[發(fā)明專利]考慮過(guò)渡帶的煤系產(chǎn)層組合采井眼軌跡方位角的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810151631.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-14
• 公開（公告）號(hào): CN108518209B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟尚志;楊剛;侯冰;郭小鋒;吳翔;郭暉;張紅杰;張林強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司;中國(guó)石油大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B47/00
• 代理公司: 北京馳納智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 孫海波

本發(fā)明涉及一種考慮過(guò)渡帶的煤系產(chǎn)層組合采井眼軌跡方位角的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：以穿過(guò)試樣模具底面中心的圓孔并與試樣模具底面垂直的線為基準(zhǔn)線，按照一定方位角將模擬井筒的井筒頭朝下放置在圓孔中；將水泥、石英砂按比例混合，加水?dāng)嚢栊纬伤酀{并澆筑在試樣模具的底層；將水泥、石英砂、煤粉按比例混合，加水?dāng)嚢栊纬珊耗酀{，配制至少十份含有不同比例煤粉的含煤泥漿，按照煤粉比例從小到大的順序逐層澆筑在試樣模具的中間層；將水泥、石英砂、煤粉按比例混合，加水?dāng)嚢栊纬珊耗酀{并澆筑在試樣模具的頂層；根據(jù)模擬井筒在不同方位角下經(jīng)過(guò)水力壓裂產(chǎn)生裂縫的起裂位置和形態(tài)確定最佳方位角。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方法，操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣藏開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮過(guò)渡帶的煤系產(chǎn)層組合采井眼軌跡方位角的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

含煤系產(chǎn)層組中的天然氣資源是非常規(guī)天然氣的主要組成部分。煤系儲(chǔ)層中的巖石類型和天然氣賦存態(tài)多樣，多套生儲(chǔ)蓋組合導(dǎo)致多套流體壓力系統(tǒng)共存，互層明顯且回旋性極強(qiáng)，由此在垂向上構(gòu)成多層序疊置狀態(tài)。生產(chǎn)實(shí)踐表明限制煤系儲(chǔ)層天然氣產(chǎn)能的重要原因在于后期儲(chǔ)層改造形成的人工裂縫存在層間干擾。

將煤系地層作為整體開發(fā)不僅可以增加非常規(guī)天然氣總儲(chǔ)量和技術(shù)可采資源量，還可以提高氣井使用效率和單井利潤(rùn)，是未來(lái)非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域。但是目前對(duì)煤系產(chǎn)層組煤層氣、頁(yè)巖氣、致密砂巖氣疊置含氣系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)比較薄弱，對(duì)煤系產(chǎn)層垂向巖性漸變特征開展的裂縫擴(kuò)展及形成機(jī)理的研究也相對(duì)缺乏。國(guó)內(nèi)外針對(duì)煤系產(chǎn)層組的開發(fā)井型多為定向井，但是對(duì)于定向井的井眼軌跡優(yōu)化，尤其是井眼方位角的優(yōu)化研究甚少，至今都不清楚井眼方位對(duì)于煤系地層經(jīng)過(guò)水力壓裂后所形成的裂縫形態(tài)的影響。根據(jù)煤系儲(chǔ)層地質(zhì)特征在室內(nèi)條件下通過(guò)開展水力壓裂物理模擬研究直接觀察不同巖性地層之間過(guò)渡帶裂縫擴(kuò)展機(jī)理對(duì)于指導(dǎo)含煤系產(chǎn)層組天然氣開發(fā)具有重要意義。

按照沉積連續(xù)規(guī)律，在縱向上不同巖性的轉(zhuǎn)變是漸變的，呈梯度變化，這類具有一定厚度的過(guò)渡巖性稱為過(guò)渡帶（或者過(guò)渡區(qū)）。壓裂模擬試驗(yàn)作為認(rèn)識(shí)煤系多儲(chǔ)層組合壓裂裂縫起裂及擴(kuò)展行為的一種重要手段，如何制備適宜的物模試件是開展試驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)。申請(qǐng)公布號(hào)為CN105334090A的發(fā)明專利公開了一種含煤產(chǎn)層組壓裂物模試樣的制備方法，通過(guò)膠粘的方式將煤巖薄板與巖石薄板粘合在一起形成含煤產(chǎn)層組。但是該方法忽略了不同巖性之間過(guò)渡帶的影響，從而導(dǎo)致該物模試樣與實(shí)際的煤系儲(chǔ)層存在很大差異。申請(qǐng)公布號(hào)為CN104034563A的發(fā)明專利公開了一種節(jié)理性頁(yè)巖人造巖芯的制備方法，采用水泥和石英砂模擬層狀頁(yè)巖，通過(guò)添加麥片和碎紙片模擬頁(yè)巖中的天然裂縫。由于采用麥片和碎紙片無(wú)法準(zhǔn)確的控制弱面方向及其尺寸，因此對(duì)于煤層中存在的正交弱面，即端割理與面割理，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種考慮過(guò)渡帶的煤系產(chǎn)層組合采井眼軌跡方位角的設(shè)計(jì)方法，其按照先后順序包括以下步驟：

步驟一：對(duì)模擬區(qū)塊的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定該區(qū)塊定向井的井斜角范圍；加工具有一定井斜角的模擬井筒；

步驟二：將試樣模具放置在水平面上，在試樣模具的底面中心開設(shè)圓孔；以穿過(guò)該圓孔并與該試樣模具底面垂直的線為基準(zhǔn)線，按照一定方位角將模擬井筒的井筒頭朝下放置在圓孔中；

步驟三：將水泥、石英砂按照一定比例混合均勻，向混合物中加入水進(jìn)行攪拌，形成水泥漿；將該水泥漿澆筑在試樣模具的底層，即形成煤系產(chǎn)層組的巖石層；

步驟四：將水泥、石英砂、煤粉按照一定比例混合均勻，向混合物中加入水進(jìn)行攪拌，形成含煤泥漿；配制至少十份含有不同比例煤粉的含煤泥漿，按照煤粉比例從小到大的順序逐層澆筑在試樣模具的中間層，即形成煤系產(chǎn)層組的過(guò)渡帶；

步驟五：將水泥、石英砂、煤粉按照一定比例混合均勻，向混合物中加入水進(jìn)行攪拌，形成含煤泥漿；將該含煤泥漿澆筑在試樣模具的頂層，并在該含煤泥漿中插入若干個(gè)相互垂直的石蠟薄片，即形成煤系產(chǎn)層組的煤巖層；