RU2211322C2 - Method of opening of hydrocarbon-containing seams - Google Patents

Abstract

FIELD: mining; applicable in early withdrawal (recovery) of coal seams methane. SUBSTANCE: method includes drilling-off of coal seams by vertical hole intersecting gas-saturated coal seams. Hydraulic fracturing of coal seams is effected through vertical hole with formation of main fractures of hydraulic fracturing; azimuths of fractures are determined, and then, at least, two holes are drilled and gas is withdrawn through holes. Holes are drilled pseudohorizontally, using the said vertical hole, and vertical part of pseudohorizontal holes is drilled with intersection of coal seams while horizontal ends are drilled over main fractures of hydraulic fracturing. EFFECT: reduced expenditures for drilling of horizontal holes. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при заблаговременном извлечении (добыче) метана угольных пластов. The invention relates to the mining industry and can be used in advance extraction (production) of methane from coal seams.

Известен способ вскрытия углеводородсодержащего пласта, включающий бурение вертикального и горизонтального участков скважин в равновесных условиях, причем бурение вертикального участка ведет за контуром содержания углеводородов, а вскрытие непосредственно пласта проводят горизонтальными участками скважины [1]. A known method of opening a hydrocarbon-containing formation, including drilling vertical and horizontal sections of wells in equilibrium conditions, moreover, drilling a vertical section leads to the contour of the hydrocarbon content, and opening directly the formation is carried out by horizontal sections of the well [1].

Недостатком этого способа является то, что вертикальная часть скважины не проходит непосредственно по углеводородсодержащему пласту, что значительно снижает газоотдачу углеводородов за счет уменьшения поверхности скважины, пересекающей пласт, а также не позволяет осуществлять через вертикальный участок скважины все виды внешнего воздействия на пласта, например его гидроразрыв. The disadvantage of this method is that the vertical part of the well does not pass directly through the hydrocarbon-containing formation, which significantly reduces the gas yield of hydrocarbons by reducing the surface of the well crossing the formation, and also does not allow all kinds of external impact on the formation through the vertical section of the well, for example, its hydraulic fracturing .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ вскрытия углеводородсодержащеого пласта [2]. Этот способ заключается в бурении вертикальной скважины в угольном пласте, гидроразрыв через эту скважину, разбуривание двух скважин и отбор газа через них. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method of opening a hydrocarbon-containing formation [2]. This method consists in drilling a vertical well in a coal seam, hydraulic fracturing through this well, drilling two wells and taking gas through them.

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает приемлемых для работы потребителей расходов добываемого газа из углеводородсодержащего пласта из-за отсутствия устойчивой фильтрационной связи между стволом инициирующей скважины и отдаленными от нее областями угольного пласта, т.к. со временем берега трещины гидроразрыва сходятся, ее сечение уменьшается, что приводит к уменьшению газопроницаемости пласта и снижению газовыделения через трещину. The disadvantage of this method is that it does not provide acceptable consumer costs for the produced gas from the hydrocarbon-containing formation due to the lack of a stable filtration connection between the trunk of the initiating well and the regions of the coal formation remote from it, because over time, the sides of the fracture crack converge, its cross section decreases, which leads to a decrease in the gas permeability of the formation and a decrease in gas release through the crack.

Цель изобретения - образование между вертикальной и псевдогоризонтальной скважинами газопроницаемого фильтрующего объема для обеспечения приемлемых для работы потребителей расходов добываемого метана и сокращение затрат на бурение горизонтальных стволов скважин при их проходке в неразгруженном от горного давления угольном пласте. The purpose of the invention is the formation between the vertical and pseudo-horizontal wells of a gas-permeable filter volume to ensure acceptable consumer costs for the produced methane and to reduce the cost of drilling horizontal wellbores when they are drilled in a coal seam that is not unloaded from rock pressure.

Указанная цель достигается тем, что через вертикальную скважину гидроразрыв всех угольных пластов, пересекаемых вертикальной скважиной, с образованием магистральных трещин гидроразрыва, определяют их азимут, а затем разбуривают псевдогоризонтальные скважины, используя ту же вертикальную скважину, причем вертикальная часть псевдогоризонтальных скважин пересекает угольные пласты, а горизонтальное окончание бурят по магистральным трещинам гидроразрыва. This goal is achieved by the fact that through a vertical well hydraulic fracturing of all coal seams intersected by a vertical well, with the formation of main hydraulic fractures, their azimuth is determined, and then pseudo-horizontal wells are drilled using the same vertical well, and the vertical part of the pseudo-horizontal wells crosses the coal seams, and the horizontal end is drilled along the main hydraulic fractures.

