[實用新型]一種用于開采非成巖型天然氣水合物的T型井組

有效

• 申請號: 202020830033.X
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN212337257U
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉大偉;劉艷艷;劉全穩;郭柏云;魏臣興;王林;張幫亮;胡罡;吳其林;陳琦
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: E21B43/30
• 分類號: E21B43/30;E21B43/295;E21B43/22;E21B43/24;E21B43/16;E21B43/26;E21B43/02;E21B43/01
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• 代理人: 暫無信息

本實用新型提出了一種用于開采非成巖型天然氣水合物的T型井組，包括：直井和位于直井一側的水平井，直井與水平井共用一個井口；直井靶點位于儲層下方的穩定地層中；水平井的造斜段、增斜段、穩斜段及水平段均位于儲層上方的穩定地層中，水平井靶點位于儲層上方穩定地層或儲層中；直井和水平井均設有壓裂防砂層，直井壓裂縫為水平縫；水平井壓裂縫為垂直縫，下端伸入儲層，水平井壓裂縫的數量不少于2條。本實用新型的有益效果如下：通過將T型井組中的直井靶點、水平井造斜段、增斜段、穩斜段和水平段均設置于儲層下伏或上覆穩定地層中，這樣既能增加整個井組井筒的穩定和井控安全，又能增加井筒與儲層的接觸面積。

技術領域

本實用新型涉及天然氣水合物鉆井開采技術領域，特別是指一種用于開采非成巖型天然氣水合物的T型井組。

背景技術

非成巖型天然氣水合物主要埋于海底淺層，其儲層不堅硬或非成巖而成流沙狀，因此用于開采非成巖型天然氣水合物的井壁失穩現象頻發。如果流沙大量產出，儲層被采空，則上覆地層會失穩塌陷，甚至誘發海底滑塌或海嘯等災難性事故。

非成巖型天然氣水合物在低溫高壓條件下呈固態，開采過程中，隨著其周圍溫度、壓力的改變，其相態會由固態變為氣態，同時產出水。如果相態轉變不可控，則水合物體積會急劇膨脹，加之海洋中非成巖型天然氣水合物埋藏淺、固井不牢，極易引起井壁失穩、井噴失控及人員傷亡等事故。

綜上所述，在非成巖型天然氣水合物開采過程中，安全穩定的井壁條件有利于生產控制、環境風險等問題的有效解決。目前，國內外普遍采用大井口直井進行海洋中非成巖型天然氣水合物的試采工作。由于上述試采工作主要以獲得地層資料和相關數據為主，甲烷產量低，因此并不需要過多考慮井壁失穩可能造成的各種失控及安全事故。但是在進行非成巖型天然氣水合物的工業化開采時，隨著水合物的大量分解，甲烷、水、儲層砂會高速產出，這個過程極易引起儲層采空、失穩、井壁坍塌、井噴失控等災難性事故。

實用新型內容

本實用新型提出一種用于開采非成巖型天然氣水合物的T型井組，解決了現有技術中井壁穩定性差、井筒不穩定、開采過程風險較大的問題。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種用于開采非成巖型天然氣水合物的T型井組，包括：直井和位于所述直井一側的第一水平井，所述直井與所述第一水平井共用一個井口；所述直井的直井靶點位于儲層下方的第二穩定地層中，所述直井靶點到所述儲層的距離大于或等于井口到所述儲層距離的1/2；所述第一水平井的造斜段、增斜段、穩斜段及水平段均位于所述儲層上方的第一穩定地層中，所述第一水平井的水平井靶點位于所述第一穩定地層或所述儲層中；所述直井和所述第一水平井均設有壓裂防砂層，所述直井的直井壓裂縫為水平縫，所述直井壓裂縫的半長不小于50米；所述第一水平井的第一水平井壓裂縫為垂直縫，所述第一水平井壓裂縫的下端伸入所述儲層，所述第一水平井壓裂縫的數量不少于2條。

作為優選，所述直井的另一側還設有第二水平井，所述第二水平井與所述直井共用一個井口；所述第二水平井的水平井靶點、造斜段、增斜段、穩斜段及水平段均位于所述儲層上方的第一穩定地層中；所述第二水平井設有壓裂防砂層，所述第二水平井的第二水平井壓裂縫為垂直縫，所述第二水平井壓裂縫的下端伸入所述儲層，所述第二水平井壓裂縫的數量不少于2條。

作為優選，所述水平段的長度不小于200米。

本實用新型所述T型井組的建井方法如下：

先鉆一口直井，直井靶點位于儲層下方第二穩定地層中，套管完井后，進行射孔、壓裂防砂作業后關井；利用直井的井口再鉆水平井，水平井的造斜段、增斜段、穩斜段和水平段均位于非成巖天然氣水合物儲層的上覆(不一定與儲層相鄰)的第一穩定地層中，水平井靶點可在上覆穩定地層中也可在儲層中，套管完井后，向儲層方向射孔、壓裂防砂作業后關井。