[發(fā)明專利]一種提高煤層壓裂改造體積的煤層頂板水平井射孔位置選擇方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111312381.3
• 申請(qǐng)日: 2021-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN114021353A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞏澤文;許耀波;李林;張東亮;祁滿意;杜新鋒;李浩哲;楊宇鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/13;E21B43/116;G06F119/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發(fā)明涉及一種壓裂射孔位置選擇方法，屬于一種煤層氣水平井開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種煤層頂板水平井壓裂射孔位置選擇方法。本發(fā)明為煤層頂板水平井優(yōu)選射孔位置提供新的方法和思路，可減少儲(chǔ)層改造過程中出現(xiàn)泵壓過高、加砂困難的問題，提高煤層的改造效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓裂射孔位置選擇方法，屬于一種煤層氣水平井開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種煤層頂板水平井壓裂射孔位置選擇方法。

背景技術(shù)

我國(guó)煤盆地經(jīng)歷了多期次構(gòu)造作用，使煤層結(jié)構(gòu)發(fā)生了強(qiáng)烈的改造，碎軟煤層廣泛發(fā)育，水平井鉆井成孔率低、壓裂改造效果差，嚴(yán)重影響煤層氣開發(fā)效果。為了提高碎軟煤層水平井的成孔率和煤體改造率，2012年中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司針對(duì)蘆嶺井田8號(hào)煤層煤體松軟破碎的特性，提出了煤層頂板水平井煤層氣開發(fā)工藝，儲(chǔ)層改造后，水平井組日最高產(chǎn)氣量10358m³，產(chǎn)氣取得良好效果。截至2021年，全國(guó)碎軟低滲煤層頂板水平井共施工完成約10口，開發(fā)技術(shù)處于不斷完善的階段，如何提高頂板水平井的抽采效率，完善煤層氣抽采技術(shù)，是亟需解決的理論技術(shù)難題。煤層氣水平井壓裂前，需利用射孔彈對(duì)生產(chǎn)套管和地層進(jìn)行溝通，建立壓裂液進(jìn)入地層的通道，而水平井射孔位置的不同直接關(guān)系到后續(xù)水壓裂縫的延伸方向和距離，以往煤層頂板水平井射孔位置通過水平段井眼軌跡與煤層的相對(duì)位置、水平段固井質(zhì)量、均勻射孔的原則進(jìn)行選取，實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于射孔位置選取不當(dāng)，受泥巖高彈性模量、低泊松比的力學(xué)特性和黏土礦物遇水膨脹的影響，會(huì)導(dǎo)致壓裂施工出現(xiàn)泵壓增高、加砂困難等現(xiàn)象，影響水平井的改造效果?；诖?，筆者以煤層頂板水平井水平段與煤層的相對(duì)距離數(shù)據(jù)、水平段各點(diǎn)泥質(zhì)含量數(shù)據(jù)、水平段固井質(zhì)量資料、射孔位置距離生產(chǎn)套管接箍數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立煤層頂板水平井壓裂射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)曲線，解決煤層頂板水平井射孔位置選取理論依據(jù)不充分的問題。通過本發(fā)明，提高了煤層頂板水平井壓裂改造的體積，提高了煤層氣的采收率，為煤層頂板水平井射孔位置選取提供一種新的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在煤層頂板水平井壓裂射孔位置優(yōu)選理論依據(jù)不完善的問題。本發(fā)明提供了一種煤層頂板水平井壓裂改造前選擇射孔位置的方法，該方法利用水平井水平段與煤層的相對(duì)距離數(shù)據(jù)、水平段泥質(zhì)含量數(shù)據(jù)、固井質(zhì)量數(shù)據(jù)、射孔位置距離套管接箍數(shù)據(jù)，建立一個(gè)煤層頂板水平井壓裂射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)預(yù)測(cè)模型，根據(jù)射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)曲線，結(jié)合壓裂段數(shù)，設(shè)計(jì)水平井壓裂射孔位置。

為解決上述問題，本發(fā)明的方案是：

一種提高煤層壓裂改造體積的煤層頂板水平井射孔位置選擇方法，該方法包括：

步驟1，收集煤層頂板水平井水平段隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和固井質(zhì)量測(cè)井資料；

步驟2，收集煤層頂板水平井周圍鉆孔(距離水平井小于500m的井)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，以及煤層深度數(shù)據(jù)；

步驟3，利用煤層頂板水平井隨鉆自然伽馬數(shù)據(jù)，與水平井附近煤層氣井目標(biāo)煤層及頂、底板自然伽馬曲線進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步結(jié)合目標(biāo)煤層底板等值線圖和鉆井巖屑鑒定資料來確定頂板水平井井眼軌跡與目標(biāo)煤層的相對(duì)距離，并進(jìn)行歸一化處理；

步驟4，利用煤層頂板水平井隨鉆自然伽馬數(shù)據(jù)，計(jì)算水平段各點(diǎn)泥質(zhì)含量大小，并進(jìn)行歸一化處理；

步驟5，根據(jù)煤層頂板水平井固井質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，對(duì)水平段固井質(zhì)量解釋結(jié)果進(jìn)行賦值處理。

步驟6，查看煤層頂板水平井測(cè)井解釋資料中的磁定位數(shù)據(jù)，依據(jù)煤層頂板水平井水平段生產(chǎn)套管接箍數(shù)據(jù)，對(duì)水平段各點(diǎn)壓裂改造時(shí)，距離生產(chǎn)套管接箍的安全程度進(jìn)行賦值。

步驟7，依據(jù)煤層頂板水平井壓裂射孔綜合評(píng)價(jià)指數(shù)預(yù)測(cè)模型，計(jì)算頂板水平井水平段各點(diǎn)射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；

步驟8，通過計(jì)算的煤層頂板水平井水平段壓裂射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，繪制水平井井深與射孔位置綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的曲線；