Сущность изобретения заключается в том, что разбуривание угольных пластов осуществляют вертикальной скважиной, пересекающей газонасыщенные угольные пласты, при этом гидроразрыв угольных пластов проводят через вертикальную скважину с образованием магистральных трещин гидроразрыва, определяют их азимут, а затем осуществляют разбуривание, по крайней мере, двух скважин и отбор газа через скважины, причем разбуривание скважин осуществляют псевдогоризонтально, используя ту же вертикальную скважину, а вертикальную часть псевдогоризонтальных скважинах бурят с пересечением угольных пластов, в то время как горизонтальное окончание бурят по магистральным трещинам гидроразрыва. The essence of the invention lies in the fact that the drilling of coal seams is carried out by a vertical well intersecting gas-saturated coal seams, while hydraulic fracturing of the coal seams is carried out through a vertical well with the formation of main hydraulic fractures, their azimuth is determined, and then at least two wells are drilled and gas is taken through the wells, and the wells are drilled pseudo-horizontal using the same vertical well, and the vertical part is pseudo-horizontal In new wells, they are drilled with the intersection of coal seams, while the horizontal end is drilled along the main hydraulic fractures.

На чертеже представлена схема вскрытия газовой залежи угольного пласта. The drawing shows a scheme for opening a gas reservoir of a coal seam.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

С поверхности земли, где расположена буровая вышка 1, бурят вертикальную скважину 2, которая пересекает газонасыщенные угольные пласты 3; из вертикальной скважины 2 производят последовательно гидроразрыв каждого угольного пласта и определяют азимут магистральной трещины гидроразрыва 4, затем, используя ту же вертикальную скважину 2, бурят псевдогоризонтальные скважины 5, горизонтальные окончания 6 которых бурят по направлению магистральных трещин гидроразрыва 4. Бурение псевдогоризонтальных скважин 5 по магистральным трещинам гидроразрыва 4 требует значительно меньших затрат, так как угольный пласт уже разрушен в направлении магистральных трещин гидроразрыва. From the surface of the earth where the drilling tower 1 is located, a vertical well 2 is drilled, which crosses the gas-saturated coal seams 3; hydraulic fracturing of each coal seam is carried out sequentially from a vertical well 2 and the azimuth of the main hydraulic fracture 4 is determined, then using the same vertical well 2, pseudo-horizontal wells 5 are drilled, the horizontal ends 6 of which are drilled in the direction of the main hydraulic fractures 4. Drilling of pseudo-horizontal wells 5 along the main fractures 4 requires significantly lower costs, since the coal seam is already destroyed in the direction of the main fractures.

Добываемый метан из угольного пласта через магистральные трещины гидроразрыва и псевдогоризонтальные скважины поступает в вертикальную скважину и далее на поверхность. The produced methane from the coal seam through the main hydraulic fractures and pseudo-horizontal wells enters the vertical well and then to the surface.

Источники информации
1. Патент РФ 1696669, кл. Е 21 В 21/08, 43/00. Бюл. 45, 1991.Sources of information
1. RF patent 1696669, cl. E 21 B 21/08, 43/00. Bull. 45, 1991.

2. Авторское свидетельство СССР 968476, кл. Е 21 F 7/00, опубл. 23.10.1982. 2. Copyright certificate of the USSR 968476, cl. E 21 F 7/00, publ. 10/23/1982.

Claims (1)

Способ вскрытия углеводородсодержащих пластов, включающий разбуривание угольных пластов вертикальной скважиной, пересекающей газонасыщенные угольные пласты, гидроразрыв угольных пластов через вертикальную скважину с образованием магистральных трещин гидроразрыва, определение их азимута, разбуривание, по крайней мере, двух скважин и отбор газа через скважины, отличающийся тем, что разбуривание скважин осуществляют псевдогоризонтально, используя ту же вертикальную скважину, при этом вертикальную часть псевдогоризонтальных скважин бурят с пересечением угольных пластов, а горизонтальное окончание бурят по магистральным трещинам гидроразрыва. A method of opening hydrocarbon-containing formations, including drilling coal seams with a vertical well intersecting gas-saturated coal seams, fracturing the coal seams through a vertical well with formation of main hydraulic fractures, determining their azimuth, drilling at least two wells and selecting gas through the wells, characterized in that the drilling of wells is carried out pseudo-horizontal using the same vertical well, while the vertical part of the pseudo-horizontal wells drilled with the intersection of coal seams, and the horizontal end is drilled along the main hydraulic fractures.