[發明專利]提高煤儲層滲透率的方法及井網結構

在審

• 申請號: 202110048260.6
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN114763735A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 鄧澤;田文廣;孫粉錦;李五忠;李亞男;趙洋;陳浩;祁靈;張萬里;常東亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/243
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 竇雪龍;臧微微

本發明提供了一種提高煤儲層滲透率的方法及井網結構，提高煤儲層滲透率的方法，包括：步驟一、在設定位置鉆取多口間隔分布的直井，并使多口間隔分布的直井的井口位于同一直線上；步驟二、在相鄰兩口直井之間設置一水平巷道；步驟三、在水平巷道中向水平巷道朝向直井的兩側定向噴注燃燒劑，并進行分段定向燃燒；步驟四、通過分段定向燃燒在水平巷道的兩側均形成卸壓帶。本發明的有益效果是，該方法通過水平巷道分段定向燃燒達到壓力釋放的效果，在水平巷道周圍形成大規模卸壓帶，使煤儲層的滲透率增大，從而達到提高煤層氣采收率的目的。

技術領域

本發明涉及煤層氣開采領域，具體涉及一種提高煤儲層滲透率的方法及井網結構。

背景技術

現有技術中的煤儲層大部分具有低壓低滲透的特點，若要實現煤層氣的商業化開采，必須對煤儲層進行強化改造，改善滲透性，提高降壓解吸規模和效率，進而提高單井產量。近年來，煤儲層的儲層改造技術一直都在改進，迄今為止已有多種煤儲層增透降吸的方法。目前，最常用的是水力壓裂法，水力壓裂的裂縫效果與儲層特征和地應力狀態密切相關，對于我國低滲煤層氣壓裂效果很好，但沒有解決儲層滲透率大面積提高的問題，另外此方法耗水量大，壓裂液對儲層有一定污染；除此之外還有高能氣體致裂以及定向長鉆孔法、開采保護層法、卸壓帶抽放法、本煤層松動爆破法等，提高煤層氣采收率的相關專利也比較多，公開號為CN106437638A的中國專利公開了一種利用電化學驅動煤層中的水運移并攜帶煤層氣、驅動煤層中的煤粉和巖粉等固體顆粒排采解堵、溶蝕孔裂隙中的填充礦物增強煤儲層滲透性、升高煤儲層溫度以強化甲烷解吸擴散，從而提高煤層氣采收率的方法。但該方法耗電量大，利用電化學驅動運移規模相對較小，效率偏低。公開號為CN110259423A的中國專利公開了一種通過外加電場刺激、改善微生物菌群結構和活性，為微生物降解代謝提供電子，促進微生物的厭氧降解煤，從而增加煤層氣采收率的方法。但該方法局限性高，實驗室難以實現大規模的高效菌群培養，且耗水量大，濾失量比較大，返排率低，注入的含有微生物菌種的營養液對儲層污染比較大。同時該些方法在應用過程中還存在種種不足，改造效果都不很理想，煤儲層滲透率偏低依然是煤層氣開發面臨的難題。

發明內容

本發明提供了一種提高煤儲層滲透率的方法及井網結構，以達到提高煤儲層滲透率的目的。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種提高煤儲層滲透率的方法，包括：步驟一、在設定位置鉆取多口間隔分布的直井，并使多口間隔分布的直井的井口位于同一直線上；步驟二、在相鄰兩口直井之間設置一水平巷道；步驟三、在水平巷道中向水平巷道朝向直井的兩側定向噴注燃燒劑，并進行分段定向燃燒；步驟四、通過分段定向燃燒在水平巷道的兩側均形成卸壓帶。

進一步地，步驟一包括：獲取設定位置的最大水平主應力方向，并使多口間隔分布的直井所在的直線垂直于最大水平主應力方向。

進一步地，步驟二包括：使水平巷道的長度方向與最大水平主應力方向平行。

進一步地，步驟二還包括：使水平巷道的深度與直井的深度一致，并使水平巷道的中心與相鄰直井之間的距離相同。

進一步地，步驟二還包括：使水平巷道的直井范圍在2～4m，使水平巷道的長度范圍在400～600m。

進一步地，步驟三包括：沿最大水平主應力方向將水平巷道分為多個依次連接的連接段，并沿最大水平主應力方向對多個連接段分別進行分段定向燃燒。

本發明還提供了一種井網結構，用于實施上述提高煤儲層滲透率的方法，井網結構包括：多口直井，位于同一直線上且間隔均布；水平巷道，設置在相鄰兩口直井之間，且水平巷道的長度方向與最大水平主應力方向平行；卸壓帶，設置在對應的水平巷道與相鄰的直井之間。

進一步地，水平巷道沿最大水平主應力方向設置有多個依次連接的連接段，每個連接段朝向對應直井的側壁均設置有用于噴注燃燒劑定向射孔。

進一步地，位于同一直線上的多口直井形成一排直井組，井網結構包括平行間隔設置的多排直井組。