发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种多分支水平井下筛管施工工艺,其设计合理、操作简便、施工效率高且投入成本低、使用效果好、能有效增加多分支水平井的产量,有效解决了现有多分支水平井下筛管工艺存在的投入成本高、施工风险较大、施工步骤复杂且难以实现、施工完成的多分支水平井的产量低等缺陷。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种多分支水平井下筛管施工工艺,所施工的多分支水平井包括起始段、与起始段相接的造斜段和通过连通段与造斜段相接的水平分支段,所述水平分支段包括与连通段相接的水平主井眼和由前至后间隔分布在水平主井眼上的多个分支井眼,水平主井眼上对应布设有多个分别与多个所述分支井眼相接的分支点,其特征在于该工艺包括以下步骤:
步骤一、准备工作:由前至后对多个所述分支井眼依次进行编号,多个所述分支的编号依次为1#、2#、3#...n#,n为所述分支井眼的数量,所述分支点的数量为n个;
步骤二、前期钻井施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机对所施工多分支水平井的起始段、造斜段和连通段先后进行钻进施工,并相应钻出所述多分支水平井的起始段、造斜段和连通段;
步骤三、钻进施工及下筛管施工:水平主井眼的钻进施工过程通过n个所述分支点分为n+1个节段进行钻进,水平主井眼中所下的筛管为平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管,n个所述分支井眼内所下的筛管均为PVC筛管且每个所述分支井眼内所下PVC筛管的长度均小于该分支井眼的深度;所述平直槽式金属筛管包括管壁上布设有多个孔眼一的金属筛管管体一,多个所述孔眼一的形状均为方形直槽状且其大小均相同,多个所述孔眼一沿筛管管体一的管壁由下至上分多排布设,每排孔眼一均布设在与筛管管体一轴线相垂直的同一水平面上且每排孔眼均沿筛管管体一管壁的圆周方向均匀布设;所述孔眼间隔分布式金属筛管包括管壁上布设有多个孔眼二的筛管管体二,多个所述孔眼二沿筛管管体二的管壁由下至上呈纵向螺旋式分布,孔眼二的形状为圆形且相邻两个孔眼二间的间距相同;所述PVC筛管包括管壁上布设有多个孔眼三且由PVC材料制成的筛管管体三,多个所述孔眼三均为圆形孔眼或方形直槽状的直槽孔眼;多个所述圆形孔眼沿筛管管体三的管壁由下至上呈纵向螺旋式分布,且相邻两个圆形孔眼间的间距相同;多个所述直槽孔眼沿筛管管体三的管壁由下至上分多排布设,每排直槽孔眼均布设在与筛管管体三轴线相垂直的同一水平面上且每排直槽孔眼均沿筛管管体三管壁的圆周方向均匀布设;所述水平主井眼与n个所述分支井眼的钻进及下筛管施工过程如下:
301、第一节段水平主井眼与1#分支井眼的钻进施工和下筛管施工,其施工过程包括以下步骤:
3011、第一节段水平主井眼与1#分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机对水平主井眼进行钻进施工,且水平主井眼钻进施工过程中,当所述钻机钻至水平主井眼与1#分支井眼的分支点时,完成第一节段水平主井眼的钻进施工过程;此时,将所述钻机钻头的钻进方向调整为1#分支井眼的钻进方向,且根据设计的1#分支井眼的钻进方向和钻进深度对1#分支井眼进行钻进施工,并相应完成1#分支井眼的钻进施工过程;
且1#分支井眼的钻进施工过程结束后,将所述钻机自1#分支井眼内退出并移至1#分支井眼与水平主井眼的分支点,且将所述钻机的钻头调整至水平主井眼的钻进方向上,为下一节段水平主井眼的钻进施工作好准备,同时应确保所述钻机的布设位置不影响自所施工多分支水平井的井口向1#分支井眼内下筛管的通道;
3012、1#分支井眼下筛管施工判断:当预先设计需在1#分支井眼内下筛管时,则进入步骤3013;否则,进入步骤302,进行下一节段水平主井眼与下一个分支井眼的钻进施工;
3013、1#分支井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向1#分支井眼内下的PVC筛管,自所施工多分支水平井的井口逐渐下至1#分支井眼内;
302、下一节段水平主井眼与下一个分支井眼的钻进施工和下筛管施工,此时所钻进施工的分支井眼为i#分支井眼且i#分支井眼为n个分支井眼中1#分支井眼之后的任一个分支井眼,其施工过程包括以下步骤:
3021、下一节段水平主井眼与下一个分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼进行钻进施工,且水平主井眼钻进施工过程中,当所述钻机钻至水平主井眼与i#分支井眼的分支点时,完成本节段水平主井眼的钻进施工过程;此时,将所述钻机钻头的钻进方向调整为i#分支井眼的钻进方向,且根据设计的i#分支井眼的钻进方向和钻进深度对i#分支井眼进行钻进施工,并相应完成i#分支井眼的钻进施工过程;
且i#分支井眼的钻进施工过程结束后,将所述钻机自i#分支井眼内退出并移至i#分支井眼与水平主井眼的分支点,且将所述钻机的钻头调整至水平主井眼的钻进方向上,为下一节段水平主井眼的钻进施工作好准备,同时应确保所述钻机的布设位置不影响自所施工多分支水平井的井口向i#分支井眼内下筛管的通道;
3022、i#分支井眼下筛管施工判断:当预先设计需在i#分支井眼内下筛管时,则进入步骤3013;否则,进入步骤302,进行下一节段水平主井眼与下一个分支井眼的钻进施工;
3023、i#分支井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向i#分支井眼内下的PVC筛管,自所施工多分支水平井的井口下至i#分支井眼内;
303、多次重复步骤3021至步骤3023,直至完成n个分支井眼的钻进施工及下筛管施工过程;
