[發明專利]一種煤層氣多分支水平井的施工方法及多分支水平井

有效

• 申請號: 202010903762.8
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111980642B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 王海僑
• 申請（專利權）人: 中聯煤層氣有限責任公司
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14;E21B43/30;E21B43/00;E21B21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發明公開了一種多分支水平井及煤層氣多分支水平井的施工方法，其中，煤層氣多分支水平井的施工方法是一種依次使用不同相態的循環介質對用于開采煤層氣的煤層氣多分支水平井的施工方法。主井眼的末端位于目標煤層以上，在鉆設時不考慮儲層污染，可以使用液體循環介質對主井眼進行鉆設，不需要采取儲層保護措施，保證主井眼的順利鉆進即可，液體循環介質鉆進既保證了主井眼的鉆設速度，也保證了主井眼鉆設的安全性；分支井眼位于煤層內，使用氣體循環介質對分支井眼進行鉆設，以規避液體循環介質對儲層造成的傷害，且主井眼與分支井眼分開鉆設，相互之間沒有影響，達到部分特殊煤層要求鉆完井過程不能使用液體的要求，實現干煤層內水平井的鉆設。

技術領域

本發明涉及煤層氣開采技術領域，特別涉及一種針對不含水的干煤層的煤層氣多分支水平井的施工方法及多分支水平井。

背景技術

現有技術中，水平井的施工采用液體鉆井液或液體與氣體混合的鉆井液，但是對于不含水的干煤層來說，只要鉆井液中含水，就會對煤層造成傷害。

目前已有研究者提出了使用氣體為循環介質來進行干煤層的水平井鉆設，但是存在以下缺陷：產品壽命較短，水平段施工長度最大不超過300米；井眼穩定性無法保證，一旦停鉆，井眼內沒有壓力支撐，水平井會發生垮塌，因此使用氣體鉆井時一旦鉆具壽命用盡，必須盡快撤出鉆具，此時該井也就無法再繼續鉆進；上述原因造成，使用氣體在煤層中實施水平井時，只能實施一個水平井眼，無法側鉆，即無法實施多分支水平井，在僅有一個水平井眼且進尺較短的情況下，單井的控制面積非常小，無法獲得理想的產氣量。

因此，如何實現干煤層內多分支水平井的鉆設，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種煤層氣多分支水平井的施工方法，以實現干煤層內多分支水平井的鉆設。本發明還提供了一種多分支水平井。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種煤層氣多分支水平井的施工方法，包括步驟：

1)在目標煤層上方以液體循環介質鉆設主井眼，所述主井眼的直井段和水平井段均位于所述目標煤層以上；

2)在所述主井眼內下入鋼套管，對所述主井眼進行固井；

3)在所述水平井段的兩側根據分支井眼的設定深度和設定角度以液體循環介質依次側鉆開窗，所述側鉆開窗的長度不超過1m；

4)抽干所述主井眼內的水；

5)依次在所述側鉆開窗的位置以氣體循環介質鉆設多個所述分支井眼，每個所述分支井眼斜向下鉆進所述目標煤層且沿所述目標煤層水平鉆進至空氣螺桿鉆具壽命殆盡，提出所述空氣螺桿鉆具。

優選的，在上述煤層氣多分支水平井的施工方法中，所述步驟5)還包括在所述鋼套管上對應所述開窗的位置預留定位短節。

優選的，在上述煤層氣多分支水平井的施工方法中，所述步驟2)中，所述定位短節的個數為6-8個。

優選的，在上述煤層氣多分支水平井的施工方法中，所述步驟4)中，多個所述分支井眼由所述目標煤層的下傾方向向所述目標煤層的上傾方向依次鉆設。

優選的，在上述煤層氣多分支水平井的施工方法中，所述氣體循環介質為空氣、天然氣、氮氣或者柴油機尾氣。

優選的，在上述煤層氣多分支水平井的施工方法中，所述步驟1)中，所述水平井段與所述目標煤層之間的距離至少為10m。

一種多分支水平井，包括主井眼和多個分支井眼，

所述主井眼包括直井段和水平井段，

所述水平井段位于目標煤層以上，所述主井眼以液體循環介質鉆設；