[發明專利]一種間歇式循環注液提高多分支對接井煤層氣產量的方法

在審

• 申請號: 202210310003.X
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114607319A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 趙凌云;向剛;周培明;徐虎;郭志軍;任海鷹;周效志;王梓良
• 申請（專利權）人: 貴州省油氣勘查開發工程研究院
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/22;E21B43/25
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯群

1.一種間歇式循環注液提高多分支對接井煤層氣產量的方法，包括采用射流泵(13)、動力液泵(19)、動力液池(20)、氣水分離器(21)、分解產氣池(22)、廢液處理池(23)、產甲烷菌培養池(24)、產甲烷菌馴化池(25)和循環液注入泵(26)；其特征在于：采用間歇式注入方式，以穩定的注入速率將含馴化后耐高壓產甲烷菌的液體從多分支水平井井口注入煤層，直井排出液在地面經過分解產氣及產甲烷菌培養、馴化后重新注入多分支井中，實現液體循環注入與煤層氣增產；具體步驟如下：

(a)在目的煤層(1)的地面向下施工一口具三開井身結構的煤層氣直井(3)，直至目的煤層(1)，直井三開井段裸眼完井后，在目的煤層(1)井段擴孔，形成目的煤層擴孔段(17)；

(b)在與煤層氣直井(3)相對另一邊地面施工一口具三開井身結構的多分支水平井(2)，多分支三開井段于目的煤層(1)中鉆進，直至三開主水平井眼(7)與煤層氣直井(3)的三開擴孔段對接，鉆進過程中利用套管懸掛器(6)在三開主水平井眼(7)中懸掛篩管(9)完井，同時間隔鉆進多個分支水平井眼(8)，并對分支水平井眼(8)裸眼完井；

(c)在煤層氣直井(3)安裝井下及地面排采裝置，從煤層氣直井(3)的井筒中下入依次相連的同心雙層油管(12)、射流泵(13)和繞絲篩管(14)，地面通過動力液泵(19)將動力液池(20)中的動力液高壓連續注入同心雙層油管(12)環空中，并以此驅動射流泵(13)舉升煤層氣直井(3)與多分支水平井(2)井控范圍內目的煤層(1)中的流體，通過排水降壓作用使煤層氣解吸并滲流產出；

(d)隨著煤層氣直井(3)排水采氣工作進行，當煤層氣直井(3)經歷穩定產氣階段，日產氣量下降30％進入產氣衰減階段后，啟動循環液注入泵(26)，采用間歇式注入方式，以穩定的注入速率將產甲烷菌馴化池(25)內含馴化后耐高壓產甲烷菌的液體從多分支水平井(2)井口注入目的煤層(1)；

(e)向多分支水平井(2)井口注入含馴化后耐高壓產甲烷菌的液體同時，提高煤層氣直井(3)的排液強度，并保持煤層氣直井(3)井底流壓穩定，使自多分支水平井(2)井口注入的液體置換出多分支水平井(2)和煤層氣直井(3)中原有的液體；

(f)在向多分支水平井(2)井口注液的間隙，降低煤層氣直井(3)的排液強度，使煤層氣直井(3)井底流壓在注液間隙內緩慢下降，并將射流泵(13)采出的液體貯存于分解產氣池(22)，含煤粉的采出液經產甲烷菌分解產氣后，部分通過輸液管線(27)進入動力液池(20)，作為射流泵(13)的動力液循環使用，部分進入廢液處理池(23)進行無害化處理，其余部分經輸液管線(27)進入產甲烷菌培養池(24)；

(g)控制產甲烷菌培養池(24)的溫度為目的煤層(1)溫度，并在產甲烷菌培養池(24)中按0.1kg培養基：1L含甲烷菌液的比例加入培養基進行產甲烷菌群培養，培養后含大量產甲烷菌的液體經輸液管線進入產甲烷菌馴化池(25)，產甲烷菌群培養過程中產生的氣體匯入輸氣管線(28)；

(h)控制產甲烷菌馴化池(25)的溫度為目的煤層(1)溫度，并采用階梯式增壓方式提高產甲烷菌馴化池(25)內部壓力與煤層氣直井(3)井底流壓相同，使產甲烷菌馴化池(25)中的微生物逐步適應目的煤層(1)的溫度與壓力環境，以提高產甲烷菌對目的煤層(1)中煤粉分解與產生次生生物成因甲烷的能力；

(i)利用循環液注入泵(26)，將產甲烷菌馴化池(25)中含有馴化后耐高壓產甲烷菌的液體注入到多分支水平井(2)中，實現液體的循環注入，以保持所注入液體中產甲烷菌的活性，使注入多分支水平井(2)中的產甲烷菌具有較強的分解煤粉及產甲烷能力。

2.根據權利要求1所述的間歇式循環注液提高多分支對接井煤層氣產量的方法，其特征在于：步驟(a)中，所述三開井身結構的煤層氣直井(3)一開、二開在目的煤層(1)上覆地層中鉆進過程中，分別下入直井表層套管(10)、直井技術套管(11)后固井，并在技術套管(11)外部形成直井固井水泥環(16)；在三開自目的煤層(1)頂面以上2m位置開鉆，鉆至目的煤層(1)底面之下80～100m完鉆，形成直井三開落井口袋(18)；三開完鉆后，下入刀翼可張開的擴孔鉆頭，對目的煤層(1)井段擴孔的直徑不小于400mm。