一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，包括直井或斜井，在直井或斜井內(nèi)的中厚煤層或2-5個薄煤層處射孔形成射孔層，1-4個射孔層形成壓裂段，本實用新型采用該復(fù)合煤成氣藏多層合結(jié)構(gòu)，可顯著增大煤層氣井的日產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣能力，提高煤層氣資源采收率，節(jié)省煤層氣開發(fā)工程資金投入，獲得更好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。
【專利說明】一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，屬于建煤層開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]我國煤層氣資源豐富，預(yù)測埋深2000m以淺煤層氣地質(zhì)資源量達(dá)36.8X 1012m3，與常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)，煤層氣規(guī)模性資源化開發(fā)能夠緩解我國常規(guī)油氣能源短缺形勢，降低煤礦瓦斯事故發(fā)生幾率，減少煤礦生產(chǎn)中溫室氣體排放量，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、安全及社會效益。
[0003]我國具煤層氣資源開發(fā)潛力的含煤盆地普遍發(fā)育煤層群，導(dǎo)致煤層氣資源相對分散的分布于多個煤層及層間砂巖、粉砂巖儲層中，形成復(fù)合煤成氣藏，采用單煤層射孔、壓裂方式進(jìn)行煤層氣地面開發(fā)，不僅工程資金投入大，而且難以獲得較高的單井產(chǎn)量，氣體采收率低，煤層氣地面開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益差，為了全面推進(jìn)我國煤層氣地面開發(fā)工作，就需要解決煤層群發(fā)育區(qū)多煤層煤層氣合采、煤層氣與煤層間砂巖氣合采這兩大關(guān)鍵技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是:提供一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)有效克服現(xiàn)有煤層群發(fā)育條件下煤層氣地面開發(fā)技術(shù)的不足。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案
[0006]一種復(fù)合煤成氣藏多層合采方法，采用小層射孔、分段壓裂、聯(lián)合排采的系列工藝進(jìn)行煤成氣地面開發(fā)；
[0007]具體步驟為:自地面施工“二開結(jié)構(gòu)”的直井或定向斜井高角度穿越煤層群，終孔深度距底部煤層距離為40-50m，二開技術(shù)套管固井，根據(jù)巖心錄井、氣測錄井、地球物理測井及取樣測試的結(jié)果選擇厚度大、含氣量及含氣飽和度高、滲透率高且具可改造性的煤層及其頂?shù)装宓纳皫r含氣層進(jìn)行小層射孔，根據(jù)射孔層的垂向間距進(jìn)行壓裂段劃分壓裂段，再通過填砂方式自下而上進(jìn)行水力壓裂，壓裂結(jié)束后探砂面并沖砂，對所有壓裂段中煤層及砂巖含氣層聯(lián)合排米。
[0008]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，為了兼顧煤層頂?shù)装迕撼蓺忾_發(fā)并保證單一射孔層中具規(guī)?；_發(fā)潛力的煤成氣資源量，射孔層位優(yōu)選時，應(yīng)避開厚煤層，防止該層大量吐煤粉而影響正常的排采工作，中厚煤層及其含氣頂?shù)装蹇勺鳛橐粋€射孔層，2-5個薄煤層及其所夾的砂巖含氣層可作為一個備選射孔層，單一砂巖含氣層不可作為一個射孔層。
[0009]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，為了保證壓裂形成的主裂縫長度大于200_，單井的壓裂段數(shù)量控制在3-8個，相鄰壓裂段間距不小于35m，單的壓裂段厚度小于16m0
[0010]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，為保證分段壓裂施工的順利進(jìn)行并達(dá)到理想的儲層改造效果，單個壓裂段包含1-4個射孔層，單射孔層厚度為2-8m。
[0011]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，采用102型射孔槍、127型射孔彈60°相位螺旋射孔，孔密度為10-25彈/m。
[0012]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，壓裂段劃分后，采用自下而上進(jìn)行水力壓裂，為保證壓裂施工安全，壓裂過程中最高壓力應(yīng)低于38MPa，排量為6.0-11.0m3/min。
[0013]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采方法中，采用逐級加砂方式進(jìn)行裂縫支撐，平均砂比為10-11%。壓裂過程中，采用投球方式封堵已形成裂縫的層位，進(jìn)一步提高施工壓力，以得更好的壓裂效果；壓裂后期采用低排量、高砂比方式進(jìn)行填砂，以縮短壓裂施工周期。
