連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井的製作方法
2023-06-20 05:24:16 2
專利名稱：連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油鑽井工程技術領域，特別涉及一種煤層氣多分支水平井鑽井工程，是一種連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井。
背景技術：
參閱圖1。目前，國內外煤層氣多分支水平井均有一口排採直井2和一口與之連通的多分支水平井I組成。排採直井2與多分支水平井I的連通點即直井洞穴3的位置選定在煤層7內。為了易於實現多分支水平井I與排採直井2在煤層7中成功對接及建立氣液通道，在排採直井2的煤層部位造一個直井洞穴3。連通點的煤層7經過造穴、連通等工藝後，嚴重破環了煤巖原有的膠結應力，使本來就易垮塌的煤層更容易垮塌。鑽井過程中，如果出現直井洞穴3周圍的煤層坍塌，將導致鑽具無法進入洞穴後的主井眼，後續作業無法正常進行。完井後抽排過程中如果出現洞穴垮塌，將導致排採工具無法下入，排採作業無法正常進行。專利號為CN201020542991.3的「一種煤層氣多分支水平井系統及其助排井」，披露了一種與煤層氣多分支水平井配合適用的助排井，助排井設置在多分支水平井水平段中煤層地勢下傾側。該發明中助排井採用在多分支水平井水平段的末端布置鑽井工程，以降低分支中的液體壓力，並利用新鑽井在目標地質體中造出通道使之與多分支水平井連通，協助多分支水平井排水降壓，達到地質體中氣體解吸的目的，提高被助產井的開發效率。但該發明助排井與多分支水平井的連通設在目標地質體(煤層)中，連通點的穩定性很難保證。
發明內容本發明的目的是:提供一種連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，將煤層氣多分支水平井與排採直井的連通點設置在煤層上部(或下部)穩定的頂板(或底板)巖層中。解決煤層氣多分支水平井與排採直井連通位置的井眼穩定問題，為鑽井施工和後期維護性作業提供穩定的井眼環境，為排採作業創造有利條件。本發明採用的技術方案是:連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，由一口排採直井和一 口與排採直井連通的多分支水平井組成，排採直井有直井洞穴，多分支水平井與排採直井的連通點為直井洞穴，其特徵在於:所述的直井洞穴的位置在穩定的頂板巖層或底板巖層中；多分支水平井有直井段、水平井主支和分支。該多分支水平井適用於具有穩定的頂板巖層或底板巖層的單斜煤層，排採直井位於多分支水平井的直井段的上傾方向，多分支水平井的直井段與排採直井的水平距離在200 350m之間。在排採直井上並在多分支水平井與排採直井連通點處造有直井洞穴，直井洞穴的底部或直井洞穴的頂部到煤層的距離為I 3m，直井洞穴的直徑為0.2 0.Sm,直井洞穴的高度為2 6m ;水平井主支在與排採直井在直井洞穴處連通後，以90 98°之間的井斜角鑽入煤層；在水平井主支上側鑽3 8個分支,分支在煤層中，分支的長度在50 600m之間,分支側鑽點間距為50 200m。本發明的有益效果:本發明連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，有效解決了煤層氣多分支水平井與排採直井連通點處的洞穴穩定問題；解決了煤層氣多分支水平井鑽井過程中，連通點垮塌造成的鑽具無法進入連通點後的主井眼，導致後續作業無法進行的技術難題；解決了完井後抽排過程中連通點垮塌，致使排採工具無法下入的技術問題。
圖1是現有的連通點在煤層中的煤層氣多分支水平井示意圖。圖2是實施例1的連通點在頂板巖層中的煤層氣多分支水平井結構剖面示意圖。圖3是實施例2的連通點在底板泥巖中的煤層氣多分支水平井結構剖面示意圖。圖中:1-多分支水平井，2-排採直井，3-直井洞穴，4-頂板巖層，5-分支，6_水平井主支，7-煤層,8-底板巖層。
具體實施方式
