專利名稱：一種煤層氣小井眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤層氣井儲層改造增產(chǎn)用的一種煤層氣井小井眼水 力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
小井眼水力噴射鉆孔技術(shù)，又稱超深定向水力射孔技術(shù)(直徑為 l英吋)具有自定方位定向鉆孔和超深射孔能力(80-120米)。國內(nèi)
水力噴射技術(shù)， 一般施工半徑0.6米，深度3米左右?；钚运由皦?br> 裂技術(shù)作為煤層氣井增產(chǎn)的主要措施，已廣泛應(yīng)用煤層氣開發(fā)中，通 過水力壓裂改善了井筒附近的滲流條件，提高了產(chǎn)量。從直井壓裂改 造現(xiàn)場看，由于煤層滲透率的各向異性，滲透率沿面割理方向遠遠大 于端割理方向，因此，煤層氣井的壓裂裂縫走向受面割理走向的影響， 也就是最大水平應(yīng)力方向的影響，在面割理方向延伸遠遠大于端割理
方向延伸，實際改造效果并不理想；裂縫走向不可控，儲層改造面積 小，增產(chǎn)效果差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種煤層氣小井眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn) 方法，該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的實際改造效果不理想，裂縫走 向不可控，儲層改造面積小，增產(chǎn)效果差的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種煤層氣井小井 眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法采用在定向小井眼水力噴射的基礎(chǔ)上使用活性水加砂壓裂。噴射方向控制在與最大水平應(yīng)力方向每隔一定
夾角(30° -45° )的位置噴射直徑在1英吋一定長度50-100m的水 平孔，然后配合常規(guī)煤層氣井活性水加砂壓裂，達到良好的改造效果。 根據(jù)地質(zhì)測量，獲取當?shù)刈畲笏綉?yīng)力方向，而后進行施工設(shè)計；按 設(shè)計要求準備好水力噴射所用器具、材料USA-4400型徑向水力噴 射作業(yè)機、電子多點測量儀器車、陀螺方向測量儀、作業(yè)機、給水罐 車、作業(yè)管柱、造斜器、油管、開窗鉆具直徑25111111割刀十萬向軸+ 直徑43mm馬達+直徑43麗加重桿+直徑12. 5mm連續(xù)鋼管；噴射鉆具 專用噴頭+噴射軟管(50-100m)+l英吋連續(xù)鋼管1000m;開窗工作液 清水+0. 5%水基潤滑劑。
水力噴射施工作業(yè)下作業(yè)管柱管柱下入之后要留足管柱膨脹 時間，防止管柱膨脹造成造斜器位置發(fā)生變化；深度、方位校正用
磁定位+自然伽馬測井，準確確定造斜器的深度，保證造斜器的開場 位置在設(shè)計層位及深度范圍內(nèi)，用地面井口控制油管旋轉(zhuǎn)方向，結(jié)合 電測方位標定的方法，確定第一開窗口的方向，保證開窗位置避開套
管接箍；開窗鉆具下井開窗鉆具組合地面連接完畢后進行試運轉(zhuǎn)，
正常后下入井內(nèi)，馬達與造斜器接觸時上提鉆昇2-3米下放，保證割
刀及萬向軸順利進入造斜器；套管開窗套管開窗時，控制噴射泵壓
力和排量，密切監(jiān)視馬達扭矩，防止在套管開窗結(jié)束時卡刀，套管開
窗結(jié)束后，起出開窗鉆具；水力噴射鉆進將噴射頭及噴射管連接并
地面檢驗，運轉(zhuǎn)正常后入井，噴頭穿過造斜器后，控制噴射流量、壓
力以及噴射速度，直道達設(shè)計深度起鉆；換分支進行鉆進，轉(zhuǎn)換方法達到設(shè)計方位后進行新的開窗及水力噴射鉆進；洗井水力噴射鉆孔 結(jié)束，起出噴射工具及作業(yè)組合管柱，使用洗井管柱洗井，清除井管 內(nèi)的鉆屑直至井內(nèi)清潔。活性水加砂壓裂施工在壓裂前做好作業(yè)工
