[發明專利]一種基于電位法的煤層氣徑向井施工軌跡監測方法

在審

• 申請號: 202011211403.2
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112412334A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 季長江;信凱;郝春生;賈晉生;楊昌永;陳鵬
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/18;E21B47/0232;E21B43/26;E21B43/30
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

本發明屬于煤層氣徑向井開發技術領域；由于徑向井噴頭和噴射軟管直徑小，很難攜帶隨鉆測量裝置，導致無法準確獲取徑向井施工方位和長度軌跡參數，煤層天然孔裂、裂隙發育，各向異性強，徑向井在噴射過程中井眼軌跡很難始終保持方位和長度不變，本發明提供一種基于電位法的煤層氣徑向井施工軌跡監測方法，井口設置若干測點用于檢測徑向井噴射過程中地面電位變化，信號處理車接收所有測點的信號，分析徑向井施工過程中地面電位發生變化的方位，計算得出徑向井的噴射長度，完成每個徑向分支施工行進的軌跡的監測，不影響徑向井的正常作業，易于操作，監測人員少，勞動強度低，能夠實現對多個徑向分支的連續監測，監測成本低。

技術領域

本發明涉及煤層氣徑向井施工技術，更具體的說，涉及一種基于電位法的煤層氣徑向井施工軌跡監測方法。

背景技術

徑向井技術是一種新型儲層增透改造技術，可以在超短半徑內實現由垂直到水平的轉向，并完成套管開窗和水力破巖，借助特殊噴嘴產生的高壓水射流破碎、切割巖層，在地層中鉆進具有一定直徑和長度的徑向水平孔。

徑向井技術具有輕易穿透近井鉆井、固井傷害帶，有效降低近井筒地帶應力集中等優勢，近年來，逐步被用于煤層氣開發中。由于徑向井噴頭和噴射軟管直徑小，一般在20mm左右，很難攜帶隨鉆測量裝置，導致無法準確獲取徑向井的施工方位和長度等軌跡參數，通常將套管開窗方位默認為徑向分支的末端方位，在噴射過程中保持不變；將地面連續油管進入井筒的長度默認為徑向分支井眼的長度。但由于煤層天然孔裂、裂隙發育，各向異性強，徑向井在噴射過程中井眼軌跡很難始終保持方位和長度不變。而目前，尚沒有有效的徑向井軌跡監測技術；因此亟需一種可靠、高效的煤層氣井徑向井軌跡監測裝置。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種基于電位法的煤層氣徑向井施工軌跡監測方法，用于解決煤層氣徑向井在進行噴射施工過程中方位變化不清、徑向井實際噴射長度模糊的問題，實現對煤層氣徑向井施工作業軌跡的監測，提高煤儲層的增透改造效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種基于電位法的煤層氣徑向井施工軌跡監測方法，以恒定電流向煤層供電，在煤層中形成人工電場，徑向井噴射軟管在噴嘴不斷的噴射破巖作用下，在煤層中不斷前進，徑向井施工過程引起煤層的電場分布形態發生變化，導致地面電位發生較變化，井口的所有測點實時監測徑向井噴射過程地面電位變化情況，并每隔一個時間間隔將所測信號發送給信號處理車，信號處理車通過接收的所有測點的信號，分析徑向井施工過程中地面電位發生變化的方位，并經過計算得出徑向井的噴射長度，完成每個徑向分支施工行進的軌跡的監測，具體包括以下步驟：

步驟1. 在被監測井的井場內布置好徑向井作業車、發電機和信號處理車，將發電機連接到徑向井作業車尾部的連續油管收放絞盤和電流返回井井口的法蘭盤上，連續油管和噴射軟管作為作業工具管串在每個徑向分支噴射作業完成后，重新放入被監測井的另一個徑向分支施工前，先檢測整個作業工具管串的導電性；

步驟2. 在徑向井噴射液中加入氯化鉀溶液，噴射液通過噴射軟管向煤層噴射；

步驟3. 徑向井施工前，開啟發電機向煤層輸入穩定電流，同時啟動信號處理車，徑向井施工過程中，發電機通過作業工具管串和噴射液向煤層輸出穩定電流，電流通過煤層、電流返回井與發電機形成回路；

步驟4. 徑向井施工過程中，信號處理車接收所有測點在徑向井施工前、施工過程中及施工結束后測得的電位差數據的信號并進行數據處理與分析，測點監測地面超低頻電位信號變化情況，得到徑向井的分支方位和長度變化，實現煤層氣徑向井施工過程的軌跡監測；

步驟5. 被監測井在徑向井施工完成后，繼續對所有的測點的地面電位進行監測，持續時間不小于15分鐘。

進一步，測點在被監測井的井口地面以井口中心為圓心呈同心圓狀態分布。