[發(fā)明專利]一種煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710270557.0
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107246254A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張佳;宋繼偉;杜勝江;陳厚國
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一一五地質(zhì)大隊;貴州省地質(zhì)調(diào)查院
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14;E21B43/26;E21B43/30
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣開采領(lǐng)域，特別涉及一種煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法。

背景技術(shù)

由于鉆井、壓裂等工程技術(shù)的進步，煤系氣作為非常規(guī)天然氣已經(jīng)展現(xiàn)出巨大的開發(fā)價值與潛力。但是煤系氣中煤層厚度變化大、層數(shù)多，層間發(fā)育的頁巖氣、致密氣與煤層氣具有連續(xù)成藏、區(qū)內(nèi)共存的特點，達不到機械分層壓裂條件，難以單獨開采，而且煤系氣單獨開發(fā)的經(jīng)濟效益并不明顯。“十三五”提出將煤層氣與頁巖氣、致密砂巖氣組合開采。煤系氣的開發(fā)有利于加強國家能源安全保障、優(yōu)化國家能源結(jié)構(gòu)，有助于減少煤礦瓦斯安全事故、降低溫室氣體的排放量，有益于經(jīng)濟效益和社會效益。

目前國內(nèi)外煤系氣共采的相關(guān)研究和現(xiàn)場試驗很少，一般單獨針對煤系氣中的某種非常規(guī)氣進行鉆探開發(fā)，或者針對煤系氣中的煤層氣、頁巖氣、致密氣進行直井分層壓裂、分隔合采，不適合煤系氣多層組合開發(fā)，局限性比較大。以往的技術(shù)方案往往針對煤系氣目標(biāo)層進行分層鉆進，鉆探難度大、投資大，存在開發(fā)儲層單一、單井開發(fā)的儲層較少或者單井合采難度大的問題，生產(chǎn)和經(jīng)濟效益不高，在煤系氣綜合開發(fā)方法上還存在很大空白。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法，該煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法采用非目標(biāo)儲存層水平井鉆井，避免了煤系氣層鉆進的井道坍塌、污染問題，然后通過壓裂大范圍溝通煤系氣中多層煤層氣、致密砂巖氣和頁巖氣，并配合直井進行排水采氣，解決了煤系氣鉆探施工難度大、目標(biāo)層位單一，以及煤系氣多層合采問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法，包括以下步驟：

①鉆U型井中的直井并完成洞穴：穿過目標(biāo)儲層，鉆進U型井中的直井，在直井的井筒底部進行洞穴完井，洞穴位于非目標(biāo)儲層；

②鉆水平井直井段：穿過目標(biāo)儲層，鉆進水平井直井段；

③鉆水平井水平段：在選定的非目標(biāo)儲層進行造斜并鉆進水平井水平段，鉆進時使水平井水平段傾斜，水平井水平段的一端與低處洞穴連通，另一端與水平井直井段連通，形成U型井；

④水平井射孔壓裂溝通煤系氣多層目標(biāo)層：對水平井水平段的設(shè)定部位進行橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂，形成壓裂裂縫，溝通目標(biāo)儲層。

所述水平井水平段進行套管完井。

所述水平井水平段進行分段壓裂。

所述水平井水平段的跟端高于趾端。

所述目標(biāo)儲層為致密砂巖氣層、頁巖氣層、煤層氣層二號和煤層氣層一號。

所述水平井水平段的跟端連接水平井直井段，水平井水平段的趾端連接洞穴。

所述橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂對井筒橋塞封隔后，進行逐段射孔、逐段壓裂。

所述橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂在壓后，用連續(xù)油管帶磨鞋一次性鉆除橋塞，并進行壓裂液返排。

所述水平井水平段位于非目標(biāo)層，位置為如下幾種情況中的一種：

水平井水平段位于頁巖氣層下，煤層氣層一號上；

水平井水平段位于致密砂巖氣層下，煤層氣層一號上；

水平井水平段位于煤層氣層一號下，煤層氣層二號上。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)由于在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定的非目標(biāo)儲層進行造斜以及水平段的鉆進，如砂巖、灰?guī)r等，避免了煤系氣目標(biāo)儲層鉆進時井眼垮塌、掉塊和井漏等風(fēng)險，提高了鉆井效率。

(2)避免了鉆井液長時間浸泡煤系氣層，尤其是煤層氣層和頁巖氣層，有效降低了鉆井液中的固相顆粒和鉆屑對煤系氣儲層的傷害。

(3)該U型井眼結(jié)構(gòu)中，水平段跟端高于趾端，在低處與直井洞穴連通，便于煤系產(chǎn)出水在重力的作用下流到直井井底，實現(xiàn)排水采氣同時進行，極大地提高排水效率，避免了水平井水平段積液造成的產(chǎn)能下降。

(4)該方案通過U型井水平段壓裂溝通大范圍的煤系氣儲層，增加了開采波及面積和泄氣面積，實現(xiàn)了煤系氣多層合采，提高了煤系氣的利用率，減少了區(qū)域鉆井?dāng)?shù)量和鉆井總成本，大幅增加了單井產(chǎn)量、采出程度和經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的施工流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面進一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種煤系氣U型井鉆進及開發(fā)方法，包括以下步驟：