具、壓裂工具、壓裂材料(2呢KCI活性水、16-20目蘭州石英砂等) 以及壓裂設(shè)備準備；裝壓裂井口、接放噴管線、下入壓裂管柱；壓裂 施工；壓裂反排、清砂；掛抽投產(chǎn)。
本發(fā)明的有益效果主裂縫走向可控，可以在與最大水平應(yīng)力方 向每隔一定角度30-45度方向上進行噴射，達到控制主裂縫走向的目 的主裂縫進尺超深， 一般在50-100米，主裂縫大小尺寸在一英寸， 滲流通暢；定向壓裂改造面積是普通水力壓裂面積4-5倍，單井控制 產(chǎn)量增加4-5倍；利用直井壓裂溝通各面割理效果最大化，流向井筒 的滲透能力增強，排水降壓面積增大，達到較好的增產(chǎn)效果。


圖1為煤層割理系統(tǒng)俯視圖。從該圖可看出沉積面、面割理和端 割理之間近乎相互垂直。
圖2為常規(guī)活性水加砂壓裂效果示意圖。從圖2看出常規(guī)活性水
加砂壓裂時，煤層氣井的壓裂裂縫走向受面割理走向的影響，也就是 最大水平應(yīng)力方向影響，在面割理方向延伸遠遠大于端割理方向延 伸，實際改造效果并不理想。
圖3為常規(guī)噴射與本方法中小井眼水力噴射對比示意圖，小井眼 噴射方向控制在與最大水平應(yīng)力方向每隔一定夾角30-45度的位置 上噴射直徑1英尺即直徑25mm，水平穿孔深度50-100米。圖4為小井眼水力噴射定向壓裂效果示意圖。從該圖可看出定向 壓裂改造面增大。
具體實施例方式
一種煤層氣井小井眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法:采用在定向小 井眼水力噴射的基礎(chǔ)上使用活性水加砂壓裂噴射方向控制在與最大 水平應(yīng)力方向每隔一定夾角30° -45°的位置噴射直徑在1英吋，長 度為50-100m的水平孔；然后配合常規(guī)煤層氣井活性水加砂壓裂，達 到良好的改造效果；根據(jù)地質(zhì)測量，獲取當?shù)刈畲笏綉?yīng)力方向，而 后進行施工設(shè)計；按設(shè)計要求準備好水力噴射所用器具、材料
USA-4400型徑向水力噴射作業(yè)機、電子多點測量儀器車、陀螺方向 測量儀、作業(yè)機、給水罐車、造斜器、油管、開窗鉆具直徑25mm 割刀十萬向軸+直徑43皿馬達+直徑43mm加重桿+直徑12. 5mm連續(xù)鋼 管；噴射鉆具專用噴頭+噴射軟管(50-100m)+l英吋連續(xù)鋼管1000m; 開窗工作液清水+0.5%水基潤滑劑；
水力噴射施工作業(yè)下作業(yè)管柱管柱下入之后要留足管柱膨脹 時間，防止管柱膨脹造成造斜器位置發(fā)生變化；深度、方位校正用
磁定位+自然伽馬測井，準確確定造斜器的深度，保證造斜器的開窗 位置在設(shè)計的層位及深度范圍內(nèi)，用地面井口控制油管旋轉(zhuǎn)方向，結(jié) 合井下電測方位標定的方法，確定第一開窗口的方向，保證開窗位置
避開套管接箍；開窗鉆具下井開窗鉆具組合地面連接完畢后進行試
運轉(zhuǎn)，正常后下入井內(nèi)，馬達與造斜器接觸時上提鉆具2-3米下放，
保證割刀及萬向軸順利下入造斜器；套管開窗套管開窗時，控制噴射泵壓力和排量，密切監(jiān)視馬達扭矩，防止在開窗結(jié)束時卡刀，套管 開窗結(jié)束后，起出開窗鉆具；水力噴射鉆進將噴射頭及噴射管連接
并地面檢驗，運轉(zhuǎn)正常后入井，噴頭穿過造斜器后，控制噴射流量、
壓力以及噴射速度，直道達設(shè)計深度起鉆；換分支進行鉆進，轉(zhuǎn)換方 法達到設(shè)計方位后，進行新的開窗及水力噴射鉆進；洗井水力噴射 鉆孔結(jié)束，起出噴射工具及作業(yè)組合管柱，使用洗井管柱洗井，清除 井管內(nèi)的鉆屑直至井內(nèi)清潔；活性水加砂壓裂施工在壓裂前做好作 業(yè)工具、壓裂工具、壓裂材料以及壓裂設(shè)備準備；裝壓裂井口、接放 噴管線、下入壓裂管柱；壓裂施工；壓裂返排、清砂；掛抽投產(chǎn)。
