專(zhuān)利名稱：一種邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地下流體資源開(kāi)采領(lǐng)域，具體地是涉及一種邊界條件下煤層氣多 分支水平井的分布結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在煤層氣多分支水平井工程中，一個(gè)多分支水平井和對(duì)應(yīng)連通的直井為一個(gè)工 程。對(duì)于井位部署和多分支水平段軌跡設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的方式為根據(jù)作業(yè)者劃定的資源區(qū)域，尋 找合適的水平井和直井井位，然后以水平井到直井連線的延長(zhǎng)線為對(duì)稱軸，進(jìn)行分支設(shè)計(jì) 與展布，如圖1中，給出了現(xiàn)有技術(shù)中較為實(shí)用的一種多分支水平井的結(jié)構(gòu)，分支水平井與 直井8'配合使用，直井8'上設(shè)有連通洞穴81'；多分支水平井包括直井段Γ，造斜段 2'，以及水平段3'。直井段1'平行于直井8'向下延伸；造斜段2'的第一端連接在直井 段1'的下端，另一端與直井8'上設(shè)有的連通洞穴81'相連。水平段，從連通洞穴81'沿 遠(yuǎn)離造斜段的方向延伸預(yù)定距離。其中，水平段包括兩條主井眼5'，且在兩條主井眼5' 的兩側(cè)均勻排布有兩組分支6'，類(lèi)似于樹(shù)葉分布在葉脈兩側(cè)；分支與主井眼角差在35-45 度的范圍遞增，分支間距控制在100米左右。煤層氣多分支水平井都是在預(yù)定的范圍內(nèi)進(jìn)行排布的，當(dāng)該區(qū)域內(nèi)大部分面積已 經(jīng)完成多分支水平井的施工，且在部分未施工的范圍內(nèi)存在無(wú)法鉆井的山體，僅留有部分 不規(guī)則的可施工面積時(shí)，這部分不規(guī)則的可施工面積通常被浪費(fèi)，而沒(méi)能得到良好的利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種邊界條件煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn) 有技術(shù)中，在預(yù)定范圍內(nèi)鉆水平井時(shí)，邊界處不規(guī)則的剩余部分不再繼續(xù)鉆井，造成能源浪 費(fèi)的問(wèn)題。為此，本實(shí)用新型提供了一種邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，多分 支水平井與直井配合使用，直井上設(shè)有連通洞穴；多分支水平井包括直井段，平行于直井 向下延伸；第一造斜段，第一端連接在直井段的下端，沿偏離直井段與直井的連線的預(yù)定方 向斜向下延伸到預(yù)定位置；第二造斜段，與第一造斜段的第二端相連，從第一造斜段的第二 端斜向下延伸到直井的連通洞穴；水平段，從連通洞穴沿遠(yuǎn)離第二造斜段的方向延伸預(yù)定 距離，水平段包括，主井眼，以及分支井眼，分支井眼連接在主井眼上，主井眼包括第一井 眼段，第一端與連接洞穴相連，第二端延伸到距離所述邊界預(yù)定距離處；第二井眼段，與第 一井眼段的第二端弧線連接，第二井眼段平行于邊界延伸。進(jìn)一步地，第一井眼段延伸方向與邊界之間的夾角θ 1小于45度。進(jìn)一步地，分支井眼連接在第一井眼段上。進(jìn)一步地，各分支井眼與第一井眼段的延伸方向之間的夾角θ 2大于第一井眼段 的延伸方向與邊界之間的夾角Θ1。進(jìn)一步地，各分支井眼與第一井眼段的延伸方向的夾角θ 2從第一井眼段末端朝
3向起始端逐漸增大。進(jìn)一步地，其特征在于，還設(shè)有中間分支，中間分支連接在分支井眼上，中間分支 距離相鄰分支井眼不少于50m。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，能 夠合理利用地形地勢(shì)，將原本預(yù)定范圍內(nèi)邊界處呈現(xiàn)空余的面積通過(guò)對(duì)多分支水平井合理 地排布，實(shí)現(xiàn)有效地利用資源，增加煤層氣的開(kāi)采量。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu) 點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本實(shí)用新型作進(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)一步理解本實(shí)用新型，附圖示出了本實(shí)用 新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型的原理。圖中圖1現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的煤層氣多分支水平井分布結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施方式
