一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，屬于地面煤層氣開采領(lǐng)域。由兩個(gè)或兩個(gè)以上的多分支水平井井組構(gòu)成，每一個(gè)多分支水平井井組由一口工藝井、一口近端連通井、一口遠(yuǎn)端連通井組成，第二個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井是第一個(gè)多分支水平井井組的近端連通井，多個(gè)多分支水平井井組按照上述順序依次串聯(lián)在一起，構(gòu)成了一個(gè)主支水平段長(zhǎng)度為各多分支工藝井組主支長(zhǎng)度之和的多分支水平井系統(tǒng)。所有的近端連通井、遠(yuǎn)端連通井都近似在同一條直線上，并分別與各工藝井的主支相連通。本發(fā)明有效解決了單斜構(gòu)造的煤層氣開發(fā)中，工藝井與排采井之間井段的資源無法控制問題，同時(shí)具有多井共排、分段監(jiān)測(cè)功能。
【專利說明】一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地面煤層氣開采過程中的水平井，特別是涉及在單斜地質(zhì)構(gòu)造中使用的水平井系統(tǒng)，屬于地面煤層氣開采領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]單斜構(gòu)造是煤層氣開發(fā)中的常見構(gòu)造之一，是指地層的走向始終朝向某一個(gè)方向的地層。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)多采用常規(guī)多分支水平井進(jìn)行開采。但常規(guī)多分支水平井具有較多局限性:一是受煤層埋藏深度的影響，二是受鉆機(jī)勾載能力的局限，三是受鉆具托壓現(xiàn)象的制約，四是受鉆井成本的限制。居于上述諸多局限性，致使常規(guī)多分支水平井在單斜構(gòu)造的煤層中水平段的延伸長(zhǎng)度受到限制，在煤層埋藏深度為400m-1000m的條件下，一口煤層氣水平井的水平段主支最大長(zhǎng)度一般不超過1500m，從而限制了單井控制面積和單井產(chǎn)氣量。此夕卜，在現(xiàn)有鉆井技術(shù)條件下，常規(guī)多分支水平井的工藝井與排采井之間的井段(即靶前距)距離一般為200m-500m，約占多分支水平井主支長(zhǎng)度的五分之一至三分之一，這部分井段無法鉆水平井分支，造成這部分井段的資源無法控制。由于國(guó)內(nèi)還沒有成熟的專門針對(duì)單斜地質(zhì)構(gòu)造煤層的水平井技術(shù)，所以解決上述問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，解決單斜構(gòu)造的煤層氣開發(fā)中，工藝井與排采井之間的井段無法鉆水平井分支，造成這部分資源無法控制的問題。同時(shí)，不但能夠增加多分支水平井主支長(zhǎng)度，而且具有多井共排、分段監(jiān)測(cè)功能。
[0004]本發(fā)明的目的是通過下述方案實(shí)現(xiàn)的:一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)由兩個(gè)或兩個(gè)以上的多分支水平井井組構(gòu)成，其特征是:每一個(gè)多分支水平井井組由一口工藝井、一口近端連通井、一口遠(yuǎn)端連通井組成，第二個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井是第一個(gè)多分支水平井井組的近端連通井，第三個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井是第二個(gè)多分支水平井井組的近端連通井，第三個(gè)以后的多分支水平井井組按照上述順序依次串聯(lián)在一起，構(gòu)成了一個(gè)主支水平段長(zhǎng)度為各多分支工藝井組主支長(zhǎng)度之和的多分支水平井系統(tǒng)。
[0005]所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:所有的近端連通井、遠(yuǎn)端連通井都近似在同一條直線上，并分別與各工藝井的主支相連通。
[0006]所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:有一 口近端連通井作為排采井，并且排采井是位于煤層單斜構(gòu)造最低部位的近端連通井，排采井用于該多分支水平井系統(tǒng)的排水采氣。
[0007]所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:排采井以外的所有近端連通井和遠(yuǎn)端連通井作為監(jiān)測(cè)井，并且監(jiān)測(cè)井位于排采井的單斜煤層構(gòu)造上傾方向，監(jiān)測(cè)井用于地層壓力觀測(cè)和生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過將前一個(gè)多分支水平井井組的近端連通井作為后一個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井，多個(gè)多分支水平井井組依次連接成為一個(gè)煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