專利名稱：一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng)及其助排井的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下流體資源開(kāi)采領(lǐng)域，具體地是涉及一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng) 及其助排井。
背景技術(shù)：
在利用多分支水平井進(jìn)行煤層氣的開(kāi)采過(guò)程中，煤層氣的開(kāi)采面積和開(kāi)采效果與 煤層中水平井水平段的排布結(jié)構(gòu)有直接的關(guān)系。當(dāng)出現(xiàn)分支向下展布的多分支水平井時(shí)， 由于高差的原因，井眼中的水無(wú)法排出，形成壓力差，而使目標(biāo)地質(zhì)體中的氣體無(wú)法解吸， 造成很多在解吸壓力之上進(jìn)尺中的資源就無(wú)法開(kāi)采，而使得這部分進(jìn)尺實(shí)際失效。高差越 大，影響越嚴(yán)重，甚至可能造成鉆成井的產(chǎn)能幾乎為零。然而，這種由于高差原因造成的進(jìn)尺實(shí)際失效無(wú)法避免。即使在采用多分支水平 井進(jìn)行煤層氣開(kāi)發(fā)前，熟悉掌握全區(qū)的地形地貌和地下地質(zhì)體的傾向與傾角等地質(zhì)構(gòu)造信 息，按照區(qū)域地形特征和地下地質(zhì)體構(gòu)造特征來(lái)合理部署井位，使分支走向和分支分布方 向沿著目標(biāo)地質(zhì)體上傾的方向展布。由于前期勘探的結(jié)果總是與實(shí)際的地下地質(zhì)情況存在 差距，這種差距會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)傾向與實(shí)鉆傾向存在差別，有時(shí)候甚至是完全相反，這樣就會(huì)出 現(xiàn)分支展布的方向?qū)嶋H向下的情況。另外，由于地面地形地貌的限制，有時(shí)候即使有明確的 地質(zhì)信息表明井眼布置的方向是向下的，仍然無(wú)法避免，也會(huì)出現(xiàn)井眼向下展布的情況。這 就造成了現(xiàn)有技術(shù)中部分多分支水平井的部分井眼實(shí)際無(wú)效，沒(méi)能使區(qū)域范圍內(nèi)的煤層氣 資源得到合理地利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種助排井，解決了現(xiàn)有技術(shù)中多分支水平井出現(xiàn)分支的向 下展布延伸的情況下，由于高差的限制，即使生產(chǎn)直井的液面排至最低，分支所鉆穿的地質(zhì) 體中的氣體仍然無(wú)法解析出來(lái)，造成多分支水平井中部分進(jìn)尺實(shí)際無(wú)效的問(wèn)題。為此，本發(fā)明提供了一種與煤層氣多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支 水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多條井眼，助排井設(shè)置在多分支水平井 水平段中煤層地勢(shì)下傾側(cè)。進(jìn)一步地，該助排井設(shè)置在距離多分支水平井水平段不超過(guò)50m處。進(jìn)一步地，該助排井與多分支水平井水平段相連接。進(jìn)一步地，該助排井為直井式、定向井式、U形井式、單支水平井式或者多分支水平 井式的助排井。進(jìn)一步地，該助排井為多分支水平井式的助排井，該多分支水平井式助排井環(huán)繞 在多分支水平井水平段各井眼的末端。進(jìn)一步地，該多分支水平井式助排井包括主井眼和連接在主井眼上的分支井眼， 主井眼或分支井眼環(huán)繞在多分支水平井水平段中各井眼的末端。進(jìn)一步地，助排井的主井眼環(huán)繞在多分支水平井水平段中各井眼的末端時(shí)，分支井眼連接在主井眼遠(yuǎn)離水平段的一側(cè)。進(jìn)一步地，該多分支水平井式助排井包括主井眼和連接在主井眼上的分支井眼， 主井眼環(huán)繞在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井眼上連接有環(huán)繞在多分支水 平井水平段其余部分井眼末端的分支井眼。同時(shí)，在本發(fā)明中還提供了一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，包括多分支水平井，多 分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段；多分支水平井還設(shè)有助排井，助排井設(shè)置在水 平段中煤層地勢(shì)下傾側(cè)。進(jìn)一步地，該助排井設(shè)置在距離水平段不超過(guò)50m處。進(jìn)一步地，助排井與水平段相連接。進(jìn)一步地，該助排井為直井式、定向井式、U形井式、單支水平井式或者多分支水平 井式助排井。