一種煤層氣水平井棄井作業方法
2023-05-21 01:44:46
一種煤層氣水平井棄井作業方法
【專利摘要】一種煤層氣水平井棄井作業方法，屬於煤層氣開採領域。鑽具從水平井重入至主支水平井眼末端，用清水充分循環；根據所封固井段井眼尺寸大小、長度計算所需水泥漿量，掌握水泥漿的初凝時間優化施工，地面配製好1.80≤ρ≤2.0g／cm3常規密度的水泥漿，將水泥漿從鑽具水眼壓入井內，分段對主支井眼進行封固；每封固一定井段，起出井內鑽具關井候凝48-72小時，使井內水泥漿充分凝固膠結；下入鑽具探塞面，合格後，重複上述步驟直至將全井泥巖段封固至套管內完成，關閉井口試壓10MPa，合格後起出鑽具，完成棄井封固作業。本發明將主支、分支泥巖段用水泥進行封固，恢復煤層頂板、底板的完整性，不影響採氣結束後煤礦規模化開採。
【專利說明】一種煤層氣水平井棄井作業方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種主支在煤層頂板泥巖或底板泥巖的水平井棄井作業方法，屬於煤層氣開採領域。
【背景技術】
[0002]煤層氣開採是煤炭資源綜合開採的第一步，為保證煤炭資源的充分利用，需對地面抽採所造成的環境、安全風險進行最大消除。煤層氣多分支水平井是開發煤層氣資源的主要井型。對於主支 在穩定的煤層頂板泥巖或底板泥巖的水平井，當煤層氣開採結束或因事故需要廢棄時，目前還沒有一種針對該井型的棄井方法，以確保煤層頂板和底板泥巖的完整性，從而預防後期煤礦規模化開採過程中的安全隱患。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種煤層氣水平井棄井作業方法，適用於主支在煤層頂板泥巖或底板泥巖的水平井，以確保煤層頂板和底板泥巖的完整性。
[0004]本發明的目的是通過下述方案實現的:一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口洞穴井時，棄井作業包括以下步驟:
[0005](I)鑽具從水平井重入至主支水平井眼末端，用鑽井液充分循環，並將鑽具內的測量儀器撈出，鑽井液繼續循環，觀察計量進出口排量及液性；
[0006](2)根據所封固井段井眼尺寸、長度計算所需水泥漿量，根據水泥漿的初凝時間優化施工，地面配製好1.80S P ^ 2.0g / cm3常規密度的水泥漿，將水泥漿從鑽具水眼壓入井內，對主支井眼末端與最近的一個分支側鑽點之前井段，分支末端到下一個側鑽點井段，最遠分支側鑽點到套管內井段依次進行封固；
[0007](3)每封固一定井段，起出井內鑽具關井候凝48-72小時，使井內水泥漿充分凝固膠結；
[0008](4)下入鑽具加壓30kN探塞面，合格後，重複上述步驟直至將全井泥巖段封固至套管內30米完成，關閉井口試壓IOMpa,合格後起出鑽具,完成棄井封固作業。
[0009]一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井時，棄井作業包括以下步驟:
[0010](I)計算水平井眼泥巖段的井眼容積，在水平井井口用加入示蹤劑和堵漏劑的鑽井液與遠端洞穴井井口之間建立循環；
[0011](2)地面計量進出口排量，根據封固井段容積和循環洗井的用量，從地面配製P ^ 1.45g / cm3的低密度水泥漿，關閉近端洞穴井井口，從水平井井口壓入低密度水泥漿，直至水泥漿量填充至套管內，停止作業，關閉水平井和遠端洞穴井井口候凝；
[0012](3)待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝48-72小時，水平井和遠端洞穴井井口分別試壓20Mpa，合格後完成棄井封固作業。
[0013]一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井時，棄井作業還可以按以下步驟完成:
[0014](I)從遠端洞穴井井口與水平井井口之間用加入示蹤劑和堵漏劑的清水建立循環；
