7.4.1 完井目的

煤层和砂岩储层的最大区别是气体存储和产出机理不同。对常规砂岩储层，气体存储在孔隙空间，通过孔隙和孔隙喉道流入水力裂缝和井。对煤层储层，大多数气体吸附在煤表面，为了采出这些气体，必须降低储层压力，使气体从煤基质中解吸、扩散，进入煤层的割理系统。然后，气体通过煤层割理系统进入水力裂缝和井筒。因此，煤层气井常常需要独特的完井技术和强化措施以便在井筒和储层间建立有效的联络通道，使煤层内部的气体解吸并流向井筒，以获取工业性产气量。煤层气井完井方法的选择与效果的好坏直接影响到煤层气的后期排采。

煤层气井的完井目的有：①使井筒与煤中裂隙系统相连通，这种连通常用裸眼完井、套管射孔或割缝来实现，且往往要进行强化处理；②为储层强化提供控制，在进行多煤层完井时，必须选择一种能够控制各单煤层强化作业的完井方法；③降低钻井污染，提高产气量，钻井作业产生的钻井污染可导致近井地带气、水流动受到限制，为连通钻井与原始储层，必须消除这种流动限制，通过消除或绕过污染可以克服钻井污染问题；④防止井壁垮塌，封堵出水地层，保障煤层气井的采气作业和长期生产；⑤降低成本，为确保煤层气井的经济开发，必须严格控制完井成本，使用相对低廉的完井方法，在设计完井工艺时，必须选择那些不会限制多煤层产气量的套管尺寸。

7.4.2 完井方法

煤层气井的完井方法由常规油气井的完井实践演化而来。尽管地层类型不同，但应用了许多相似的储层工程原理，有些常规技术可以直接利用，而有些技术则需改进，以适应煤储层的独特性能。

煤层气井完井通常应考虑的储层因素包括：

1）储层强化过程中的高注入压力：这种高注入压力常常由煤层特性所造成，如井筒附近复杂裂缝网络的产生、可能堵塞裂缝段的煤粉的生成、多孔弹性效应、裂缝尖端的滑脱等。

2）煤粉的生成：煤粉流入井筒可导致井筒和地面设备严重受损或管道堵塞。水力压裂则有助于控制煤粉的产生。

3）煤层裂隙系统必须与井筒有效连通，以便气体产出。

4）采气前必须对煤层进行排水降压：许多情况下，煤的裂隙系统饱含大量的水，为使气体解吸并流动，必须排水以降低储层压力。

5）在最小井底压力下生产，以使气体解吸量最大。

6）对某一煤组，选择单煤层完井还是多煤层完井。

7）煤层通常遇到较低的弹性模量，时常遇到复杂的水力裂缝。

目前，已用于煤层气井的完井方法可归纳为以下3类8种（表7.4）。

表7.4 煤层气井的完井方法

7.4.3 试井

试井是煤层气储藏工程的主要手段之一，是煤层气井生产潜能和经济可行性评价的重要途径。通过试井可获得储层压力、渗透率、井筒污染、井筒储集、孔隙度和压缩系数的积（储存系数）以及压裂井裂缝长度和裂缝导流能力估算等资料。其中储层压力和渗透率是关键参数，前者影响到煤层气的吸附与解吸，后者影响到煤层气的运移和产出。

试井是以渗流理论为基础的一种技术。根据渗流理论可将储层内流体的渗流区分为3种流态：稳态、准稳态和非稳态。稳态是指储层内任一部位的流体压力不随时间和累计产量的变化而变化，准稳态是指储层内流体压力随时间和流体产量呈线性变化，非稳态是指流体压力随时间和产量呈非线性变化。显然，实际储层不可能出现稳态流，但稳态流奠定了线性渗流定律——达西定律的基础，所有试井分析都建立在这一基础之上。