[0014]復(fù)合煤成氣藏多層合采排采全過程包括放溢流、排水降液面、憋壓、近井氣試采、控壓穩(wěn)產(chǎn)、產(chǎn)量衰減六個階段(此六階段都為現(xiàn)有技術(shù))，具體排采方案根據(jù)各開發(fā)層段儲層壓力、含氣量、含氣飽和度及等溫吸附特征制定，并根據(jù)排采過程中水、氣產(chǎn)量及套壓、流壓、液柱變化調(diào)整。
[0015]一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，包括直井或斜井，在直井或斜井內(nèi)的中厚煤層或2-5個薄煤層處射孔形成射孔層，1-4個射孔層形成壓裂段。
[0016]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)中，所述射孔層的厚度為2-8m。
[0017]前述的復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)中，所述相鄰壓裂段間距不小于35m，單的壓裂段厚度小于16m。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用該復(fù)合煤成氣藏多層合采方法，可顯著增大煤層氣井的日產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣能力，提高煤層氣資源采收率，節(jié)省煤層氣開發(fā)工程資金投入，獲得更好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖1為復(fù)合煤成氣藏多層合采方式示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和貴州省六盤水礦區(qū)某煤層氣井為例對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不作為對本實用新型的任何限制。
[0021]本實用新型的實施例:該煤層氣井5為具“二開結(jié)構(gòu)”的叢式井，近垂直穿越龍?zhí)睹合?，共鉆遇龍?zhí)督M薄至中厚煤層30余層，叢式井一開鉆頭直徑Φ311.1mm，一開鉆深54.77m ; 二開鉆頭直徑 Φ215.9mm，二開鉆深 966.34m。
[0022]二開采用Φ139.7mm技術(shù)套管固井后，根據(jù)巖心錄井、氣測錄井、地球物理測井及取樣測試的成果優(yōu)選了 9個射孔層，分別為:I煤及其頂?shù)装澹琁I煤及其頂?shù)装?，III煤及其頂?shù)装澹琁V煤及其頂板，V、VI煤及所夾的砂巖含氣層，νπ煤及其頂板，麗煤及其頂?shù)装?，IX煤及其底板，X煤及其頂板；射孔層優(yōu)選后，采用102型射孔槍、127型射孔彈60°相位螺旋射孔，孔密度為16彈/m，且每個射孔層3厚度2-8m。
[0023]以控制單壓裂段厚度4小于16m，相鄰壓裂段間距7不小于35m，為基本原則，根據(jù)9個射孔層的垂向間距劃分為3個壓裂段。其中:麗煤及其頂?shù)装?，IX煤及其底板，X煤及其頂板屬第三壓裂段；IV煤及其頂板，V、VI煤及所夾的砂巖含氣層，VII煤及其頂板屬第二壓裂段；I煤及其頂?shù)装澹琁I煤及其頂?shù)装?，III煤及其頂?shù)装鍖俚谝粔毫讯危渲袌D中標(biāo)記1和2分別代表煤層和煤層的上下砂巖含氣層，各個裂壓段的距離不小35米。
[0024]遵循第三壓裂段、第二壓裂段、第一壓裂段的順序進(jìn)行水力壓裂，以低于38MPa的套管壓力進(jìn)行壓裂施工，施工排量控制在6.0-11.0m3/min。采用逐級加砂方式進(jìn)行裂縫支撐，平均砂比控制在10-11%。壓裂過程中，采用投球方式封堵已形成裂縫的層位；壓裂后期采用低排量、高砂比方式進(jìn)行填砂。
[0025]壓裂結(jié)束后，探砂面并沖砂6至人工井底，下入油管及排采管串，地面安裝抽油機(jī)及氣水管線后進(jìn)行多層合采，復(fù)合煤成氣藏多層合采方案結(jié)合各開發(fā)層段儲層壓力、含氣量、含氣飽和度及等溫吸附特征制定，并根據(jù)實際排采過程中水、氣產(chǎn)量及套壓、流壓、液柱變化進(jìn)行調(diào)整，排采過程包括放溢流、排水降液面、憋壓、近井氣試采、控壓穩(wěn)產(chǎn)、產(chǎn)量衰減六個階段。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，包括直井或斜井，其特征在于:在直井或斜井內(nèi)的中厚煤層或2-5個薄煤層處射孔形成射孔層(3)，1-4個射孔層(3)形成壓裂段(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述射孔層(3)的厚度為2-8m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合煤成氣藏多層合采結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述相鄰壓裂段(4)間距(7)不小于35m，單的壓裂段(4)厚度小于16m。
【文檔編號】E21B43/14GK204238921SQ201420573312
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】易同生, 金軍, 葉姜, 趙霞, 周效志, 趙凌云, 白利娜, 羅開艷, 陳捷, 高為, 曾家瑤 申請人:貴州省煤層氣頁巖氣工程技術(shù)研究中心