[0015](2)地面計量進出口排量，根據封固井段容積和循環洗井的用量，從地面配製P ^1.45g / cm3的低密度水泥漿，關閉近端洞穴井井口，從遠端洞穴井井口壓入低密度水泥漿，直至水泥漿填充至套管內，停止作業，關閉遠端洞穴井和水平井井口候凝；
[0016](3)待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝48-72小時，水平井和遠端洞穴井井口分別試壓IOMpa,合格後完成棄井封固作業。
[0017]本發明的有益效果是:本發明將主支、分支泥巖段用水泥進行封固，恢復煤層頂板、底板的完整性，不影響採氣結束後煤礦規模化開採。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是有一口多分支水平井和一口洞穴井的煤層氣水平井組結構示意圖；
[0019]圖2是有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井的煤層氣水平井組結構示意圖；
[0020]圖3是有一口多分支水平井和一口洞穴井的煤層氣水平井組實施棄井封固作業後的不意圖；
[0021]圖4是有一口多分 支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井的煤層氣水平井組實施棄井封固作業後的示意圖。
[0022]圖中:1.水平井；2.近端洞穴井；3.遠端洞穴井；4.分支泥巖段；5.分支煤層段；
6.主支泥巖段。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例，就本發明做進一步說明。圖1可作為本實施例有一口多分支水平井和一口洞穴井的煤層氣水平井組結構示意圖，圖2可作為本實施例有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井的煤層氣水平井組結構示意圖，圖3可作為本實施例有一口多分支水平井和一口洞穴井的煤層氣水平井組實施棄井封固作業後的示意圖，圖4可作為本實施例有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井的煤層氣水平井組實施棄井封固作業後的示意圖。
[0024]如圖1所示，在一口多分支水平井(I)和一口洞穴井(2)組合的水平井組中，水平井主支鑽有多個水平分支，水平段總體由分支泥巖段(4)、分支煤層段(5)、主支泥巖段(6)三個部分組成。
[0025]鑽具從水平井(I)重入至主支水平井眼末端，用清水充分循環正常，並將鑽具內的測量儀器撈出，清水繼續循環，觀察計量進出口排量及液性，待正常後，根據所封固井段井眼尺寸、長度計算所需水泥漿量，根據水泥漿的初凝時間優化施工，地面用準備好的敞口立方體空罐配製好所需常規密度(1.80S P ^ 2.0g / cm3)的水泥漿，通過下入主支末端的鑽具泵注至井眼內對主支井眼末端與最近的一個分支側鑽點之前井段，分支末端到下一個側鑽點井段，最遠分支側鑽點到套管內井段依次進行封固，每封固完一定井段，上提鑽具至封固井段以上1-3米反循環洗井，將鑽具內多餘水泥漿洗出，起出井內鑽具關井候凝72小時。
[0026]下入鑽具加壓30kN探塞面，合格後，重複上述步驟直至將全井泥巖段封固至套管內30米完成，重新下入鑽具探水泥塞面達到要求後，關閉水平井(I)、近端遠端井(2)井口分別試壓lOMpa，合格後起出鑽具，完成棄井封固作業，見圖3。
[0027]同時，本發明還提供了另一種棄井施工方法，如圖2所示，在一口多分支水平井
(I)和一口近端洞穴井(2)、一口遠端洞穴井(3)組合的水平井組中，水平井主支鑽有多個水平分支，水平段總體由分支泥巖段(4)、分支煤層段(5)、主支泥巖段(6)三個部分組成。
[0028]需要棄井時，計算水平井眼泥巖段的井眼容積，在水平井⑴井口用加入一定量能用肉眼識別、顏色較為明顯的示蹤劑和一定量具有封堵煤層作用堵漏劑清水與遠端洞穴井⑶井口之間建立循環。
[0029]地面計量進出口排量與返出口液性等情況，根據所封固井段容積和循環洗井的用量，從地面用準備好的敞口立方體空罐配製一定量的低密度(P ( 1.45g / cm3)水泥漿，關閉近端洞穴井(2)井口，從水平井(I)井口泵入低密度水泥漿，直至從地面計量泵入井內的水泥漿量填充至套管內，停止作業，關閉水平井(I)和遠端洞穴井(3)井口候凝。