，從而有效解決了單斜構(gòu)造的煤層氣開發(fā)中，在現(xiàn)有鉆井技術(shù)條件下，工藝井與排采井之間的井段無法鉆水平井分支，造成這部分資源無法控制的問題；本發(fā)明主支水平段長(zhǎng)度為各多分支工藝井主支長(zhǎng)度之和，增加了多分支水平井主支長(zhǎng)度，從而提高了單井控制面積和單井產(chǎn)氣量；實(shí)現(xiàn)了多個(gè)多分支水平井組由一口排采井進(jìn)行排水采氣，即:多井共排，減少了排采井?dāng)?shù)量，從而減少了排采設(shè)備的投入和占地面積；本發(fā)明具有多口監(jiān)測(cè)井，實(shí)現(xiàn)了煤層氣開采過程中通過監(jiān)測(cè)井進(jìn)行分段實(shí)時(shí)壓力監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)各監(jiān)測(cè)井之間以及各監(jiān)測(cè)井與排采井之間的連通情況，有利于確保煤層氣生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1.第一口工藝井；2.第一口工藝井的近端連通井(第二口工藝井的遠(yuǎn)端連通井)；3.第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井；4.第一口工藝井的主支；5.第二口工藝井的主支；6.第三口工藝井的主支；7.第三口工藝井；8.第三口工藝井的近端連通井；9.第二口工藝井；10.第二口工藝井的近端連通井(第三口工藝井的遠(yuǎn)端連通井)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體實(shí)施例，就本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)由兩個(gè)或兩個(gè)以上的多分支水平井井組構(gòu)成，本實(shí)施例由三個(gè)多分支水平井井組構(gòu)成，附圖可作為本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]某沉積盆地有一個(gè)單斜構(gòu)造煤層，煤層傾角為4°，煤層埋深620m，厚度為6.5m。首先，在該單斜構(gòu)造的高部位鉆一口直井，作為第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)，該井采用二開井身結(jié)構(gòu)。一開用D311.2mm牙輪鉆頭，鉆穿基巖風(fēng)化帶20m后，以井深60m完鉆，下D244.5mm表層套管，下入深度58m,固井水泥返至地面,封固地表疏松層、碌石層；二開用D215.9mm鉆頭，鉆穿煤層底界以下30m完井，深度712m，下入D177.8mm生產(chǎn)套管固井，注水泥封固至330m(水泥漿返至煤層頂以上350m)。
[0013]進(jìn)一步地，沿煤層下傾方向距上述直井水平距離900m的位置，鉆第二口直井，作為第一口工藝井的近端連通井(2)，該井井身結(jié)構(gòu)與上述第一 口直井相同，鉆穿煤層底界以下30m完井。
[0014]進(jìn)一步地，在煤層下傾方向距上述第二口直井水平距離400m的位置，鉆第一口工藝井(I)，該井為多分支水平井，采用三開井身結(jié)構(gòu)，一開用D311.2mm牙輪鉆頭，鉆穿基巖風(fēng)化帶20m后，于井深60m完鉆,下D244.5mm表層套管,下入深度58m,注水泥全封固，封固地表疏松層、礫石層；二開采用D215.9mm牙輪鉆頭，鉆達(dá)井深627.50m,垂深552.25m，井斜86°，下入D177.8mm技術(shù)套管固井，水泥返至200m ;三開用D152.4mm牙輪鉆頭鉆入煤層，在煤層內(nèi)沿煤層上傾方向鉆第一口工藝井的主支(4)，第一口工藝井的主支(4)先后與第一口工藝井的近端連通井(2)和第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)在煤層中連通。在第一口工藝井的近端連通井(2)與第一口工藝井遠(yuǎn)端連通井(3)之間的第一口工藝井的主支(4)上，沿煤層上傾方向鉆8個(gè)分支，每個(gè)分支長(zhǎng)度600m，與第一 口工藝井主支(4)之間的夾角30°，8個(gè)分支分布在第一口工藝井的主支(4)的兩側(cè)，同側(cè)相鄰側(cè)鉆點(diǎn)間距200m，異側(cè)相鄰側(cè)鉆點(diǎn)間距IOOm之間。上述所鉆的第一口工藝井(I)、第一口工藝井的近端連通井(2)與第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)組成了第一個(gè)多分支水平井井組。
[0015]進(jìn)一步地，按照上述方法，將第一口工藝井的近端連通井作為第二 口工藝井的遠(yuǎn)端連通井，鉆第二個(gè)多分支水平井井組；將第二 口工藝井的近端連通井作為第三口工藝井的遠(yuǎn)端連通井，鉆第三個(gè)多分支水平井井組。
[0016]以上三個(gè)多分支水平井井組構(gòu)成了一個(gè)適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其中:第一個(gè)多分支水平井井組由第一口工藝井(I)、第一口工藝井的近端連通井
(2)和第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)組成，第二個(gè)多分支水平井井組由第二口工藝井
