CN206000529U - 一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其包括:依次设置的第一直井、第二直井和第三直井;多分支水平井***,包括水平主井和若干水平分支井,水平主井包括依次连接的竖直段、转折段和水平段,竖直段由第一直井的上部构成,转折段由竖直段的侧窗向外延伸,水平段包括依次连接的第一水平段、第二水平段和第三水平段,第一水平段一端连接转折段,另一端与第二直井连通,第二水平段一端与第二直井连通,另一端与第三直井连通,第三水平段与第三直井连通。借此,不但有效的提高了空间利用率,大大提高了整个区域的产气量,更能有效的利用资源,减少了水平井地面钻前工程的施工量和钻井施工量及搬迁费用,节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型属于煤层气资源开采技术领域,具体涉及一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井。
背景技术
煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。俗称“瓦斯”,热值是通用煤的2-5倍,1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会***,这是煤矿瓦斯***事故的根源。煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯***率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效:洁净能源,商业化能产生巨大的经济效益,为国家战略资源。
煤层中一般含有水,故在进行开采前,需通过排水形成压降漏斗来降低平均储层压力,可见煤层气的产出是一个复杂的降压—解吸—扩散—渗流的过程。这也是煤层气藏与常规气藏的主要区别。目前煤层气完钻水平井多采用裸眼完井模式,但是,水平井在排采期间易发生煤层垮塌、煤粉堵塞井眼事故,是造成单井日产量低的主要原因之一。因此研究煤层气U型井煤粉产出机理,可对实现煤层气的高效开采提供重要的理论依据。
我国煤层气地面抽采技术,最初多数是借鉴了国外的打直井然后压裂开采技术,由此我国在煤层气开采初期全国范围内打了很多的直井,直井煤层裸露面积少,再加上煤层低渗透性地质条件的影响,大部分直井的产气量不理想。
到目前为止,中国煤层气地面抽采井数量超过14,000口,其中70%的煤层气井产气量达不到商业产气量标准(1000方/天),为了盘活这些煤层气井,我们在充分利用原有老井的基础上对这些老井进行井型改造,增加产气量,使老树发新芽,让这些老井起死回生,重新焕发出光彩。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题,本实用新型提供一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其可以增加煤层的裸露面积,更好地沟通渗流通道,增大单井控制储量,可以提高区域产气量。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本实用新型采用的主要技术方案包括:
一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其包括:
依次设置的第一直井、第二直井和第三直井;
多分支水平井***,包括水平主井和若干水平分支井,水平主井包括依次连接的竖直段、转折段和水平段,竖直段由第一直井的上部构成,转折段由竖直段的侧窗向外延伸,水平段包括依次连接的第一水平段、第二水平段和第三水平段,第一水平段一端连接转折段,另一端与第二直井连通,第二水平段一端与第二直井连通,另一端与第三直井连通,第三水平段与第三直井连通。
借助上述结构的设置,不但有效的提高了空间利用率,大大提高了整个区域的产气量,更能有效的利用资源,减少了水平井地面钻前工程的施工量和钻井施工量及搬迁费用,节约了成本。除了增加了各煤层气井的井间干扰,同时,由于在水平主井的水平段对接第二、第三两口直井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变,也大大提高了煤层的渗透率,有利于煤层气的解吸、扩散和运移,为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件,增加了煤层气的采收率。
本实用新型的一个实施例中,若干水平分支井中的一部分设于第一水平段,另一部分设于第二水平段。
本实用新型的一个实施例中,第一水平段与第二水平段之间具有一预定夹角α,预定夹角α介于170°至180°之间。
较佳的,水平段整体大致呈一直线。
本实用新型的一个实施例中,第三水平段长度在100m至200m之间。
本实用新型的一个实施例中,竖直段设置有PE管或玻璃钢管。
本实用新型的一个实施例中,转折段设置有PE管或玻璃钢管。
本实用新型的一个实施例中,水平段设置有PE筛管或玻璃钢筛管。
本实用新型的一个实施例中,第二直井对应水平主井位置的套管预先锻铣掉。
本实用新型的一个实施例中,第三直井对应水平主井位置的套管预先锻铣掉。
本实用新型的一个实施例中,第二直井对应于水平段的位置设置有连接构件,供水平段穿设连接。