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，本發(fā)明中的實(shí)施例以及附圖僅是 用以幫助理解本發(fā)明。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。如圖2所示，本實(shí)用新型的一種具體的實(shí)施例中，本實(shí)用新型所提供的一種邊界 條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，其中多分支水平井與直井8配合使用，直井8上設(shè) 有連通洞穴81 ；其中，多分支水平井包括直井段1、第一造斜段2、第二造斜段3以及水平 段4，其中直井段1平行于直井向下延伸。第一造斜段2的第一端連接在直井段1的下端， 沿偏離直井段1與直井8的連線的預(yù)定方向斜向下延伸到預(yù)定位置。第二造斜段3與第一 造斜段2的第二端相連。該第二造斜段3從第一造斜段2的第二端斜向下延伸到直井8的 連通洞穴81 ；從連通洞穴81沿遠(yuǎn)離第二造斜段3的方向延伸預(yù)定距離的水平段4。在本實(shí) 用新型中，直井8以及多分支水平井的直井段1通?？梢赃x擇設(shè)置在一個(gè)與較大可施工面 積相鄰的較小的施工范圍內(nèi)，如圖2所示，在圖中直井8與多分支水平井的直井段1的被已 有施工區(qū)域或者不能施工的山體(未示出)所包圍。通常該點(diǎn)是得不到應(yīng)用的，在本實(shí)用 新型中將直井8與多分支水平井的直井段1設(shè)置在這些不被應(yīng)用的地點(diǎn)，不但能夠?qū)⒋_(kāi) 發(fā)區(qū)域中空白區(qū)域利用起來(lái)，同時(shí)，也為能夠拓寬多分支水平井水平段的施工面積，提高煤 層氣的開(kāi)采量。本實(shí)用新型所提供的一種邊界條件下多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)中水平段4 包括，主井眼以及分支井眼6，分支井眼6連接在主井眼上。其中，主井眼由第一井眼段51 與第二井眼段53構(gòu)成，其中第一井眼段51的第一端與連接洞穴81相連，第二端延伸到距 離邊界91預(yù)定距離處。第二井眼段53與第一井眼段51的第二端弧線連接，且第二井眼段 53平行于邊界延伸。圖中91為礦權(quán)的邊界，第二井眼段53就是平行于邊界91延伸。本實(shí) 用新型中所稱的平行為基本平行，允許存在適當(dāng)?shù)慕嵌炔罨蚓嚯x差，而這些角度差或距離 差是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠掌握的。圖中92為已有井眼的布置范圍。本實(shí)用新型中的各井 眼需要與已有井眼保持一定距離設(shè)置。這樣的設(shè)計(jì)方法，主井眼的第二井眼段53將原本利用不到的邊界處的資源得到了良好的利用。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，第一井眼段51延伸方向與邊界之間的 夾角θ 1小于45度。如圖1所示，線段L為第一井眼段51的延伸線，線段L與邊界91之 間的夾角為第一井眼段51延伸方向與邊界之間的夾角θ 1，該角度較小時(shí)，主井眼上第一 井眼段51與第二井眼段53之間的夾角越大，此時(shí)鉆井的難度低，且此時(shí)主井眼上第一井眼 段51的預(yù)留距離較大。優(yōu)選地，將分支井眼6連接在第一井眼段51上。從第一井眼段51 上出發(fā)的分支井眼6的實(shí)施，鉆具僅設(shè)有一個(gè)造斜過(guò)程，就能實(shí)現(xiàn)分支井眼的排布，且分支 井眼離水平井較近，利于出現(xiàn)井眼堵塞時(shí)通井改造。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，各分支井眼6與第一井眼段51延伸方向 之間的夾角θ 2大于第一井眼段51的延伸方向與邊界之間的夾角θ 1。這樣能夠更好地展 開(kāi)，分支井眼的排布，擴(kuò)大水平井水平段的排布面積。更為優(yōu)選地各分支井眼6與第一井眼 段51延伸方向之間的夾角θ 2從第一井眼段51末端朝向起始端逐漸增大。這樣排布能夠 更好地增大水平井水平段5的排布面積，增加煤層氣的抽采范圍。在本實(shí)用新型的一種優(yōu)選地實(shí)施方式中，本實(shí)用新型所提供的多煤層氣分支水平 井的分布結(jié)構(gòu)還設(shè)有中間分支7，中間分支7連接在分支井眼6上，中間分支7距離相鄰分 支井眼6不少于50m。