一種煤層氣V型井組開採方法與流程
2023-12-12 23:34:17 1
本發明涉及煤層氣勘探開採技術，具體涉及一種煤層氣V型井組開採方法。
背景技術：
含煤地質層結構複雜，成煤後經歷強烈的構造運動，塑性增強，傳統煤層氣開採技術採用單一水平井與直井組合排採降壓採氣，，水力壓裂時不能進一步擴展原有的裂隙和割理，也不能產生新的較長的水力裂縫，有效壓裂改造面積小，產氣率低，且直井分布數量太多，耗時耗力，開發成本高昂，影響改造效果。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是，提供一種降低積液，減少磨損，提高開採效率的煤層氣V型井組開採方法。
本發明的煤層氣V型井組開採方法，包括以下步驟：
第一步，先鑽一直井，再鑽二水平井；直井鑽成後採用鋼套管固井；兩水平井與直井在同一位置對接連通構成V型井組，連通後在直井與水平井連接部位填砂，兩水平井分別下套管固井，固井完成後清砂；
第二步，兩水平井泵送橋塞分段壓裂施工；
第三步，進行橋塞磨銑，實現兩口水平井與直井的再次連通；第四步，直井中下入抽油泵排採，油管產水，油套環空產氣；所述直井採用鋼套管固井後，在水平井與直井目標對接層段採取擴孔造穴，在第一步中兩水平井與直井在造穴位置連通對接，在洞穴部位進行填砂作業；
所述擴孔造穴所造的洞穴直徑為0.5m；
根據煤層自然傾角的變化，水平井軌跡位於目的層構造高部位，而直井位於構造低部位。
本發明的煤層氣V型井組開採方法，藉助水平井和直井目的層段的高度差，實現了直井排水採氣，提高了煤層的改造體積和滲透性，降低水平井段的積液，減輕排採管柱的磨損，有效提升煤層氣開發效果，平均單井產氣量達到4345m3/d，達到直井的4倍以上，經濟效益前景高。
附圖說明
圖1是本發明的煤層氣V型井組結構示意圖；
圖2是本發明的煤層氣V型井組開採方法水平井進行壓裂的過程示意圖。
具體實施方式
如圖所示，一種煤層氣V型井組開採方法，採用步驟如下：
第一步，銑鑽V型井組：V型井組由一口直井和兩口水平井組成，先鑽一直井，後鑽兩水平井，兩口水平井與直井在同一位置貫通對接組合成V型井組；根據煤層自然傾角的變化，水平井軌跡位於目的層構造高部位，直井位於構造低部位；直井銑鑽完成後，採用鋼套管固井；在水平井與直井連接部位目標對接層段擴孔造穴，洞穴直徑為0.5m，使得相距近千米的水平井與直井準確對接；因多井眼固井存在較大難度，水平井與直井連通後在直井所造洞穴進行填砂作業，兩水平井分別下套管固井，固井完成後清砂；具體包括以下步驟：
（1）直井施工，下鋼套管（煤層井段為玻璃鋼套管）固井；
（2）直井煤層井段擴孔；
（3）兩口水平井按序先後開鑽；
（4）第一口水平井鑽完水平段與直井連通；
（5）直井填砂；
（6）第一口水平井洗井、下套管固井、候凝；
（7）直井清砂，為第二口水平井連通做準備；
（8）第二口水平井鑽完水平段與直井連通；
（9）直井第二次填砂；
（10）第二口水平井洗井、下套管固井、候凝；
（11）直井清砂；
（12）兩口水平井分別掃塞，實現三井眼溝通，形成井組。第二步，V型井組兩水平井泵送橋塞分段壓裂：依據鑽井水平段長度、煤層段特徵和固井質量，優選有利層段，確定壓裂段數；綜合分析水平段地應力特點，優選分簇射孔位置，優化射孔參數和壓裂施工參數；採用泵送橋塞射孔聯作工藝進行分段壓裂，實現壓裂段之間的有效分隔和高效作業。採用拉鏈式施工工序，對兩口水平井進行壓裂和泵送橋塞交叉作業，增強井間的誘導應力，提高裂縫的波及體積；具體包括以下步驟：
（1）通井：用通井規通井至人工井底，保證井筒乾淨；
（2）第一段射孔、壓裂：利用油管傳輸進行第一段射孔，起出射孔槍，對第一段進行光套管清水攜砂壓裂，壓裂不放噴，關井；
（3）下橋塞和射孔工具串：電纜作業下入橋塞、射孔工具串，到達30°井斜後，地面用壓裂泵車泵送橋塞和射孔工具串至預定位置；
（4）地面點火坐封橋塞；
（5）根據第二段射孔段位置，逐次上提電纜，分級點火射孔；
（6）起出射孔工具串；
（7）壓裂：投球封隔下層，光套管注入壓裂第二段，頂替階段採取過頂替，壓裂完後不放噴，確保水平段無支撐劑殘留；
（8）重複步驟（3）～（7），對其餘層段依次下入橋塞、射孔、投球壓裂，直至完成全部層。第三步，進行橋塞磨銑：在兩口水平井壓裂完成之後，進行橋塞的磨銑，實現兩口水平井與直井的再次連通；第四步，下泵排採：直井中下入抽油泵，油管產水，油套環空產氣，該階段的關鍵點是控制排採速度，根據煤儲層的出水量，制定分階段的排採工作制度。本發明的煤層氣V型井組開採方法，V型水平井組由兩口水平井與一口直井對接組成水平連通井組，實際上是由兩組之間呈一定夾角並共用一口排採直井的U型井組成，兩口水平井與直井連通經壓裂後，地層流體通過兩個水平井眼分排流向同一排採直井井筒內，實現共同排採降壓採氣，節約了排採直井施工井數、增加有效供給範圍，降低了開發成本；藉助水平井和直井目的層段的高度差，實現了直井排水採氣，提高了煤層的改造體積和滲透性，降低水平井段的積液，減輕排採管柱的磨損，有效提升煤層氣開發效果，平均單井產氣量達到4345m3/d，達到直井的4倍以上，經濟效益前景高。