權(quán)利要求
1、一種煤層氣井小井眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法，其特征在于采用在定向小井眼水力噴射的基礎(chǔ)上使用活性水加砂壓裂噴射方向控制在與最大水平應(yīng)力方向每隔一定夾角30°-45°的位置噴射直徑在1英時，長度為50-100m的水平孔；然后配合常規(guī)煤層氣井活性水加砂壓裂，達到良好的改造效果；根據(jù)地質(zhì)測量，獲取當?shù)刈畲笏綉?yīng)力方向，而后進行施工設(shè)計；按設(shè)計要求準備好水力噴射所用器具、材料USA-4400型徑向水力噴射作業(yè)機、電子多點測量儀器車、陀螺方向測量儀、作業(yè)機、給水罐車、造斜器、油管、開窗鉆具直徑25mm割刀十萬向軸+直徑43mm馬達+直徑43mm加重桿+直徑12.5mm連續(xù)鋼管；噴射鉆具專用噴頭+噴射軟管(50-100m)+1英時連續(xù)鋼管1000m；開窗工作液清水+0.5％水基潤滑劑；水力噴射施工作業(yè)下作業(yè)管柱管柱下入之后要留足管柱膨脹時間，防止管柱膨脹造成造斜器位置發(fā)生變化；深度、方位校正用磁定位+自然伽馬測井，準確確定造斜器的深度，保證造斜器的開窗位置在設(shè)計的層位及深度范圍內(nèi)，用地面井口控制油管旋轉(zhuǎn)方向，結(jié)合井下電測方位標定的方法，確定第一開窗口的方向，保證開窗位置避開套管接箍；開窗鉆具下井開窗鉆具組合地面連接完畢后進行試運轉(zhuǎn)，正常后下入井內(nèi)，馬達與造斜器接觸時上提鉆具2-3米下放，保證割刀及萬向軸順利下入造斜器；套管開窗套管開窗時，控制噴射泵壓力和排量，密切監(jiān)視馬達扭矩，防止在開窗結(jié)束時卡刀，套管開窗結(jié)束后，起出開窗鉆具；水力噴射鉆進將噴射頭及噴射管連接并地面檢驗，運轉(zhuǎn)正常后入井，噴頭穿過造斜器后，控制噴射流量、壓力以及噴射速度，直道達設(shè)計深度起鉆；換分支進行鉆進，轉(zhuǎn)換方法達到設(shè)計方位后，進行新的開窗及水力噴射鉆進；洗井水力噴射鉆孔結(jié)束，起出噴射工具及作業(yè)組合管柱，使用洗井管柱洗井，清除井管內(nèi)的鉆屑直至井內(nèi)清潔；活性水加砂壓裂施工在壓裂前做好作業(yè)工具、壓裂工具、壓裂材料以及壓裂設(shè)備準備；裝壓裂井口、接放噴管線、下入壓裂管柱；壓裂施工；壓裂返排、清砂；掛抽投產(chǎn)。
全文摘要
煤層氣井儲層改造增產(chǎn)用的一種煤層氣井小井眼水力噴射定向壓裂增產(chǎn)方法在定向小井眼水力噴射的基礎(chǔ)上，用活性水加砂壓裂噴射方向控制在與最大水平應(yīng)力方向每隔一定夾角30°-45°的位置上噴射直徑在1英寸一定長度50-100m的水平孔，然后配合常規(guī)煤層氣井活性水加砂壓裂；根據(jù)地質(zhì)測量，獲取當?shù)剌^大水平應(yīng)力方向，進行施工設(shè)計；按要求準備好水力噴射所用器具、材料。水力噴射施工作業(yè)；深度、方位校正；開窗鉆具下井；套管開窗；水力噴射鉆進；洗井；活性水加砂壓裂施工；裝壓裂井口、接放噴管線、下入壓裂管柱；壓裂施工；壓裂返排、清砂；掛抽投產(chǎn)。該方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中裂縫走向不可控，儲層改造面積小，增產(chǎn)效果差的問題，可用于煤層氣井改造增產(chǎn)作業(yè)。
文檔編號E21B43/17GK101498210SQ200810229898
公開日2009年8月5日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者夏艷東, 曹志壯, 梁紅義, 王維明, 迅 肖 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司