较佳的,水平段与连接构件之间设置有过渡夹层,过渡夹层采用弹性材质制成,过渡夹层粘结于连接构件。借以防止振动导致的碰撞。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是:本实用新型的煤层气井不但有效的提高了空间利用率,大大提高了整个区域的产气量,更能有效的利用资源,减少了水平井地面钻前工程的施工量和钻井施工量及搬迁费用,节约了成本。本实用新型的煤层气井除了增加了各煤层气井的井间干扰,同时,由于在水平主井的水平段对接第二、第三两口直井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变,也大大提高了煤层的渗透率,有利于煤层气的解吸、扩散和运移,为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件,增加了煤层气的采收率。另外,后期排采施工中,修井时,两口直井可以先后建立循环,洗井更充分更彻底。
附图说明
图1为本实用新型第一实施例的煤层气井的整体水平投影结构的示意图;
图2为本实用新型第一实施例的煤层气井的整体结构示意图;
图3为本实用新型第一实施例的煤层气井的剖切结构示意图。
【附图标记说明】
1:第一直井;
2:第二直井;
3:第三直井;
4:水平主井;
41:竖直段;
42:转折段;
43:水平段;
431:第一水平段;
432:第二水平段;
433:第三水平段;
5:水平分支井。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本实用新型作详细描述。
参见图1、图2和图3,本实用新型第一实施例的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其包括:
依次设置的第一直井1、第二直井2和第三直井3;
多分支水平井***,包括水平主井4和若干水平分支井5,水平主井4包括依次连接的竖直段41、转折段42和水平段43,竖直段41由第一直井1的上部构成,转折段42由竖直段41的侧窗向外延伸,水平段43包括依次连接的第一水平段431、第二水平段432和第三水平段433,第一水平段431一端连接转折段42,另一端与第二直井2连通,第二水平段432一端与第二直井2连通,另一端与第三直井3连通,第三水平段433与第三直井3连通。
借助上述结构的设置,不但有效的提高了空间利用率,大大提高了整个区域的产气量,更能有效的利用资源,减少了水平井地面钻前工程的施工量和钻井施工量及搬迁费用,节约了成本。除了增加了各煤层气井的井间干扰,同时,由于在水平主井4的水平段43对接第二、第三两口直井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变,也大大提高了煤层的渗透率,有利于煤层气的解吸、扩散和运移,为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件,增加了煤层气的采收率。
其中,若干水平分支井5中的一部分设于第一水平段431,另一部分设于第二水平段432。
其中,第一水平段431与第二水平段432之间具有一预定夹角α,预定夹角α介于170°至180°之间。
较佳的,水平段43整体大致呈一直线。
如图3所示,水平段43可以是一个整体,即第一水平段431、第二水平段432和第三水平段433之间不分离。
其中,第三水平段433长度在100m至200m之间。
其中,竖直段41设置有PE管或玻璃钢管。
其中,转折段42设置有PE管或玻璃钢管。
其中,水平段43设置有PE筛管或玻璃钢筛管。
其中,第二直井2对应水平主井4位置的套管预先锻铣掉。
其中,第三直井3对应水平主井4位置的套管预先锻铣掉。
本实用新型的一个实施例中,第二直井2对应于水平段43的位置设置有连接构件,供水平段43穿设连接。
具体的,连接构件具有四个连接接口以及若干开口,其中,四个连接接口两两相对设置,第一对相对设置的两个连接接口分别连接第二直井2的上半段和下半段,第二对相对设置的两个连接接口分别连接水平段43的第一水平段431和第二水平段432,若干开口包括三角形开口和圆角三角形开口。
其中,水平段43的PE筛管或玻璃钢筛管穿设支撑于连接构件中,较佳的,水平段43的PE筛管或玻璃钢筛管与连接构件之间设置有过渡夹层,过渡夹层采用弹性材质制成,如橡胶,过渡夹层粘结于连接构件。
应用时,本实用新型可以按如下方法实施(以对现有直井进行改造为例说明):
步骤1,首先对已有直井的井史资料及生产数据进行分析,并搜集相关区域的其它地质资料,优选合适的三口直井,建立三维模型;
步骤2,在选定的目标区域内,确定预改造为多分支水平井***的竖直段41的第一直井1和另两口用于对接的第二直井2和第三直井3,例如选择最远端的一口直井作为第一直井1,复测各个井口的坐标,做出设计;
步骤3,采用现有的套管锻铣技术,将用于对接的两口直井的目标煤层段的套管锻铣掉,锻铣完成后,下入RMRS仪器(即Rotary Magnetic Ranging System,旋转磁测距***),测数据,确定目标段的磁干扰不影响后期对接施工,锻铣成功,顺便测出直井的井斜数据,获知直井的井身轨迹走向数据(注:套管铣削的长度根据对接仪器RMRS的要求确定);
步骤4,对由第一直井1改造而成的竖直段41进行套管开窗作业,先设定好角度后,开始开窗作业,之后开始水平井作业,开窗之后,一定要修窗口,避免起钻事故的发生;
步骤5,开始水平主井4造斜段施工,把握好全角变化率,选择合适的着陆点,及着陆时的角度;
步骤6,水平段43的施工,宗旨是先分支后主支,携手并进,施工过程设计好分支的离开角,水平段43施工时应防止煤层垮塌造成卡钻、埋钻等事故;
步骤7,第一次连通,距离第二直井2剩余100米左右时,起钻下入强磁接头,同时第二直井2下入RMRS仪器,开始连通作业;
步骤8,第一次连通完成之后,封住第二直井2的井口,开始第二水平段432施工(施工方法参见步骤6);