如此排布，能夠合理的利用資源，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。本實(shí)用新型邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，能夠合理利用地形地 勢(shì)，將原本預(yù)定范圍內(nèi)邊界處呈現(xiàn)空余的面積通過(guò)對(duì)多分支水平井合理地排布，實(shí)現(xiàn)有效 地利用資源，增加煤層氣的開(kāi)采量。本實(shí)用新型邊界條件下的煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)不限制于在煤層氣開(kāi) 采中使用，同時(shí)也適用于其它使用排水降壓法開(kāi)采的地質(zhì)礦藏使用。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)， 所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，所述多分支水平井與直井(8)配 合使用，所述直井(8)上設(shè)有連通洞穴(81)；所述多分支水平井包括直井段(1)，平行于所述直井向下延伸；第一造斜段(2)，第一端連接在所述直井段的下端，沿偏離所述直井段(1)與所述直井 的連線的預(yù)定方向斜向下延伸到預(yù)定位置；第二造斜段(3)，與所述第一造斜段(2)的第二端相連，從所述第一造斜段(2)的第二 端斜向下延伸到所述直井的連通洞穴(81)；水平段(4)，從所述連通洞穴(81)沿遠(yuǎn)離所述第二造斜段(3)的方向延伸預(yù)定距離， 所述水平段(4)包括，主井眼(5)，以及分支井眼(6)，所述分支井眼(6)連接在所述主井眼 (5)上，其特征在于，所述主井眼(5)包括第一井眼段(51)，第一端與所述連接洞穴(81)相連，第二端延伸到距離所述邊界預(yù)定 距離處；第二井眼段(53)，與所述第一井眼段(51)的第二端弧線連接，所述第二井眼段(53)平 行于所述邊界延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一井眼段(51)延伸方向與所述邊 界之間的夾角0 1小于45度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述分支井眼(6)連接在所述第一井 眼段(51)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述分支井眼(6)與所述第一井眼段 (51)的延伸方向之間的夾角9 2大于所述第一井眼段(51)的延伸方向與所述邊界之間的 夾角9 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，各所述分支井眼(6)與所述第一井眼段 (51)的延伸方向之間的夾角9 2從所述第一井眼段(51)末端朝向起始端逐漸增大。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，還設(shè)有中間分支(7)，所述中間分支(7) 連接在所述分支井眼(6)上，所述中間分支(7)距離相鄰所述分支井眼(6)不少于50m。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種邊界條件下煤層氣多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，與直井配合使用，直井上設(shè)有連通洞穴；多分支水平井，包括直井段，第一造斜段，第二造斜段，以及水平段，水平段從連通洞穴沿遠(yuǎn)離第二造斜段的方向延伸預(yù)定距離，水平段包括，主井眼，以及分支井眼，分支井眼連接在主井眼上，其中，主井眼包括第一井眼段，第一端與連接洞穴相連，第二端延伸到距離所述邊界預(yù)定距離處；第二井眼段，與第一井眼段的第二端弧線連接，第二井眼段平行于邊界延伸。本實(shí)用新型邊界條件下多分支水平井的分布結(jié)構(gòu)，能夠合理利用地形地勢(shì)，將原本預(yù)定范圍內(nèi)邊界處呈現(xiàn)空余的面積通過(guò)對(duì)多分支水平井合理地排布，實(shí)現(xiàn)有效地資源利用，增加煤層氣的開(kāi)采量。
文檔編號(hào)E21B43/30GK201786345SQ20102054083
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月25日
發(fā)明者寧守方, 張國(guó)俊, 張 杰, 張立帥, 郭衛(wèi)東 申請(qǐng)人:北京奧瑞安能源技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司