煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤層氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，是一種煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水平井技術(shù)作為煤層氣開采最重要的增產(chǎn)手段之一，主要具有單井控制儲(chǔ)量大，產(chǎn)量高，穿透度高，具有比直井更長(zhǎng)的完井段，能夠產(chǎn)生較大的泄壓區(qū)，具有水力壓裂造縫所不能的定向控制和長(zhǎng)度控制，能夠避開障礙物和環(huán)境惡劣地帶等優(yōu)點(diǎn)。但是由于煤巖較常規(guī)儲(chǔ)層彈性模量低、泊松比高，容易造成井眼垮塌，尤其是對(duì)于松軟煤層，水平井的風(fēng)險(xiǎn)隨著水平段長(zhǎng)度的延伸、裸眼孔空置時(shí)間的延長(zhǎng)明顯增大，水平井開采煤層氣更是停留在技術(shù)理論層面，難以實(shí)踐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決水平井的風(fēng)險(xiǎn)隨著水平段長(zhǎng)度的延伸和裸眼孔空置時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯增大，易造成井眼垮塌的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的:一種煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，按下述步驟進(jìn)行:第一步，采用常規(guī)鉆井方法完成水平井的一開表層段、二開直井段和增斜段的鉆進(jìn)，完鉆后下套管固井；第二步，固井后下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具進(jìn)行三開煤層第一水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具；第三步，用鉆具送入膨脹管，在膨脹管下端固定安裝可鉆式浮鞋，膨脹管定位后注入水泥漿，打入膠塞至可鉆式浮鞋位置，使井壁和膨脹管之間的環(huán)空充滿水泥漿；第四步，通過地面高壓栗繼續(xù)向管柱打入高壓液體，當(dāng)栗壓達(dá)到15MPa至20MPa時(shí)，膨脹管發(fā)生膨脹，保持壓力10分鐘至20分鐘，釋放鉆具與膨脹管連接的上接頭，起出鉆具，進(jìn)行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨銑膨脹管與鉆具連接的上接頭、膨脹管中的水泥柱、可鉆式浮鞋以及未充分膨脹的膨脹管，磨銑后形成規(guī)則的圓柱狀井眼；第六步，下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具進(jìn)行三開煤層第二水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具，用鉆具再次送入膨脹管，重復(fù)第三步至第五步直至達(dá)到設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度。
[0005]下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述候凝時(shí)間為24h至26h。
[0006]上述設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度為400m至600m。
[0007]上述膨脹管膨脹前，膨脹管的內(nèi)徑和鉆桿的內(nèi)徑相等。
[0008]上述膨脹管膨脹后，膨脹管的內(nèi)徑和套管的內(nèi)徑相等。
[0009]本發(fā)明通過膨脹管使水平段長(zhǎng)度分段進(jìn)行延伸，完井后水平段具有同一井徑；能夠有效封閉煤層，減少了水平井井塌和埋鉆具事故；同時(shí)延伸了水平段距離，提高了水平井開采效率，可進(jìn)行水平井分段壓裂作業(yè)，增加了煤層氣解析面積。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明膨脹管定位后沒膨脹前的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明膨脹管定位后發(fā)生膨脹后的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明膨脹管發(fā)生膨脹后下入磨鞋磨銑后的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中的編碼分別為:1為套管，2為鉆具，3為膨脹管，4為可鉆式浮鞋，5為井壁，6為水泥環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。
[0015]在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1，如附圖1、2、3所示，該煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，按下述步驟進(jìn)行:第一步，采用常規(guī)鉆井方法完成水平井的一開表層段、二開直井段和增斜段的鉆進(jìn)，完鉆后下套管1固井；第二步，固井后下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具2進(jìn)行三開煤層第一水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具2;第三步，用鉆具2送入膨脹管3，在膨脹管3下端固定安裝可鉆式浮鞋4，膨脹管3定位后注入水泥漿，打入膠塞至可鉆式浮鞋4位置，使井壁5和膨脹管3之間的環(huán)空充滿水泥漿；第四步，通過地面高壓栗繼續(xù)向管柱打入高壓液體，當(dāng)栗壓達(dá)到15MPa至20MPa時(shí)，膨脹管3發(fā)生膨脹，保持壓力10分鐘至20分鐘，釋放鉆具2與膨脹管3連接的上接頭，起出鉆具2，進(jìn)行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨銑膨脹管3與鉆具2連接的上接頭、膨脹管3中的水泥柱、可鉆式浮鞋4以及未充分膨脹的膨脹管3，磨銑后形成規(guī)則的圓柱狀井眼；第六步，下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具2進(jìn)行三開煤層第二水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具2，用鉆具2再次送入膨脹管3，重復(fù)第三步至第五步直至達(dá)到設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度。一開表層段、二開直井段和增斜段的鉆進(jìn)為現(xiàn)有技術(shù)；完鉆層位位于煤層或接近煤層的位置50m至100m。下入磨鞋磨銑后井壁5可以是膨脹管3也可以是水泥環(huán)6。本發(fā)明通過膨脹管3使水平段長(zhǎng)度分段進(jìn)行延伸，完井后水平段具有同一井徑；能夠有效封閉煤層，減少了水平井井塌和埋鉆具2事故；同時(shí)延伸了水平段距離，提高了水平井開采效率，可進(jìn)行水平井分段壓裂作業(yè)，增加了煤層氣解析面積。
