煤层气保温保压保形取心工具研制及现场应用

王西贵， 邹德永， 杨立文， 高 玮， 孙少亮， 苏 洋

（1.中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛 266580；2.中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院，辽宁盘锦 124010）

煤层气是一种伴生于煤层中的非常规天然气，主要以吸附状态赋存在煤的孔隙中。煤储层与常规油气储层差异明显，煤层既是生气层，又是储气层，可改造性差。因此，准确分析煤层气的含气量和渗透性特征是指导煤层气开发的基础和关键[1–4]。目前，煤层气前期勘探的主要技术手段是利用钻井取心工具获取煤层岩心进行储层物性和含气性研究，但煤心在取样过程中经过压力释放和取样操作，渗透率和含气量发生重大变化，导致测量结果失真，严重影响勘探开发方案的制订。

煤层气保压取心工具是针对上述问题开发的一种煤层地质岩心资料采集工具[5–7]。20世纪70年代开始，为了勘探开发天然气水合物，国外依托国际深海钻探计划（DSDP）和国际大洋钻探计划（ODP），研制了PCB、PTCS和APC等多种保压取心工具，并多次成功钻取了天然气水合物样品[8]。国内也进行了相关技术研究[9–13]，长城钻探工程公司在沁水盆地开展了多口煤层气保压取心现场试验，在实际应用中体现出“保油、保气”的显著优势。笔者在现有保压取心工具基础上，针对煤储层易碎、物性易随环境条件改变的地质特点，研制了具有围压加持和岩心温度保护双重优点的保温保压保形取心工具，确保获取的岩心始终处于或接近井底覆压状态，能减少起钻过程中吸附气和游离气的散失，延缓煤层自由裂缝的生成，准确求取煤层原始的孔隙度、渗透率和流体饱和度等地层参数。……