衡，这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。
（３）煤层破碎含游离气多，取心困难。煤层机械强度低，胶结性差，空隙大，一般煤层取心收获率低。而且煤层气井都是选择在含气量较高的煤区，割心提升时，随着取心筒与井口距离的缩短，煤心中游离气不断逸出，当达到一定值时会将煤心冲出取心筒，造成取心失败。
（４）煤层气井产气周期长，对井的寿命要求高。煤层气主要是吸附在煤层缝、隙表面上，它的产出规律与天然气正好逆向，须经过较长时间的排水降压后才慢慢地解吸。据有关资料介绍，煤层气井少可供开采２０年以上，因此对井的寿命要求特别高。２
煤层气井钻井技术
２．１多分支水平井技术
多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不同位置分别侧钻出多个水平分支井眼，也可以在分支上继续钻二级分支，因其形状像羽毛，国外也将其称为羽状水平井［３］。
（１）多分支水平井的特点。多分支水平井技术是集钻井、完井和增产于一体，是开发低压、低渗煤层的主要手段。其主要特点：①解决了高产高效的问题，相对于常规水力压裂直井，产能提高约１０￣１００倍。②实现了在煤层中定向开采，单井眼水平定向延伸能力可达１０００ｍ以上。③实现了欠平衡储层保护。④使煤矿全程瓦斯抽放成为现实。
（２）多分支水平井井眼剖面优化设计。因煤层一般较浅，所以煤层气多分支水平井主水平井眼采用消耗较少垂深而得到较大位移的理念进行井身剖面设计，从而达到更大的水垂比。其井身剖面设计主要考虑的因素有钻机和顶驱设备的能力、井眼的摩阻／扭矩大小、钻柱的强度、现场施工的难易程度等因素，主要有以下几项设计原则：①主井眼入煤层方位的确定。考虑煤层的产能优化和井壁稳定，尽量让进入煤层的井眼方位垂直于煤层最小主应力方向。②满足现场施工工况的要求。由于煤层气多分支水平井垂直井段短，通常在５００ｍ以内，而水平段一般在１０００ｍ以上，钻柱能提供的钻压是有限的，所以在多分支水平井井身剖面设计中，要使所设计的井眼轨迹满足滑动钻进时的工况要求。③应当满足各种设计条件下的最短轨迹。根据煤田地质确定的目标点，应尽可能选择轨迹长度短的轨道，减少无效进尺，既可以提高钻井的经济效益，也可以降低施工风险。同时应尽量
缩小可钻性较差的地层进尺，例如尽量避开研磨性的地层。④钻柱摩阻和扭矩最小。煤层气多分支井的显著特点是水平位移大，分支较多，从而导致钻柱和套管柱在井眼内摩阻和扭矩很大，以及钻压难以加上等问题，摩阻和扭矩是多分支水平井的水平位移大小的主要限制因素，所以应尽可能选择摩阻扭矩小的轨迹。⑤考虑到煤层的井壁稳定性差，主井眼和分支井眼要处于煤层的中上部位，以利于安全钻进。⑥分支井眼长度、方位和距离的优化设计需要结合煤层气藏、钻柱力学和经济评价等多方面的因素进行综合考虑。
（３）多分支水平井井身结构优化设计。井身结构优化设计是保证全井安全、快速钻达目的层并达到开发目的层的重要前提，煤层气多分支井井身结构设计与常规油气井的设计略有区别，需考虑洞穴井与水平井的连通、后期的排水采气和煤层井壁稳定等因素。
水平分支井通常采用的井身结构为：φ２４４．５ｍｍ表层套管×Ｈ１＋φ１３９．７ｍｍ技术套管×Ｈ２（下至造斜段结束处）＋φ１２１ｍｍ主水平井眼（裸眼完井）＋φ１２１ｍｍ分支水平井眼。
洞穴井的井身结构一般为：φ２４４．５ｍｍ表层套管×Ｈ１＋φ１３９．７ｍｍ技术套管×Ｈ２（煤层顶）＋裸眼段（包括口袋）。
另外，煤层气多分支井井身结构的优化设计还需考虑以下因素：①由于煤层承压强度低，技术套管一定不能下到煤层中，防止固井时将煤层压裂，导致后续钻进过程中的井壁坍塌。②从抽排采气的角度考虑，套管必须将煤层上部大量出水的层位封住。③为了在洞穴井全煤层段造洞穴，井底必须留有合适的口袋。口袋留深以不揭开下部含水层为基本原则，应优先考虑增大口袋留深。④如果多分支水平井为多羽状，则水平井的技术套管不能下到造斜段中，应下到造斜点以上部分，以便于后续的裸眼侧钻。２．２井眼轨迹控制技术
