煤層氣開發(fā)井的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煤層氣開發(fā)井，所述煤層氣開發(fā)井包括：一個(gè)工程井；第一定向井和第二定向井，兩個(gè)定向井的延伸方向不同，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為9m至12m；所述第一定向井的井口、第二定向井的井口與所述工程井的井口均位于同一井場(chǎng)中，所述第一定向井和第二定向井分別與所述工程井在地下連通；第一水平井，與所述第一定向井和所述工程井連通；第二水平井，與所述第二定向井和所述工程井連通。本發(fā)明減少了多層煤?jiǎn)为?dú)鉆水平井的重復(fù)工程，節(jié)約了土地，降低了成本。
【專利說明】煤層氣開發(fā)井

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤層氣開采領(lǐng)域，具體涉及一種煤層氣開發(fā)井。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有煤層氣開發(fā)井型一般為壓裂直井和水平井。壓裂直井由于單井控制面積小、壓裂裂縫難控制、占地多、需下鋼套管、破壞煤層頂?shù)装鍖?duì)煤礦影響大等缺點(diǎn)，逐漸被水平井所代替。
[0003]水平井一般分為“U”型水平井和“羽狀”多分支水平井。“U”型水平井的排采直井和工程井距離遠(yuǎn)，水平井往煤層下傾方向打，鉆完水平段后再與排采直井連通，水平段一般只有一支羽狀”多分支水平井的排采直井和工程井距離近，水平井往煤層上傾方向打，先與排采直井連通后再鉆煤層水平段，有多個(gè)水平分支。“U”型水平井對(duì)地形的要求高，在地形條件不好的區(qū)域，很難大規(guī)模采用。另外，這種水平井只有一個(gè)水平分支，單井控制面積小，對(duì)于開發(fā)一定面積的煤層氣田來說，鉆井較多，從而會(huì)導(dǎo)致整體鉆井成本上升。
[0004]“羽狀”多分支水平井一般由I 口排采直井和I 口工程井組成，兩口井位于兩個(gè)不同井場(chǎng)，井口地面距離一般200?300m。“羽狀”多分支水平井由于是由位于兩個(gè)不同井場(chǎng)的兩口井組成，而且對(duì)這兩個(gè)井場(chǎng)的距離和方位也有一定的要求，所以這種井型對(duì)地形的要求也相對(duì)較高，在地形條件不好的區(qū)域，很難大規(guī)模采用。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題:難以在地形條件不好的情況下，設(shè)置多分支水平井。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種煤層氣開發(fā)井，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以在地形條件不好的情況下，設(shè)置多分支水平井。
[0007]為此,本發(fā)明提出一種煤層氣開發(fā)井,所述煤層氣開發(fā)井包括:
[0008]一個(gè)工程井；
[0009]第一定向井和第二定向井，兩個(gè)定向井的延伸方向不同，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為9m至12m ；
[0010]所述第一定向井的井口、第二定向井的井口與所述工程井的井口均位于同一井場(chǎng)中，所述第一定向井和第二定向井分別與所述工程井在地下連通；
[0011]第一水平井，與所述第一定向井和所述工程井連通；
[0012]第二水平井，與所述第二定向井和所述工程井連通。
[0013]進(jìn)一步地，所述井場(chǎng)的尺寸為長(zhǎng)度小于等于80米，寬度小于等于50米。
[0014]進(jìn)一步地，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為10m。
[0015]進(jìn)一步地，每個(gè)定向井的水平位移為280至300米。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一水平井包括兩個(gè)水平段，兩個(gè)水平段分別伸入上下相鄰的煤層。
[0017]進(jìn)一步地，每個(gè)水平段均具有多個(gè)主支。
[0018]進(jìn)一步地，所述每個(gè)水平段各設(shè)有三個(gè)主支，每個(gè)主支進(jìn)尺800-1000m，中間主支上打兩個(gè)分支，每個(gè)分支進(jìn)尺400-500m，各分支的間距為300m。
[0019]進(jìn)一步地，所述每個(gè)水平段的主支和分支下入直徑50mm的連續(xù)塑料篩管。
[0020]進(jìn)一步地，所述第一水平井和第二水平井的泄壓面積不重疊。
[0021]進(jìn)一步地，所述相鄰的煤層的距離為3至5米，所述兩個(gè)水平段都鉆成后，才開始對(duì)任一個(gè)水平段排采降壓。
[0022]本發(fā)明采用將兩個(gè)定向井和一個(gè)工程井的井口均設(shè)置在同一井場(chǎng)中，從一個(gè)工程井的井口在地下連通兩個(gè)定向井，并且通過該工程井鉆兩個(gè)不同方向的水平井，并能夠通過兩個(gè)定向井得以開采兩個(gè)水平井的煤層氣。由于上述兩個(gè)定向井和一個(gè)工程井的井口均設(shè)置在同一井場(chǎng)中，所以，克服了現(xiàn)有技術(shù)難以在地形條件不好的情況下，設(shè)置多分支水平井的困難。本發(fā)明減少了多層煤?jiǎn)为?dú)鉆水平井的重復(fù)工程，節(jié)約了土地，降低了成本。