進(jìn)一步地，該助排井為多分支水平井式助排井，該多分支水平井式助排井環(huán)繞在 所述水平段各井眼的末端。進(jìn)一步地，該多分支水平井式助排井包括主井眼和連接在主井眼上的分支井眼， 主井眼或分支井眼環(huán)繞在所述水平段各井眼的末端。進(jìn)一步地，助排井的主井眼或分支井眼環(huán)繞在多分支水平井水平段各井眼的末 端，分支井眼連接在主井眼遠(yuǎn)離水平段的一側(cè)。進(jìn)一步地，該多分支水平井式助排井包括主井眼和連接在主井眼上的分支井眼， 主井眼環(huán)繞在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井眼上連接有環(huán)繞在多分支水 平井水平段其余部分井眼末端的分支井眼。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明助排井在采用在水平井水平段的末端布置鉆井工程，以降 低分支中的液體壓力，并利用新鉆井在目標(biāo)地質(zhì)體中造出通道使之與多分支水平井連通， 協(xié)助多分支水平井排水降壓，達(dá)到地質(zhì)體中的氣體解析的目的，提高被助產(chǎn)井的開(kāi)發(fā)效率， 增加多分支水平井的單井產(chǎn)量。同時(shí)，由于助產(chǎn)井在資源地質(zhì)體中也有控制面積，其本身也 同樣可以產(chǎn)氣，也可以參與資源的開(kāi)發(fā)。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


附圖是構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分、用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的優(yōu) 選實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明助排井第一種實(shí)施例的排布結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1中助排井在地層中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了圖1中助排井第一種情況的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了圖1中助排井第二種情況的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明助排井第二種實(shí)施例的排布結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例及附圖僅是用以幫助
5理解本發(fā)明，而不能限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不 同方式實(shí)施。圖1到圖4所示，在本發(fā)明與煤層氣多分支水平井配合使用的助排井的第一種實(shí) 施例中，其中，如圖1和圖2中所示，一個(gè)多分支水平井和對(duì)應(yīng)連通的直井3為一個(gè)工程，一 個(gè)多分支水平井通常包括平行于直井向下延伸直井段21，從直井段21的下端斜向下延伸 到直井上設(shè)有的連通洞穴的造斜段23、從連通洞穴沿遠(yuǎn)離造斜段23的方向延伸預(yù)定距離 的水平段25。在該實(shí)施例中，助排井1為直井式助排井，其設(shè)置在多分支水平井水平段25中 煤層地勢(shì)下傾側(cè)。在此處設(shè)置一口助排井，使助排井與被助排井之間產(chǎn)生流體溝通，當(dāng)助排 井的壓力降到設(shè)計(jì)值時(shí)，隨著地層中流體的相互滲透，被助排井也就是多分支水平井水平 段各井眼的壓力會(huì)隨助排井的井底壓力一起下降，目標(biāo)地質(zhì)體中吸附的氣體就會(huì)發(fā)生解吸 而產(chǎn)出，增加了被助產(chǎn)井的產(chǎn)量。協(xié)同降壓的產(chǎn)生可以是鉆井時(shí)產(chǎn)生的直接或間接溝通，也 可以是鉆井工程完成后，通過(guò)在助排井與被助排井之間制作通道以發(fā)生壓力溝通和傳遞。 優(yōu)選地，如圖3所示，可將助排井1設(shè)置在距離多分支水平井水平段25不超過(guò)50m處。在 此范圍內(nèi)，地層中流體能夠通過(guò)相互滲透，使多分支水平井與助排井之間產(chǎn)生間接的溝通， 實(shí)現(xiàn)幫助多分支水平井排水降壓的作用。更為優(yōu)選地，如圖4所示，將助排井1直接與多分 支水平井2水平段25上某一井眼相連接。這樣的設(shè)置能夠更快地實(shí)現(xiàn)排水降壓的效果。