[發明專利]一種煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法

在審

• 申請號: 201710989536.4
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107762451A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 于懷彬;蔣海濤;王帥;孟振期;劉超;郭超;馬德山
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B7/28;E21B7/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 王曉紅

技術領域

本發明涉及煤層氣開發開采技術領域，特別涉及一種煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法。

背景技術

在煤層氣勘探開發中，常常遇到由于煤層滲透率低，導致產氣量低，甚至不出氣的情況，嚴重影響了勘探開發工作的順利進行。如何提高單井產量并長期穩產成為煤層氣開發的關鍵。根據調研，洞穴完井技術在直井中取得了良好的應用效果，個別井甚至實現了高產、穩產。例如，有一口煤層氣直井造穴前井眼直徑為215.9mm，不產氣；造穴后，洞穴直徑達到2m，產氣量為1800m³/d。洞穴完井技術主要具有兩個方面的優點，一是增加煤層的裸露面積；二是破壞了受泥漿污染的煤層，改善了煤層氣的過流通道，從而提高了單井產量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法，增加水平井煤層裸露面積和導流能力，提高煤層氣水平井的生產能力，增加煤層氣產氣量。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法，包括以下步驟：

(1)鉆水平井：鉆水平井，使水平井的水平段位于煤層內，鉆井過程中注意防塌、防漏；

(2)下大孔徑篩管：在煤層的水平段下入大孔徑篩管；

(3)煤層氣產層欠平衡擴孔改造施工：

1)下鉆：選擇合適的洗井管柱組合并下鉆，下鉆過程中操作平穩操作，禁止猛提下放；

2)替鉆井液：下鉆到套管鞋位置后，開啟注氮氣或空氣設備，將井內的鉆井液替出；

3)關井憋壓：關半封閘板，關節流管匯，憋壓，繼續往井內注入氣體，待壓力達到預定值后，停止注氣；

4)泄壓：打開節流管匯閥門卸壓，卸壓要迅速，保證井筒內壓力變化快，達到波動目的，之后反復憋壓泄壓多次；

(4)水射流擴孔沖洗攜巖作業：經過多次蹩壓、卸壓，完成欠平衡擴孔改造后，開泵泵入清水后，采用充氮氣+自旋轉水射流擴孔工具沖洗煤層進行水射流擴孔作業，并將篩管內的巖屑攜帶出井筒。

所述步驟(2)大孔徑篩管需要在滿足支撐井壁強度的前提下，在將大體積的煤塊擋在篩管外部的同時，小塊的煤屑能夠進入篩管，小塊煤屑在篩管內隨攜巖作業返到井口，且在自旋轉水射流擴孔工具在篩管內旋轉射流作業時，鉆井液能夠穿過篩管，沖洗篩管外部的煤層，實現水射流擴孔作業。

本發明的有益效果是：能夠擴大煤層段井徑，增大產層的裸露面積，消除煤層在鉆完井作業中受到的污染；能夠使洞穴以外的煤層發生張性破裂和剪切破裂，形成一個剪切破碎帶，增強煤層導流能力。

附圖說明

圖1為本發明煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法效果示意圖。

圖中：1-技術套管；2-大孔徑篩管；3-破碎煤塊；4-煤層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明：

如圖1所示，本發明的煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井方法，包括以下步驟：

(1)鉆水平井：鉆水平井，使水平井的水平段位于煤層4內，鉆井過程中注意防塌、防漏；

(2)下大孔徑篩管：在煤層的水平段下入大孔徑篩管2；

(3)煤層氣產層欠平衡擴孔改造施工：

1)下鉆：選擇合適的洗井管柱組合并下鉆，下鉆過程中操作平穩操作，禁止猛提下放；

2)替鉆井液：下鉆到套管鞋位置后，開啟注氮氣或空氣設備，將井內的鉆井液替出；

3)關井憋壓：關半封閘板，關節流管匯，憋壓，繼續往井內注入氣體，待壓力達到預定值后，停止注氣；

4)泄壓：打開節流管匯閥門卸壓，卸壓要迅速，保證井筒內壓力變化快，達到波動目的，之后反復憋壓泄壓多次；

(4)水射流擴孔沖洗攜巖作業：經過多次蹩壓、卸壓，完成欠平衡擴孔改造后，開泵泵入清水后，采用充氮氣+自旋轉水射流擴孔工具(見中國專利CN201520366902.7)沖洗煤層進行水射流擴孔作業，并將篩管內的巖屑攜帶出井筒。

所述步驟(2)大孔徑篩管需要在滿足支撐井壁強度的前提下，在將大體積的煤塊擋在篩管外部的同時，小塊的煤屑能夠進入篩管，小塊煤屑在篩管內隨攜巖作業返到井口，且在自旋轉水射流擴孔工具在篩管內旋轉射流作業時，鉆井液能夠穿過篩管，沖洗篩管外部的煤層，實現水射流擴孔作業。

1為技術套管；3為破碎煤塊。

下面結合具體實施例，以一口三開井為例，對本發明的煤層氣水平井產層欠平衡擴孔改造成井技術予以說明，主要包括以下步驟：