[0023]進(jìn)而，本發(fā)明的第一水平井和第二水平井聯(lián)通定向井后，每個(gè)水平井都能同時(shí)鉆穿相鄰的多層煤(例如為兩層煤)，可以同時(shí)開發(fā)相鄰多層煤的資源，大大提高了單井井下資源的利用率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的煤層氣開發(fā)井的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的第一水平井的第一水平段的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的第一水平井和第二水平井的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0028]I第一定向井2第二定向井3工程井4第一水平井5第二水平井9地面10第一定向井的井口 20第二定向井的井口 30工程井的井口 31工程井的主支32工程井的主支41水平段42水平段51水平段52水平段411水平段的主支412水平段的主支413水平段的主支

【具體實(shí)施方式】
[0029]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明在同一個(gè)井場(chǎng)中，設(shè)置一個(gè)工程井的井口 30和兩個(gè)定向井的井口，分別為第一定向井的井口 10和第二定向井的井口 20，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為9m至12m，例如為10m，定向井為生產(chǎn)井，用于開采煤層氣。
[0031]相對(duì)于工程井，定向井和直井都是當(dāng)做排采井來使用的，在口徑和下套管上也相同，區(qū)別是在井身軌跡和與工程井的距離上，定向井是斜的，直井是直的，在地面9上，定向井與工程井的井口距離約10m，直井與工程井距離200?300m，工程井鉆井井場(chǎng)面積一般為50 X 80m,排采直井井場(chǎng)面積一般為30 X 30m,由于工程井和排采直井距離200?300m，所以通常放在兩個(gè)單獨(dú)的井場(chǎng)，放在一個(gè)井場(chǎng)的話，或者征地面積過大，費(fèi)用過高，或者地面條件就不允許，或者無法征這么大面積的地。本發(fā)明采用定向井與工程井的配套設(shè)置，可以使得定向井與工程井在同一個(gè)井場(chǎng)中，節(jié)約了土地，降低了成本。
[0032]本發(fā)明在一個(gè)井場(chǎng)向不同方向鉆2 口定向井，每個(gè)定向井的水平位移為280至300米，為工程井與定向井的連通流出了充足的空間，例如，定向井的水平位移約為290m，工程井在煤層頂板著陸后，距煤層連通點(diǎn)約100m，工程井三開后與第一定向井進(jìn)行連通，連通成功后開始鉆第一水平井4。具體過程為:在一層煤鉆第一水平段41，鉆完一層煤后退回到連通點(diǎn)前，在另一層煤嘗試進(jìn)行2次連通，連通成功后再鉆這一層煤的水平段，即第二水平段42。每個(gè)水平段均具有多個(gè)主支，以實(shí)現(xiàn)較大的控制面積。采用本發(fā)明，第一水平段和第二水平段的距離可以近達(dá)3至5米，或者為I至2米，也可以為8米、10米或10米以上。開采兩個(gè)間距為3至5米的相鄰煤層，可以實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)較近煤層的開采，不受相鄰煤層的壓力干擾，另外也提高了開采效率以及資源利用率。
[0033]例如，如圖2所示，每層煤的水平段有三主支，例如，第一水平段41具有水平段的主支411、水平段的主支412和水平段的主支413，每個(gè)主支進(jìn)尺800_1000m，中間主支上打兩個(gè)小分支，分支進(jìn)尺400-500m，各分支的間距為300m，每個(gè)水平段使得每層煤的控制面積約為0.9平方公里，兩個(gè)水平段的控制總面積約為1.8平方公里。為了防止水平井眼煤層垮塌后堵塞滲流通道，在水平段下入直徑50_的連續(xù)塑料篩管。
[0034]鉆完第一水平井4后，在工程井造斜段打水泥塞，在分級(jí)箍處割斷、拔出套管，然后側(cè)鉆第二水平井5的工程井造斜段，著陸、下套管、三開、與第二定向井進(jìn)行連通、并按照第一水平井鉆兩個(gè)水平段的過程，鉆第二水平井5的兩層煤的水平段51和水平段52，最后下入篩管、完井。為了簡(jiǎn)單體現(xiàn)煤層氣開發(fā)井的整體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，圖1中只示意出了工程井與定向井的關(guān)系，沒有示出工程井與兩個(gè)水平井的連通過程。
[0035]這樣在一個(gè)井場(chǎng)上只有三個(gè)井口，分別為兩個(gè)定向井的井口與一個(gè)工程井的井口。工程井通過兩個(gè)不同的工程井的主支連接兩個(gè)定向井，每個(gè)定向井連接一個(gè)水平井，這樣每個(gè)井場(chǎng)就有2個(gè)水平井。每個(gè)水平井有兩個(gè)水平段，兩個(gè)水平段形成上下布置。這樣，一個(gè)井場(chǎng)中，兩個(gè)水平井總共進(jìn)尺16000m，兩個(gè)水平井控制面積2 X 1.8 = 3.6平方公里。所以，采用本發(fā)明的煤層氣開發(fā)井，一是可以同時(shí)開發(fā)相鄰多層煤的資源，大大提高了單井井下資源的利用率；二是減少了多層煤?jiǎn)为?dú)鉆水平井的重復(fù)工程，節(jié)約了土地，降低了成本；三是多層煤同時(shí)開發(fā)，避免了單獨(dú)開采一層造成的壓力降對(duì)相鄰煤層開發(fā)的干擾。