在本發(fā)明中，所實(shí)施的助排井可以是直井式、定向井式、U形井式、單支水平井式或 者多分支水平井式助排井中的任意一種，在本發(fā)明中，并未都寫(xiě)有具體的實(shí)施例說(shuō)明這些 實(shí)施方式，只對(duì)其中的直井式助排井(圖1-圖4)，多分支水平井式助排井(圖5)的實(shí)施方 式進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)閱讀本發(fā)明便能夠了解其他井型的實(shí)施方式。如圖5所示，在本發(fā)明助排井的第二種實(shí)施方式中，該助排井1為多分支水平井式 助排井，該多分支水平井式助排井的配合使用的直井3'的設(shè)置與圖1中直井式助排井的 布置采取相同的方式，其設(shè)置在多分支水平井水平段25地勢(shì)下傾一側(cè)。以該直井的位置為 生產(chǎn)直井，布置多分支水平井式助排井1，將多分支水平井式助排井1環(huán)繞在多分支水平井 水平段25各井眼的末端。該多分支水平井式助排井1與現(xiàn)有技術(shù)中的多分支水平井的結(jié) 構(gòu)一樣，包括主井眼11和連接在主井眼上的分支井眼13?？赏ㄟ^(guò)多種形式實(shí)現(xiàn)將多分支水 平井式助排井1環(huán)繞在被助排多分支水平井水平段25各井眼的末端。如將主井眼11或分 支井眼13環(huán)繞在多分支水平井水平段25各井眼的末端。這樣的排布能夠使被助排的多分 支水平井的各分支都得到良好的降壓排水的效果。優(yōu)選地，當(dāng)助排井1的主井眼11環(huán)繞在 多分支水平井水平段25各井眼的末端時(shí)，分支井眼13連接在主井眼11遠(yuǎn)離被助排的多分 支水平井水平段的一側(cè)。助排井在幫助被助排井排水降壓的同時(shí)，助排井本身也具有抽采 煤層氣的功效，在遠(yuǎn)離被助排的多分支水平井的一側(cè)連有分支井眼13能夠增加助排井的 開(kāi)采面積。又如將多分支水平井式助排井1的主井眼11環(huán)繞在部分被助排井的水平段25 各井眼的末端。且主井眼11上連接有環(huán)繞在多分支水平井水平段25其余部分井眼末端的 分支井眼13。這樣的排布方法更容易實(shí)現(xiàn)，降低了主井眼11以及分支井眼13的實(shí)施難度。同時(shí)在本發(fā)明中還提供了一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng)。該多分支水平井系統(tǒng)， 包括多分支水平井、直井3以及助排井1。助排井1與多分支水平井之間的位置關(guān)系與本發(fā) 明所提供的與多分支水平井配合使用的助排井在多分支水平井中的位置關(guān)系相一致。本發(fā) 明所提供的多分支水平井系統(tǒng)，主要是在井位部署階段就發(fā)現(xiàn)預(yù)鉆的多分支水平井的分支展布方向是向下的，那么可以在下傾方向再部署一口或者多口助排井與之部分覆蓋面積重 疊，協(xié)助排水，相互之間形成相互滲透，協(xié)同降壓，從而能夠增加單井產(chǎn)量，增大開(kāi)發(fā)效率；本發(fā)明中多分支水平井系統(tǒng)中所設(shè)有的助排井也可以為直井式、定向井式、U形井 式、單支水平井式或者多分支水平井式助排井。本發(fā)明助排井采用在水平井水平段的末端布置鉆井工程，以降低分支中的液體壓 力，并利用新鉆井在目標(biāo)地質(zhì)體中造出通道使之與多分支水平井連通，協(xié)助多分支水平井 排水降壓，達(dá)到地質(zhì)體中的氣體解析的目的，提高被助產(chǎn)井的開(kāi)發(fā)效率，增加多分支水平井
的單井產(chǎn)量。本發(fā)明所提供的助排井不僅適用于煤層氣的開(kāi)采，同時(shí)也適用于其它使用排水降 壓法開(kāi)采的地質(zhì)礦藏。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng) 域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的 任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種與煤層氣多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段(21)、造斜段(23)以及水平段(25)，所述水平段包括多條井眼，其特征在于，所述助排井(1)設(shè)置在所述多分支水平井水平段(25)中煤層地勢(shì)下傾側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)設(shè)置在距離所述多分支 水平井水平段(25)不超過(guò)50m處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)與所述多分支水平井水 平段(25)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)為直井式、 定向井式、U形井式、單支水平井式或者多分支水平井式的助排井。