[實用新型]一種煤層氣多分支水平井

有效

• 申請號: 201020543008.X
• 申請日: 2010-09-26
• 公開（公告）號: CN201786346U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 楊陸武;史現武;寧守方;方勇;饒孟余
• 申請（專利權）人: 北京奧瑞安能源技術開發有限公司
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本實用新型涉及煤層氣開采領域，尤其是涉及一種煤層氣多分支水平井。

背景技術

現有的煤層氣多分支水平井工程中，一個多分支水平井和對應連通的直井為一個工程。一個多分支水平井通常包括平行于直井向下延伸直井段，從直井段的下端斜向下延伸到直井的連通洞穴的造斜段、從連通洞穴沿遠離造斜段的方向延伸預定距離的水平段。煤層氣的開采面積和開采效果與煤層中水平井水平段的排布結構有直接的關系。傳統的設計中，水平井水平段通常包括一個主井眼，以及連接在主井眼上的分支。通常根據作業者需求的面積或者煤層段進尺，進行分支設計與展布，將分支均勻分布在該主井眼的兩側，類似于樹葉分布在葉脈兩側；通常分支與主井眼角差在35-45度的范圍遞增，在主井眼上相鄰側鉆點間距在100米左右均勻分布。

上述的這種水平井結構中所有分支均連接在主井眼上，需要等到最后一個分支井眼鉆井完成后才能進行煤層氣的開采，在此過程中，由于鉆具長時間在該段井眼中起下和轉動，容易導致井眼被破壞或復雜。所謂復雜是指鉆具在井下不能正常鉆井的情況。一旦出現復雜，可能造成整段水平井無法繼續施工和前面已鉆成主井眼和分支井眼阻塞，而浪費大量的人力物力。同時，在該水平井結構中所有分支都排布在一個主井眼上，分支井眼與主井眼之間的排布過于密集，這使主井眼上的進尺只是被作為排水減壓的通道，而未能實現主井眼上進尺的煤層氣抽采的功效。

為了改善上述水平井結構的不足，一種如圖1中所示的多分支水平井結構得到了廣泛的關注，如圖1所示，該多分支水平井包括直井段110′、造斜段130′、水平段150′、以及與多分支水平井配合使用的直井200′，直井200′上設有的連通洞穴210′。在該多分支水平井結構中，水平段150′包括兩條主井眼151′以及分別連接在兩條主井眼151′外側的分支井眼153′。這樣的設計，改善了只包括一條主井眼的水平井容易導致井眼被破壞或復雜的情況，同時也在一定程度上改善了分支井眼與主井眼之間的排布過于密集，使主井眼上的進尺只是被作為排水減壓的通道的不足。

然而，在如圖1所示的多分支水平井中，從分支井眼153′與主井眼151′的連接點向外延伸的很長一段距離內，分支井眼153′與主井眼151′有很多進尺相距很近，這使得井眼軌跡分布密集，主井眼上的進尺仍然對于排水降壓以及煤層氣抽采貢獻很少，造成了很多進尺的浪費，使得單位進尺的控制面積明顯減少。如圖2中圖1多分支水平井中分支井眼與主井眼的連接示意圖所示，圖中分支井眼與主井眼在距側鉆點139m處，兩個井眼之間的距離僅33m，在該范圍內用一個井眼完全可以滿足資源開發的需要，而致使兩個這樣連接的井眼沒有完全發揮開發資源的作用，但由于技術的需要，仍然要存在兩個井眼。在使用如圖1所示的多分支水平井結構時，一個進尺量為4000m的多分支水平井按照7次側鉆計算，那么會使近1000m的進尺無法完全發揮作用，這部分進尺占總進尺的25％，使開發效率受到很大的影響。同時，由于連接在主井眼遠端的分支距離直井很遠，主井眼上某處如果出現煤層垮塌造成的局部堵塞，造成堵塞段以遠的進尺無法繼續生產，需要重新通井改造，否則會造成很多進尺不再貢獻產能。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種煤層氣多分支水平井，克服了現有技術中水平井的水平段中分支井眼與主井眼相距很近的進尺量較大，顯得井眼軌跡分布密集，主井眼上的進尺對于排水降壓已及抽采效果貢獻很少，造成了很多進尺的浪費，使得單位進尺的控制面積明顯減少，開發效率下低的不足。

為此，本實用新型提供了一種煤層氣多分支水平井，與直井配合使用，直井設有連通洞穴；多分支水平井，包括：直井段，平行于直井向下延伸；造斜段，從直井段的下端斜向下延伸到直井的連通洞穴；以及水平段，，水平段包括：水平井眼，與連通洞穴相連接，從連通洞穴沿造斜段的延伸方向延伸預定距離；兩組分支井眼，分別連接在水平井眼的兩側，兩組分支井眼中各設有多條分支井眼，各分支井眼分別包括：側向段，相對水平井眼的延伸方向以夾角θ1向一側橫向延伸，各分支井眼中各側向段依次首尾相連；前向段，與相應的側向段連接，并相對水平井眼的延伸方向以夾角θ2向前延伸；θ2＜θ1。

進一步地，45°≤θ1＜90°。

進一步地，50°≤θ1＜60°。

進一步地，同一組中各分支井眼中各前向段與側向段之間的角度θ2從內到外逐漸增大。

進一步地，水平井眼的長度不小于5m。

進一步地，水平井眼的長度不大于150m。

進一步地，兩組分支井眼在水平井眼上的側鉆點之間的距離不小于10m。