[0017]實(shí)施例2，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化，候凝時(shí)間為24h至26h。
[0018]實(shí)施例3，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化，設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度為400m至600m。根據(jù)需要，完鉆層位于煤層或接近煤層的位置50m至100m。
[0019]實(shí)施例4，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化，膨脹管3膨脹前，膨脹管3的內(nèi)徑和鉆桿的內(nèi)徑相等。
[0020]實(shí)施例5，作為上述實(shí)施例的優(yōu)化，膨脹管3膨脹后，膨脹管3的內(nèi)徑和套管1的內(nèi)徑相等。
[0021]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行:第一步，采用常規(guī)鉆井方法完成水平井的一開表層段、二開直井段和增斜段的鉆進(jìn)，完鉆后下套管固井；第二步，固井后下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具進(jìn)行三開煤層第一水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具；第三步，用鉆具送入膨脹管，在膨脹管下端固定安裝可鉆式浮鞋，膨脹管定位后注入水泥漿，打入膠塞至可鉆式浮鞋位置，使井壁和膨脹管之間的環(huán)空充滿水泥漿；第四步，通過地面高壓栗繼續(xù)向管柱打入高壓液體，當(dāng)栗壓達(dá)到15MPa至20MPa時(shí)，膨脹管發(fā)生膨脹，保持壓力10分鐘至20分鐘，釋放鉆具與膨脹管連接的上接頭，起出鉆具，進(jìn)行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨銑膨脹管與鉆具連接的上接頭、膨脹管中的水泥柱、可鉆式浮鞋以及未充分膨脹的膨脹管，磨銑后形成規(guī)則的圓柱狀井眼；第六步，下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具進(jìn)行三開煤層第二水平段的鉆進(jìn)，按硬質(zhì)煤層進(jìn)尺為100m至200m，松軟煤層進(jìn)尺為50m至100m，完鉆后起出鉆具，用鉆具再次送入膨脹管，重復(fù)第三步至第五步直至達(dá)到設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于候凝時(shí)間為24h 至 26ho3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于設(shè)計(jì)水平段長(zhǎng)度為400m至600m。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹前，膨脹管的內(nèi)徑和鉆桿的內(nèi)徑相等。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹前，膨脹管的內(nèi)徑和鉆桿的內(nèi)徑相等。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹后，膨脹管的內(nèi)徑和套管的內(nèi)徑相等。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹后，膨脹管的內(nèi)徑和套管的內(nèi)徑相等。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹后，膨脹管的內(nèi)徑和套管的內(nèi)徑相等。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法，其特征在于膨脹管膨脹后，膨脹管的內(nèi)徑和套管的內(nèi)徑相等。
【專利摘要】<b>本發(fā)明涉及煤層氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，是一種煤層氣水平井膨脹管鉆完井方法；第一步，采用常規(guī)鉆井方法完成水平井的一開表層段、二開直井段和增斜段的鉆進(jìn)，完鉆后下套管固井；第二步，固井后下入帶有隨鉆擴(kuò)眼器的鉆具進(jìn)行三開煤層第一水平段的鉆進(jìn)，完鉆后起出鉆具；第三步，用鉆具送入膨脹管，在膨脹管下端固定安裝可鉆式浮鞋，膨脹管定位后注入水泥漿，打入膠塞至可鉆式浮鞋位置，使井壁和膨脹管之間的環(huán)空充滿水泥漿。</b><b>本發(fā)明通過膨脹管使水平段長(zhǎng)度分段進(jìn)行延伸，完井后水平段具有同一井徑；能夠有效封閉煤層，減少了水平井井塌和埋鉆具事故；同時(shí)延伸了水平段距離，提高了水平井開采效率，可進(jìn)行水平井分段壓裂作業(yè)，增加了煤層氣解析面積。</b>
【IPC分類】E21B7/28, E21B7/20, E21B7/00
【公開號(hào)】CN105421997
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510700279
【發(fā)明人】秦曦, 付紀(jì)浩, 黃軍平, 李輝, 陳杰, 王學(xué)成, 謝冬, 王軍, 席梅卿, 代紅
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日