實施例1:以一個連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井為例，對本發明作進一步詳細說明。某沉積盆地煤層埋深775m，煤層厚4.2m，煤層傾角4°，煤層頂部為深灰色泥巖，地層傾角5° ,厚5.4m。參閱圖2。本發明連通點在頂板巖層中的煤層氣多分支水平井，由一口排採直井2和一 口與排採直井2連通的多分支水平井I組成，排採直井2有直井洞穴3，多分支水平井I與排採直井2的連通點為直井洞穴3，其特徵在於:所述的直井洞穴3的位置在穩定的頂板巖層4中；多分支水平井I有直井段、水平井主支6和分支5。該多分支水平井I適用於具有穩定的頂板巖層4的單斜煤層，排採直井2位於多分支水平井I的直井段的上傾方向，多分支水平井I的直井段與排採直井2的水平距離在300m。在排採直井2上並在多分支水平井I與排採直井2連通點處造有直井洞穴3，直井洞穴3的底部到煤層7的距離為2m，直井洞穴3的直徑為0.5m,直井洞穴3的高度為4m ；水平井主支6在與排採直井2在直井洞穴3處連通後，以90.5°的井斜角鑽入煤層，主支水平段長度900m ;在水平井主支6上側鑽8個分支5，分支5在煤層7中，分支5的長度520m，分支5側鑽點間距為90m。實施例2:參閱圖3。實施例2與實施例1不同點是:本發明連通點在底板巖層中的煤層氣多分支水平井，其直井洞穴3的位置在穩定的底板巖層8中。該多分支水平井I適用於具有穩定的底板巖層8的單斜煤層，直井洞穴3的頂部到煤層7的距離為1.5m。
權利要求1.一種連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，由一口排採直井(2)和一口與排採直井(2)連通的多分支水平井(I)組成，排採直井(2)有直井洞穴(3)，多分支水平井(I)與排採直井(2)的連通點為直井洞穴(3)，其特徵在於:所述的直井洞穴(3)的位置在穩定的頂板巖層(4)或底板巖層(8)中；多分支水平井(I)有直井段、水平井主支(6)和分支(5)。
2.根據權利要求1所述的連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，其特徵是:多分支水平井(I)適用於具有穩定的頂板巖層(4)或底板巖層(8)的單斜煤層，排採直井(2)位於多分支水平井(I)的直井段的上傾方向，多分支水平井(I)的直井段與排採直井⑵的水平距離在200 350m之間。
3.根據權利要求1所述的連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，其特徵是:在排採直井(2)上並在多分支水平井(I)與排採直井(2)連通點處造有直井洞穴(3)，直井洞穴⑶的底部或直井洞穴⑶的頂部到煤層(7)的距離為I 3m，直井洞穴(3)的直徑為0.2 0.8m,直井洞穴⑶的高度為2 6m。
4.根據權利要求1所述的連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，其特徵是:水平井主支(6)在與排採直井(2)在直井洞穴(3)處連通後，以90 98°之間的井斜角鑽入煤層；在水平井主支(6)上側鑽3 8個分支(5)，分支(5)在煤層(7)中，分支(5)的長度在50 600m之間，分支(5)側鑽點間距為50 200m。
專利摘要連通點在頂板或底板巖層中的煤層氣多分支水平井，應用於煤層氣多分支水平井鑽井工程。特徵由一口排採直井和一口與排採直井連通的多分支水平井組成，排採直井有直井洞穴，多分支水平井與排採直井的連通點為直井洞穴所述的直井洞穴的位置在穩定的頂板巖層或底板巖層中；多分支水平井有直井段、水平井主支和分支。效果是解決了煤層氣多分支水平井與排採直井連通點處的洞穴穩定問題；解決了煤層氣多分支水平井鑽井過程中，連通點垮塌造成的鑽具無法進入連通點後的主井眼，導致後續作業無法進行的難題。
文檔編號E21B43/30GK203035177SQ201220591950
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者楊勇, 倪元勇, 崔樹清, 王風銳 申請人:中國石油天然氣股份有限公司