[0036]進(jìn)一步地，所述井場(chǎng)的尺寸為長(zhǎng)度小于等于80米，寬度小于等于50米。即本發(fā)明采用一個(gè)工程井鉆井井場(chǎng)，可以控制上述面積的多個(gè)煤層，大大提高了單井井下資源的利用率。
[0037]進(jìn)一步地，圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的第一水平井和第二水平井的俯視方向投影結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3，所述第一水平井4和第二水平井5的泄壓面積不重疊，或者說，第一水平井和第二水平井的水平投影不重疊，以保證第一水平井和第二水平井之間不互相影響。
[0038]采用本發(fā)明，第一水平段和第二水平段的距離可以近達(dá)3至5米，所述兩個(gè)水平段都鉆成后，才開始對(duì)任一個(gè)水平段排采降壓?；蛘哒f，可以開采兩個(gè)間距為3至5米的相鄰煤層，可以充分實(shí)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)較近煤層的開采，提高了開采效率。
[0039]而現(xiàn)有技術(shù)開采兩個(gè)煤層是先建一個(gè)水平井進(jìn)行開采，開采完該煤層后，開采另外一層煤就需再鉆一口水平井(段)，然后再進(jìn)行開采。鉆井時(shí)，煤層的壓力為地層的原始?jí)毫?，煤層氣的開采需要對(duì)煤層進(jìn)行排水降壓，這樣吸附在煤層里的甲烷才會(huì)解吸釋放出來，排采一段時(shí)間后，煤層的壓力就會(huì)比原始地層壓力低很多，并且也會(huì)對(duì)排采煤層附近的地層產(chǎn)生壓降影響，如果這時(shí)要在排采煤層附近的煤層鉆水平井的話，所鉆煤層的壓力就會(huì)比較低，就會(huì)加重鉆井過程中的泥漿漏失，導(dǎo)致復(fù)雜事故的發(fā)生。所以，現(xiàn)有技術(shù)開采兩個(gè)相鄰煤層存在壓降問題，導(dǎo)致距離較近的第二層煤不能開采。
[0040]本發(fā)明對(duì)于相鄰煤層的開采，在排采降壓前就把兩層煤的水平井(段)都鉆了，形成兩個(gè)水平段以后再進(jìn)行開采，不會(huì)產(chǎn)生先前的排采影響在后的水平段鉆進(jìn)的現(xiàn)象，所以就不會(huì)產(chǎn)生上述問題了。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。為本發(fā)明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煤層氣開發(fā)井，其特征在于，所述煤層氣開發(fā)井包括: 一個(gè)工程井； 第一定向井和第二定向井，兩個(gè)定向井的延伸方向不同，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為9m至12m; 所述第一定向井的井口、第二定向井的井口與所述工程井的井口均位于同一井場(chǎng)中，所述第一定向井和第二定向井分別與所述工程井在地下連通； 第一水平井，與所述第一定向井和所述工程井連通； 第二水平井，與所述第二定向井和所述工程井連通。
2.如權(quán)利要求1所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，所述井場(chǎng)的尺寸為長(zhǎng)度小于等于80米，寬度小于等于50米。
3.如權(quán)利要求1所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，每個(gè)定向井的井口與所述工程井的井口的間距為10m。
4.如權(quán)利要求1所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，每個(gè)定向井的水平位移為280至300 米。
5.如權(quán)利要求1所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，所述第一水平井包括兩個(gè)水平段，兩個(gè)水平段分別伸入上下相鄰的煤層。
6.如權(quán)利要求5所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，每個(gè)水平段均具有多個(gè)主支。
7.如權(quán)利要求6所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，每個(gè)水平段各設(shè)有三個(gè)主支，每個(gè)主支進(jìn)尺800-1000m，中間主支上打兩個(gè)分支，每個(gè)分支進(jìn)尺400-500m，各分支的間距為300mo
8.如權(quán)利要求7所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，每個(gè)水平段的主支和分支下入直徑50mm的連續(xù)塑料篩管。
9.如權(quán)利要求1所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，所述第一水平井和第二水平井的泄壓面積不重疊。
10.如權(quán)利要求5所述的煤層氣開發(fā)井，其特征在于，所述相鄰的煤層的距離為3至5米，所述兩個(gè)水平段都鉆成后，才開始對(duì)任一個(gè)水平段排采降壓。
【文檔編號(hào)】E21B7/04GK104196453SQ201410437180
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】J·沃爾特, 竇政輝, 任光軍 申請(qǐng)人:富地柳林燃?xì)庥邢薰? 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司