煤层气多分支水平井定向控制的主要参数包括：井斜角、方位角、垂深。为了很好地将井眼轨迹控制在煤层中，采用地质导向技术进行井眼轨迹实时控制与监测。首先利用前期地震的资料建立区块地质模型，然后利用从ＬＷＤ随钻监测到的储层伽玛、电阻率参数来修正地质模型并调整井眼轨迹。同时，定向工程师可以结合综合录井仪实时监测到的钻时和泥浆返出的岩屑，判断钻头是否穿出煤层。
（１）各井段钻具组合。主井眼造斜段一般用“动力钻具＋ＭＷＤ”钻具组合，施工过程中确保工具的造斜率能够达到设计要求，使井眼轨迹在煤层中顺利着陆。水平及分支段一般采用“单弯螺杆＋ＬＷＤ＋减阻器”的地质导向钻具组合钻进。通过连续滑动钻进的方式实现增斜、降斜；通过复合钻进的方式稳斜。
（２）分支侧钻工艺。煤层中的各分支是在裸眼中侧钻完成的，裸眼侧钻是煤层气分支井钻井中的难点。由于煤层比较脆，所以煤层气多分支井的侧钻不同于油井的侧钻，具体侧钻工艺如下：①起钻至每一个分支的设计侧钻点上部，然后开始上下活动钻具，将钻柱中的扭矩释放后开始悬空侧钻。②侧钻时采取连续滑动的方式，严格控制钻进速度，新井眼进尺１～２ｍ内机械钻速控制为０．８～１．２ｍ／ｈ，２～３ｍ内控制为１．２～２．５ｍ／ｈ，３～１０ｍ内控制为３ｍ／ｈ，整个侧钻工序预计需要５个小时。③侧钻时将重力工具面角摆到９０°，首先向左／右下方侧钻，形成了一条向下倾斜的曲线。因为钻柱处于水平井眼的底部，而不是中心线部位，９０°的工具面角能够让钻头稳定地和井眼接触，以防止振动引起煤层的跨塌。④滑动侧钻至设计方位和井斜后开始复合钻进，钻进过程中要密切注意摩阻扭矩的变化。钻完每一个分支后，至少循环一周，然后起钻至下个分支的侧钻点位置。重复上述步骤，完成其余分支井眼的作业。
２．３充气欠平衡钻井技术
目前适合煤储层的钻井液体系主要有四种，即充气钻井液、泡沫流体、地层水和空气。充气钻井液是将气体注入钻井液内形成以气体为离散相，液体为连续相的充气钻井液体系。主要适合于地层压力系数为０．７～１．０ｇ／ｃｍ之间的储层，且不受地层大量出水的影响。充气钻井液保护储层的机理是通过泥浆中充气以减少其当量密度，从而降低液柱对井底的压力，最后达到在井底形成负压差以实现欠平衡钻井。
（１）充气欠平衡钻井的优点：①钻井效率高、施工周期短，一般完井只需３￣５ｄ，而水基钻井液钻井技术一般需要１５￣２０ｄ。②钻井工程成本低，可节省２０％的费用。③对煤层伤害小，大约是泥浆钻井技术的１０％。
（２）充气欠平衡的安全钻进的具体作业原则是：①当注气压力低于安全注气压力时立即停止注气，安全注气压力由注气量、井身结构、泥浆密度等因素决定。②环空有大量气体返出时严禁接单根，必须停止注气，然后等到空气全部返出时才可以接单根。③进行起下钻作业时，上提下放速度应平稳，尤其在煤层段应缓慢上提，防止引起井眼坍塌。④由于煤层中的钻速较高，环空中的煤屑量较多，每钻进３０～６０ｍ应充分循环钻井液。２．４煤层绳索取心技术
煤层具有层系多、易破碎的特点，选择合适的取心方式和工具成为提高效率和收获率的关键。为了对煤储层进行评价研究，需要采取煤心确定煤岩的结构、煤阶、渗透率、裂缝（割理）展布及大小等煤层参数。同时还要做解析、吸附试验等，并据此来计算开采区煤层气储量，预测产气量。为井网布置、射孔、压裂设计等提供依据。因此与常规油气井取心相比，煤层气井取心有其特殊性。具体要求：煤心直径尽量大；采取率高；出心速度快，气体散失少；煤心质量和原始状态保持好；取心成本低。
目前，采用中原自行研制的煤层气绳索取心工具“ＳＱ－ＤＣ１”，整个取心时间在２０￣３０分钟内，可以满足煤层气勘探对取心的要求。应用于山西不同区块ＢＤ－９、ＢＤ－１０、ＢＤ－１１、ＳＦ－２、寿阳０５Ｈ等１０多口煤层气井，煤层取心收获率均能达到９０％以上，在煤层之间的泥岩和砂岩地层中取心时，岩心柱较完整，收获率一般都能达到９５％以上，取心效率和收获率大大提高。２．５煤储层保护技术
煤储层保护是整个钻井施工中必须重点考虑的问题。钻井液完井液对煤储层污染程度如何，直接影响到目的煤层物化参数的正确评价及产能的精确评估。而在水平分支井中有效的避免了这一难题。
在煤层气井钻井施工过程中，针对该地区的岩性特点采用了低固相钻井液和清水两套体系。煤层段以上和连通段采用低固相钻井液，
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以安全钻井为主；煤层水平段延伸以清水钻井为主。由于采用了两套钻井液体系，较好地预防了上部地层复杂情况的发生，同时对下部煤层段也做到了有效的保护。
