[發明專利]一種油頁巖原位開采的布井及地層處理方法

有效

• 申請號: 201710824476.0
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107558985B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 孫友宏;趙帥;李強;韓婧;劉召;康世杰;陳強;王振東
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;E21B43/26;E21B43/24;E21B7/18;E21B7/04
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

1.一種油頁巖原位開采的布井與地層處理方法，其特征在于：在油頁巖原位裂解的區域內確定油頁巖地層上頂板與下底板的位置，油頁巖層位于地下460m至489m處；油頁巖的開采區域為長度180m，寬度80m的矩形區域，距離開采區域左側邊緣20m鉆出第一水平井(1)，第一水平井(1)長度為180m位于油頁巖層的上頂板；距離開采區域右側邊緣20m處鉆出第二水平井(2)，第二水平井(2)長度為180m，鉆至油頁巖層的下底板，第一水平井(1)與第二水平井(2)成斜對稱方式；分別在開采區域布置6口豎井，在第一水平井(1)與第二水平井(2)的兩側各布置3口豎井；

第一水平井(1)、第二水平井(2)、第一豎井(31)、第二豎井(32)、第三豎井(33)、第四豎井(34)、第五豎井(35)、第六豎井(36)的孔徑均為380mm，第一水平井(1)的第一分支井(11)、第一水平井(1)的第二分支井(12)、第一水平井(1)的第三分支井(13)、第二水平井(2)的第四分支井(21)、第二水平井(2)的第五分支井(22)、第二水平井(2)的第六分支井(23)孔徑均為200mm；

在第一水平井(1)的左側距離油頁巖開采區域邊緣10m處布設3口豎井，分別為豎井第一(31)、第二豎井(32)、第三豎井(33)，第一豎井(31)與第二豎井(32)之間的距離為60m、第二豎井(32)與第三豎井(33)之間的距離為60m；在第二水平井(2)的右側距離油頁巖開采區域邊緣10m處布設3口豎井，分別為豎井第四(34)、第五豎井(35)、第六豎井(36)，第三豎井(33)與第四豎井(34)之間的距離為60m、第四豎井(34)與第五豎井(35)之間的距離為60m、第五豎井(35)與第六豎井(36)之間的距離為60m；

采用水力噴射的方式分別對第一水平井(1)噴射出分支井；對第一水平井(1)，將水力噴射鉆具放置于第一水平井(1)的末端，使水力噴射鉆具的噴射孔朝向油頁巖地層，鉆出第一水平井(1)的第一分支井(11)；然后上提水力噴射鉆具至井口，并下放阻流環至第一水平井(1)的第一分支井(11)的前端40m處，再次下放水力噴射鉆具，將水力噴射鉆具放置于阻流環前端，鉆出第一水平井(1)的第二分支井(12)；然后上提水力噴射鉆具至井口，并下放阻流環至第一水平井(1)的第二分支井(12)的前端40m處，再次下放水力噴射鉆具，將水力噴射鉆具放置于阻流環前端，使水力噴射鉆具的噴射孔朝向油頁巖地層，鉆出第一水平井(1)的第三分支井(13)；

采用水力噴射的方式分別對第二水平井(2)噴射出分支井；對第二水平井(2)，將水力噴射鉆具放置于第二水平井(2)的末端，使水力噴射鉆具的噴射孔朝向油頁巖地層，鉆出第二水平井(2)的第四分支井(21)；然后上提水力噴射鉆具至井口，并下放阻流環至第二水平井(2)的第四分支井(21)的前端40m處，再次下放水力噴射鉆具，將水力噴射鉆具放置于阻流環前端，鉆出第二水平井(2)的第五分支井(22)；然后上提水力噴射鉆具至井口，并下放阻流環至第二水平井(2)的第五分支井(22)的前端40m處，再次下放水力噴射鉆具，將水力噴射鉆具放置于阻流環前端，使水力噴射鉆具的噴射孔朝向油頁巖地層，鉆出第二水平井(2)的第六分支井(23)；

進行第一水平井(1)的各個分支井與第二水平井(2)的各個分支井的壓裂工作；采用水力壓裂的措施對第一水平井(1)與第二水平井(2)進行壓裂；壓裂時將壓裂液通過第一水平井(1)與第二水平井(2)注入，第一豎井(31)、第二豎井(32)、第三豎井(33)、第四豎井(34)、第五豎井(35)和第六豎井(36)作為壓裂液的流出通道；通過壓裂時的壓力將第一水平井(1)的阻流環壓制第一水平井(1)的末端，以相同方式將第二水平井(2)的阻流環壓制第二水平井(2)的末端；并且壓裂第一水平井(1)、第二水平井(2)的各個分支井和第一豎井(31)、第二豎井(32)、第三豎井(33)、第四豎井(34)、第五豎井(35)、第六豎井(36)，提高整個油頁巖地層的滲透性與孔隙度；

通過對6口豎井與2口水平井及其分支井的射孔壓裂，油頁巖地層的孔隙發育會更加充分，將第一水平井(1)與第二水平井(2)作為加熱井；熱量通過第一水平井(1)的分支井，與第二水平井(2)的分支井的裂縫進行擴展，加熱整個油頁巖層，同時由于裂隙發育，經過加熱裂解之后的頁巖油與頁巖氣通過6口豎井進行抽取；

或者將6口豎井作為油頁巖原位開采的加熱井，注入的熱量通過各豎井之間的裂縫進行擴展，加熱整個油頁巖層，油頁巖被加熱之后，干酪根裂解產生油氣，在注入加熱井內氣體的驅替作用下，油氣通過壓裂產生的裂隙，進入水平井的分支井，然后通過水平井的分支井進入第一水平井(1)和第二水平井(2)，進而通過第一水平井(1)和第二水平井(2)抽取至地面裝置。