[發明專利]煤層氣水平井熱力篩管完井方法

無效

• 申請號: 201010593365.1
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102094615A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 王柱軍;胥向明;張建民;肖迅;姚錦
• 申請（專利權）人: 中國石油集團長城鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/295
• 分類號: E21B43/295;E21B17/00
• 代理公司: 盤錦遼河專利代理有限責任公司 21106
• 代理人: 張維龍

技術領域

本發明屬于煤層氣勘探開發領域，尤其涉及一種煤層氣水平井熱力篩管完井方法。

背景技術

水平井是一種主要的煤層氣完井技術，國內在煤階高、煤層不易塌陷的山西地區得到廣泛應用，但是在煤階低、易塌陷煤層的條件下，這種高產完井方式遇到水平段塌陷的困難。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足之處而提供一種在熱力條件下水平井完井，井筒周圍煤層穩固，不易坍塌，點火，易燃易控制，可用于煤炭地下氣化的煤層氣水平井熱力篩管完井方法。

為達到上述目的，本發明是這樣實現的：

煤層氣水平井熱力篩管完井方法，可按如下步驟實施：

(1)水平井施工；

(2)清除井筒內煤粉；

(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續油管組合管柱至水平段中部；

(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；

(5)當溫度高于600℃后，依據返排氣體的成分檢測結果，確定是否停止供硅烷；

(6)當溫度升高至1500℃時，停止氧氣供應。

作為一種優選方案，本發明所述步驟(5)中，如果含有CnHm(n，m＞2)產出，則停供硅烷。

作為另一種優選方案，本發明所述步驟(3)中熱力完井連續油管組合管柱包括金屬套管、耐高溫油管、連續油管、懸掛器、耐高溫篩管、點火器、配于井口的產出氣檢測系統接口、硅烷注入系統接口及氧氣注入系統接口；所述耐高溫油管置于金屬套管之內；所述連續油管置于耐高溫油管之內；所述懸掛器固接于金屬套管與耐高溫油管之間；所述耐高溫篩管的端口與耐高溫油管的端口固定相接；所述點火器與井口固定配接。

本發明在水平井水平段懸掛耐高溫篩管的基礎上，利用加熱或燃燒方式在篩管內對水平段煤層進行加熱裂解或直接燃燒，使其焦化、不易坍塌，從而實現水平井完井。

與現有技術相比本發明具有如下特點：

1、熱力條件下水平井完井，井筒周圍煤層穩固，不易坍塌。

2、水平段周圍煤層滲透率變高。

3、利用硅烷進行地下點火，易燃易控制，效果好。

4、該方式可用于煤炭地下氣化。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1為本發明熱力完井連續油管組合管柱整體結構示意圖。

圖中：1為產出氣檢測系統接口；2為井口；3為硅烷注入系統接口；4為氧氣注入系統接口；5為金屬套管；6為耐高溫油管；7為連續油管；8為懸掛器；9為耐高溫篩管；10為點火器；11為煤層頂板；12為煤層。

具體實施方式

如圖所示，煤層氣水平井熱力篩管完井方法，可按如下步驟實施：

(1)水平井施工；

(2)清除井筒內煤粉；

(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續油管組合管柱至水平段中部；

(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；

(5)當溫度高于600℃后，依據返排氣體的成分檢測結果，確定是否停止供硅烷；

(6)當溫度升高至1500℃時，停止氧氣供應。

本發明所述步驟(5)中，如果含有CnHm(n，m＞2)產出，則停供硅烷。

本發明所述步驟(3)中熱力完井連續油管組合管柱包括金屬套管5、耐高溫油管6、連續油管7、懸掛器8、耐高溫篩管9、點火器10、配于井口的產出氣檢測系統接口1、硅烷注入系統接口3及氧氣注入系統接口4；所述耐高溫油管6置于金屬套管5之內；所述連續油管7置于耐高溫油管6之內；所述懸掛器8固接于金屬套管5與耐高溫油管6之間；所述耐高溫篩管9的端口與耐高溫油管6的端口固定相接；所述點火器10與井口固定配接。

本發明的具體實施步驟包括：

1、水平井設計與施工；

2、清除井筒內煤粉；

3、下入耐高溫篩管；

4、在水平段下入熱力完井連續油管組合管柱(見圖1)至水平段中部。

5、一定壓力下注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；

6、煤層在溫度升高的過程中，產生以下情況：

干燥階段(--110℃)主要蒸發煤表面的吸附水份，需要吸收大量的熱。

解吸階段(110～250℃)釋放出原料煤孔隙中吸附的氣體CO2、CO、CH4等。同時也析出部分結晶水，為吸熱過程。

熱解初期(250～300℃)有機質分子中對熱不穩定的側鏈基團首先發生脫氧、脫硫等作用，生成CO₂、CO、H₂S和水汽，有機質也開始解聚，產生少量焦油。