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)為多分支水 平井式的助排井，所述多分支水平井式助排井環(huán)繞在所述多分支水平井水平段(25)各井 眼的末端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井 眼(11)和連接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼(13)環(huán)繞在所述 多分支水平井水平段(25)中各井眼的末端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(11)環(huán)繞在 所述多分支水平井水平段(25)各井眼的末端，所述分支井眼(13)連接在所述主井眼(11) 遠(yuǎn)離所述水平段(25)的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井 眼(11)和連接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)環(huán)繞在所述多分支水平井水 平段(25)中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上連接有環(huán)繞在所述多分支水平井水平 段(25)其余部分井眼末端的分支井眼(13)。
9.一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，包括多分支水平井，所述多分支水平井包括直井段 (21)、造斜段(23)以及水平段(25)；其特征在于，所述多分支水平井系統(tǒng)還設(shè)有助排井 (1)，所述助排井(1)設(shè)置在所述水平段(25)中煤層地勢(shì)下傾側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述助排井(1)設(shè)置在距 離所述水平段(25)不超過(guò)50m處。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述助排井(1)與所述水 平段(25)相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述助排井 為直井式、定向井式、U形井式、單支水平井式或者多分支水平井式助排井。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述助排井(I)為多分支水平井式助排井，所述多分支水平井式助排井環(huán)繞在所述水平段(25)各井眼 的末端。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述多分支水平井式助 排井包括主井眼(11)和連接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼 (13)環(huán)繞在所述水平段(25)中各井眼的末端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(II)環(huán)繞在所述多分支水平井水平段(25)各井眼的末端，分支井眼(13)連接在所述主井眼(11)遠(yuǎn)離所述水平段(25)的一側(cè)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多分支水平井系統(tǒng)，其特征在于，所述多分支水平井式助 排井包括主井眼(11)和連接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)環(huán)繞在所述多 分支水平井水平段(25)中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上連接有環(huán)繞在所述多分 支水平井水平段(25)其余部分井眼末端的分支井眼(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種與煤層氣多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多條井眼，助排井設(shè)置在多分支水平井水平段中煤層地勢(shì)下傾側(cè)。本發(fā)明中助排井在采用在水平井水平段的末端布置鉆井工程，以降低分支中的液體壓力，并利用新鉆井在目標(biāo)地質(zhì)體中造出通道使之與多分支水平井連通，協(xié)助多分支水平井排水降壓，達(dá)到地質(zhì)體中的氣體解吸的目的，提高被助產(chǎn)井的開(kāi)發(fā)效率，增加多分支水平井的單井產(chǎn)量。同時(shí)，在本發(fā)明中還提供了一種煤層氣多分支水平井系統(tǒng)。
文檔編號(hào)E21B43/30GK101979828SQ20101029246
公開(kāi)日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者史現(xiàn)武, 張國(guó)良, 楊陸武, 潘軍 申請(qǐng)人:北京奧瑞安能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司