[0030]待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝72小時，水平井(I)和遠端洞穴井(3)井口分別試壓IOMpa,合格後完成棄井封固作業,見圖4。
[0031]也可從遠端洞穴井(3)井口與水平井(I)井口之間用加入帶有一定量能用肉眼識另IJ、顏色較為明顯的示蹤劑和一定量具有封堵煤層作用堵漏劑清水建立循環。
[0032]地面計量進出口排量與返出口液性等情況，根據所封固井段容積和循環洗井的用量，從地面用準備好的敞口立方體空罐配製一定量的低密度(P ( 1.45g / cm3)水泥漿，關閉洞穴井井口 2，從洞穴井3井口泵入低密度水泥漿，直至從地面計量泵入井內的水泥漿量至套管內，停止作業，關閉水平井(I)和遠端洞穴井(3)井口候凝。
[0033]待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝72小時，水平井⑴和遠端洞穴井(3)井口分別試壓20Mpa,合格後完成棄井封固作業,見圖4。
【權利要求】
1.一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口洞穴井時，棄井作業包括以下步驟: (1)鑽具從水平井重入至主支水平井眼末端，用鑽井液充分循環，並將鑽具內的測量儀器撈出，鑽井液繼續循環，觀察計量進出口排量及液性； (2)根據所封固井段井眼尺寸、長度計算所需水泥漿量，根據水泥漿的初凝時間優化施工，地面配製好1.80≤ P ≤ 2.0g / cm3常規密度的水泥漿，將水泥漿從鑽具水眼壓入井內，對主支井眼末端與最近的一個分支側鑽點之前井段，分支末端到下一個側鑽點井段，最遠分支側鑽點到套管內井段依次進行封固； (3)每封固一定井段,起出井內鑽具關井候凝48-72小時，使井內水泥漿充分凝固膠結； (4)下入鑽具加壓30kN探塞面，合格後，重複上述步驟直至將全井泥巖段封固至套管內30米完成，關閉井口試壓lOMpa，合格後起出鑽具，完成棄井封固作業。
2.根據權利要求1所述的一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井時，棄井作業包括以下步驟: (1)計算水平井眼泥巖段的井眼容積，在水平井井口用加入示蹤劑和堵漏劑的鑽井液與遠端洞穴井井口之間建立循環； (2)地面計量進出口排量，根據封固井段容積和循環洗井的用量，從地面配製P ≤1.45g / cm3的低密度水泥漿，關閉近端洞穴井井口，從水平井井口壓入低密度水泥漿，直至水泥漿量填充至套管內，停止作業，關閉水平井和遠端洞穴井井口候凝； (3)待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝48-72小時，水平井和遠端洞穴井井口分別試壓20Mpa,合格後完成棄井封固作業。
3.根據權利要求1所述的一種煤層氣水平井棄井作業方法，其特徵在於，當煤層氣水平井組有一口多分支水平井和一口近端洞穴井、一口遠端洞穴井時，棄井作業還可以按以下步驟完成: (1)從遠端洞穴井井口與水平井井口之間用加入示蹤劑和堵漏劑的清水建立循環； (2)地面計量進出口排量，根據封固井段容積和循環洗井的用量，從地面配製P≤1.45g / cm3的低密度水泥漿，關閉近端洞穴井井口，從遠端洞穴井井口壓入低密度水泥漿，直至水泥漿填充至套管內，停止作業，關閉遠端洞穴井和水平井井口候凝； (3)待井內水泥漿充分凝固膠結，候凝48-72小時，水平井和遠端洞穴井井口分別試壓IOMpa,合格後完成棄井封固作業。
【文檔編號】E21B33/13GK103924944SQ201310408912
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年9月11日 優先權日:2013年9月11日
【發明者】楊勇, 王風銳, 郎淑敏, 崔樹清, 吳國棟, 周立春, 劉永峰 申請人:華北石油管理局