在煤层气固井过程中，由于煤层气机械强度低，易破碎，裂缝发育，常规固井水泥浆密度高，压差大，易造成储层漏失，滤液和固相颗粒堵塞孔道等伤害，影响煤层气的开发。为此，低密度水泥浆固井成为煤层气固井的关键技术，可有效降低液柱对煤层的伤害。
低密度水泥浆种类多，有空心微珠低密度、泡沫低密度、火山灰低密度和其他类型低密度水泥浆等。
空心微珠是煤燃烧后经水和电除尘处理的产品，与煤的亲合力较好，密度低、抗破能力可达１４０Ｍｐａ，能满足煤层气固井和生产作业的需要。中原固井研制的高强度、低密度水泥浆，其密度可降至１．２０ｇ／ｃｍ，水泥石抗压强度可达１５Ｍｐａ以上，在油层固井中应用较多，在煤层气固井中也进行了成功应用，效果好。
泡沫低密度水泥浆由于其强度低，不能满足射孔和酸化压力的需要，一般只能作为填充水泥浆使用。火山灰和其他类型低密度水泥浆的密度相对较高，对储层保护不利。３
认识与建议
３
（１）建立完善的煤层气井风险评估体系，包括煤层井壁稳定力学评价，断层、煤阶和地层倾角等储层特性的影响评估方法。
（２）完善和优化煤层气水平井工艺，包括欠平衡工艺优化设计、井眼轨迹和井身结构优化设计、煤层造洞穴等工艺。
（３）建立煤储层保护和污染评价方法，优选充气钻井液、泡沫流体、地层水等无污染或低污染钻井液体系。
（４）研究多羽状水平井钻完井工艺，在单羽状水平井的基础上试验２～４羽状多分支水平井，进一步提高煤层气的开采效益。
（５）研发配套的煤层气多分支水平井设计软件与井下工具，包括煤层造洞穴工具、高效减阻接头和电磁测距装置等。
参考文献
［１］郑毅，黄洪春．中国煤层气钻井完井技术发展现状及发展方向［Ｊ］．石油学报，２００２，２３（３）：８１－８５
［２］赵庆波，等．煤层气地质与勘探技术［Ｍ］．石油工业出版社，１９９９：５０－６２
［３］王剑，等．煤层气多分支水平井施工工艺［Ｊ］．煤炭工程，２０１０，１３（２）：３０－３１
［４］乔磊，申瑞臣，等．煤层气多分支水平井钻井工艺研究［Ｊ］．石油学报，２００７，２８（３）：１１－１５
（收稿日期：２０１１－０５－２４）
（接７２页）动作可以通过反复播放慢放或定格来学习。从信息学理论来看，教学的过程是一个反馈的过程。传统的教学方法，学生学习效果的反馈，主要来源于教师的观察，分析归纳，然后用自己的语言行动向学生反馈，学生了解自己的学习情况，利用现代教育技术，可以通过教学媒体及时将信息准确反馈给学生，以强化正确动作，纠正错误动作，提高运动技术。３
结论
［１］乐玉忠．影响高校普通本科排球教学效果的因素研究［Ｊ］．广州体育学院学报，２００９，３
［２］叶明．扩招后高校排球课教学问题及对策［Ｊ］．淮北煤炭师范学院学报，２００９，９
［３］闫芳芳，杨鸣亮．高校排球选项课的改革设想［Ｊ］
［４］回延庆．从学生主体角度论高校排球课教学改革［Ｊ］．电大理工，２００９，６
［５］董国春，赵普，吴峡．排球选项课教学比赛方法的探讨［Ｊ］．科技信息
［６］曾爱明，谢冬兴．“快乐体育”教学模式应用于高校排球课的探讨［Ｊ］．科技信息
［７］李晓全．成功学教学法在排球普修课教学中的应用［Ｊ］．沈阳体育学院学报，２００９，８
［８］张五平．娱乐排球发展思路探讨［Ｊ］．成都体育学院学报，２００８［９］蒙祖兵．高校排球文化的功能及实现途径［Ｊ］．成都大学学报，２００９
学生对于排球运动的兴趣并不低，但关于排球运动的知识还需要加强。学校教学中很多东西制约了学生对于排球运动的参与积极性，通过教学手段改革等途径改变学生的这种看法，可以组织学生排球知识竞赛活动、增加学生观摩高水平排球比赛的机会，以提高学生对排球文化知识的积累和参与排球活动的积极性，帮助学生全面了解排球，更好的发展和推广排球运动。
培养大学生学习的兴趣，重要的是培养学生自主锻炼身体的能力。在培养大学生学习排球兴趣的过程中，要坚持健康第一的原则，结合多种富有吸引力的教学方法和手段，摒弃单调、枯燥的教学形式，创造情趣体验情景，达到排球教学与练习都受到学生的喜爱。
参考文献
作者简介孙超（１９８７－），山东省潍坊市，西安体育学院２０１０级在读研究生。
（收稿日期：２０１１－０４－１９）