[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

本發明公開了一種油頁巖原位開采的布井與地層處理方法，在油頁巖開采區域范圍內，布設兩口水平井和六口豎井；豎井均布在油頁巖開采區域的兩側，第一水平井與第二水平井成斜對稱方式，第一水平井與第二水平井分別鉆穿至油頁巖的上頂板和下底板。第一水平井與第二水平井在水平、豎直方向均有距離且呈鑲嵌狀態；采用水力噴射的方式分別對第一水平井與第二水平井噴射出分支井。對于第一水平井和第二水平井，分別使用水力噴射鉆具向下方和上方定向噴射出3個在油頁巖地層內的分支井；最后，采用水力壓裂的方式將第一水平井的分支井、第二水平井的分支井和所有豎井壓裂貫通，使其裂縫更加發育，孔隙度與滲透性能進一步提高。

技術領域

本發明涉及油頁巖原位裂解開采領域，特別涉及一種油頁巖原位開采的布井與地層處理方法。

背景技術

實現油頁巖原位開采的關鍵是在井下完成干酪根的裂解，通常油頁巖層位于沉積盆地的上頂板與下底板之間，巖層比較致密，而且滲透性與孔隙度相對較低。因此，設法提高油頁巖層的滲透性與孔隙度，可以有效提高油頁巖原位裂解的質量以及油氣采收率。目前油頁巖的原位開采主要研究的是其開采方法與加熱方法（如：CN 103321618 A），或者是地下加熱器與加熱系統等（如：CN104775801A；CN204457711U等）。對于油頁巖開采的布井方式與地層處理方法的研究相對較少，而布井方式與地層處理方法的合理性與科學性，將直接影響油頁巖的原位裂解質量與采收率。因此本發明就提高油頁巖井下裂解質量與采收率為目標，對油頁巖地層的處理方法與布井方式給出科學合理的解釋。

發明內容

針對油頁巖原位裂解開采的施工過程中，油頁巖原生礦層巖石致密，孔隙性與滲透率低的問題，為有效節省材料、節約能源和堅持可持續利用的原則，本發明提供一種合理而科學的油頁巖原位裂解開采的布井與地層處理方式，以提高油頁巖原位裂解的質量與采收率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

確定油頁巖地層的埋藏深度，確定油頁巖上頂板與下底板的位置。采用水平井的鉆井方式分別在所要開采的范圍內鉆兩口水平井，分別為第一水平井1和第二水平井2，均作為開采井。第二水平井2穿過整個油頁巖地層并位于油頁巖層的下底板，第一水平井1穿過油頁巖層的上覆地層并位于油頁巖層的上頂板；

第一水平井1與第二水平井2成斜對稱方式，即第二水平井2與第一水平井1在水平方向相距一段距離，第一水平井1與第二水平井2在豎直方向也相距一段距離，第一水平井1位于油頁巖原位開采地層的上頂板左側，距離開采區域左側邊緣20m；第二水平井2位于油頁巖原位開采下底板右側，距離開采區域右側邊緣20m；

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；

作為上述技術方案的優選，采用水力噴射的方式分別對第一水平井1與第二水平井2噴射出分支井。對于第一水平井1，使用水力噴射鉆具向下定向噴射出3個在油頁巖地層內的分支井；對于第二水平井2，使用水力噴射鉆具向上定向噴射出3個在油頁巖地層內的分支井，第一水平井1與第二水平井2的分支井呈鑲嵌狀態；

作為上述技術方案的優選，本發明采用水力壓裂的方式將第一水平井1的分支井與第二水平井2的分支井壓裂貫通使其裂縫更加發育，孔隙度與連通性能進一步提高。

本發明的工作原理和過程：