步骤9,第二水平段432距离靶点剩余100米时,开始连通作业(施工方法参见步骤7),连通完成后,继续施工,再打100-200米左右,完钻;
步骤10,完钻后,用泥浆清洗剂溶液充分清洗水平分支井5,移除钻井过程中泥浆对煤层表面造成的污染(注:清洗时间不少于8个小时),然后在水平主井4下入PE筛管支撑煤层,完井;
步骤11,将常规排采设备下入对接的两口直井中进行排采(注:排采初期注意控制液面下降的速度)。
综上所述,本实用新型的煤层气井不但有效的提高了空间利用率,大大提高了整个区域的产气量,更能有效的利用资源,减少了水平井地面钻前工程的施工量和钻井施工量及搬迁费用,节约了成本。本实用新型的煤层气井除了增加了各煤层气井的井间干扰,同时,由于在水平主井的水平段对接第二、第三两口直井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变,也大大提高了煤层的渗透率,有利于煤层气的解吸、扩散和运移,为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件,增加了煤层气的采收率。另外,后期排采施工中,修井时,两口直井可以先后建立循环,洗井更充分更彻底。
Claims (10)
1.一种基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于,其包括:
依次设置的第一直井、第二直井和第三直井;
多分支水平井***,包括水平主井和若干水平分支井,水平主井包括依次连接的竖直段、转折段和水平段,竖直段由第一直井的上部构成,转折段由竖直段的侧窗向外延伸,水平段包括依次连接的第一水平段、第二水平段和第三水平段,第一水平段一端连接转折段,另一端与第二直井连通,第二水平段一端与第二直井连通,另一端与第三直井连通,第三水平段与第三直井连通。
2.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:若干水平分支井中的一部分设于第一水平段,另一部分设于第二水平段。
3.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:第一水平段与第二水平段之间具有一预定夹角α,预定夹角α介于170°至180°之间。
4.如权利要求3所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:水平段整体大致呈一直线。
5.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:第三水平段长度在100m至200m之间。
6.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:竖直段和/或转折段设置有PE管或玻璃钢管。
7.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:水平段设置有PE筛管或玻璃钢筛管。
8.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:第二直井和/或第三直井对应水平主井位置的套管预先锻铣掉。
9.如权利要求1所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:第二直井对应于水平段的位置设置有连接构件,供水平段穿设连接。
10.如权利要求9所述的基于直井改造的具有多分支水平井***的煤层气井,其特征在于:水平段与连接构件之间设置有过渡夹层,过渡夹层采用弹性材质制成,过渡夹层粘结于连接构件。
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CN106948860A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 基于u型井与定向钻孔协同递进抽采煤层瓦斯的方法 |
CN108868617A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 北京市华清地热开发集团有限公司 | 圆孔钻具 |
CN110185389A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-30 | 重庆城开能源有限公司 | 一种废弃深部矿山井地热开发利用***及方法 |
CN110306965A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-08 | 河南理工大学 | 一种用于煤层气低产井区的增产方法 |
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CN106948860A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-07-14 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 基于u型井与定向钻孔协同递进抽采煤层瓦斯的方法 |
CN108868617A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-11-23 | 北京市华清地热开发集团有限公司 | 圆孔钻具 |
CN108868617B (zh) * | 2018-07-13 | 2024-06-04 | 北京市华清地热开发集团有限公司 | 圆孔钻具 |
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