(9)、第二口工藝井的近端連通井(10)和第二口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(2)組成，第三個(gè)多分支水平井井組由第三口工藝井(7)、第三口工藝井的近端連通井(8)和第三口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(10)組成。
[0017]第一口工藝井(I)與第一口工藝井的近端連通井(2)的水平距離為400m，第一口工藝井的近端連通井⑵與第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井⑶的水平距離為900m;第二口工藝井(9)與第一口工藝井的近端連通井(2)的水平距離為1300m，第二口工藝井的近端連通井(10)與第二口工藝井(9)的水平距離為400m，第一口工藝井的近端連通井(2)為第二口工藝井的遠(yuǎn)端連通井；第三口工藝井(7)與第二口工藝井的近端連通井(10)的水平距離為1300m，第三口工藝井的近端連通井(8)與第三口工藝井(7)的水平距離為400m，第二口工藝井的近端連通井(10)為第三口工藝井(7)的遠(yuǎn)端連通井；按照上述順序三個(gè)多分支水平井井組依次連接，構(gòu)成了一個(gè)主支水平段長(zhǎng)度為2700m的多分支水平井系統(tǒng)。從而有效解決了單斜構(gòu)造的煤層氣開發(fā)中，在現(xiàn)有鉆井技術(shù)條件下，第一口工藝井(I)與第一口工藝井的近端連通井(2)之間，以及第二口工藝井(9)與第二口工藝井的近端連通井(10)之間的井段無法鉆水平井分支，造成這部分資源無法控制的問題；同時(shí)，該系統(tǒng)中主支水平段長(zhǎng)度為2700m，是系統(tǒng)中各多分支水平井主支長(zhǎng)度之和，從而提高了單井控制面積和單井產(chǎn)氣量。
[0018]第一口工藝井的近端連通井(2)、第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)、第二口工藝井的近端連通井(10)、第三口工藝井的近端連通井(8)近似在同一條直線上，并分別與第一口工藝井的主支(4)、第二口工藝井的主支(5)、第三口工藝井的主支(6)相連通。
[0019]該系統(tǒng)中有一口近端連通井作為排采井，并且排采井是位于煤層單斜構(gòu)造最低部位的近端連通井，本實(shí)施例用第三口工藝井的近端連通井(8)作為排采井，排采井用于該多分支水平井系統(tǒng)的排水采氣。實(shí)現(xiàn)了多個(gè)多分支水平井組由一口排采井進(jìn)行排水采氣，即:多井共排，減少了排采井?dāng)?shù)量，從而減少了排采設(shè)備的投入和占地面積。
[0020]第一口工藝井的近端連通井(2)、第一口工藝井的遠(yuǎn)端連通井(3)、第二口工藝井的近端連通井(10)均可作為監(jiān)測(cè)井，其全部位于排采井的煤層構(gòu)造上傾方向，監(jiān)測(cè)井可用于地層壓力觀測(cè)和生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)了煤層氣開采過程中通過監(jiān)測(cè)井進(jìn)行分段實(shí)時(shí)壓力監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)各監(jiān)測(cè)井之間以及各監(jiān)測(cè)井與排采井之間的連通情況，有利于確保煤層氣生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)由兩個(gè)或兩個(gè)以上的多分支水平井井組構(gòu)成，其特征是:每一個(gè)多分支水平井井組由一口工藝井、一口近端連通井、一口遠(yuǎn)端連通井組成，第二個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井是第一個(gè)多分支水平井井組的近端連通井，第三個(gè)多分支水平井井組的遠(yuǎn)端連通井是第二個(gè)多分支水平井井組的近端連通井，第三個(gè)以后的多分支水平井井組按照上述順序依次串聯(lián)在一起，構(gòu)成了一個(gè)主支水平段長(zhǎng)度為各多分支工藝井組主支長(zhǎng)度之和的多分支水平井系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:所有的近端連通井、遠(yuǎn)端連通井都近似在同一條直線上，并分別與各工藝井的主支相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:有一 口近端連通井作為排采井，并且排采井是位于煤層單斜構(gòu)造最低部位的近端連通井。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于單斜構(gòu)造的煤層氣多分支水平井系統(tǒng)，其特征是:排采井以外的所有近端連通井和遠(yuǎn)端連通井作為監(jiān)測(cè)井，并且監(jiān)測(cè)井位于排采井的單斜煤層構(gòu)造上傾方向。
【文檔編號(hào)】E21B7/04GK103867124SQ201310209170
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】楊勇, 崔樹清, 倪元勇, 王風(fēng)銳, 魏寧 申請(qǐng)人:華北石油管理局