304、最后一个节段的水平主井眼钻进施工:步骤303中n#分支井眼的钻进施工和下筛管施工过程结束后,根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼进行钻进施工,并相应完成水平主井眼的整体钻进施工过程;
305、水平主井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向水平主井眼内下的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼内。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤3023中所述的i#分支井眼下筛管施工过程中,其下筛管施工过程包括以下步骤:
I、将导引器与一根钻杆相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段内;
II、通过导引器将与其相接的所述钻杆逐渐下入步骤3021中已钻进完成的i#分支井眼内,直至将所述钻杆下至i#分支井眼内的设计井深;
III、待所述钻杆下至i#分支井眼内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的所述钻杆进行固定;
IV、通过下入i#分支井眼内的所述钻杆,将准备向i#分支井眼内下的PVC筛管逐渐下入i#分支井眼内;
V、待PVC筛管下至i#分支井眼内的设计井深后,将所述钻杆向上提出并完成i#分支井眼内的下筛管施工过程;
步骤3013中所述的1#分支井眼下筛管施工过程与步骤3023中所述的i#分支井眼下筛管施工过程相同。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤305中所述的通过导引器将预先准备好向水平主井眼内下的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼内时,其下筛管过程包括以下步骤:
3051、将准备向水平主井眼内下的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管与导引器相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段内;
3052、通过导引器将与其相接的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管逐渐下入步骤304中已钻进完成的水平主井眼内,直至将平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管下至水平主井眼内的设计井深;
3053、待平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管下至水平主井眼内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管进行固定;
3054、将切割工具固定安装在一根直杆底部,且将底部固定有切割工具的直杆通过已下入水平主井眼内的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管下入所施工的多分支水平井内;
3055、待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼与连通段的连接处时,启动所述切割工具将已下入水平主井眼内的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管割断,且所述切割工具的隔断处为水平主井眼与连通段的连接处;
3056、通过所述直杆将切割工具上提至地面,同时将水平主井眼上部被切割工具割断的平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管自所施工的多分支水平井内提出,则完成水平主井眼内的下筛管施工过程。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤IV中所述的通过下入i#分支井眼内的所述钻杆,将准备向i#分支井眼内下的PVC筛管逐渐下入i#分支井眼内时,其过程如下:先将准备向i#分支井眼内下的PVC筛管全部下入所施工多分支水平井的起始段内,再采用封堵装置对下入起始段内的PVC筛管的上部端口进行封堵,再启动安装在与所述钻杆相接的液压管道上的驱动泵并通过钻井液将PVC筛管逐渐从所述钻杆内压出,且通过钻井液将PVC筛管逐渐从所述钻杆内压出过程中将所述钻杆同步向上提出,直至将PVC筛管全部压出并留在i#分支井眼内,最后再将剩余留在所施工多分支水平井内的钻杆提出。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤3054中所述的切割工具为通过遥控器进行控制的电动切割工具;步骤3055中待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼与连通段的连接处时,则通过遥控器启动所述电动式切割工具将平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管割断。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤3054中所述的切割工具为油压式切割工具;相应地,步骤3054中所述的直杆为抽油杆,所述抽油杆的底部端口与油压式切割工具的进油口相接,且所述抽油杆的上部端口通过液压管道与液压油箱相接,所述液压管道上装有油泵;步骤3055中待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼与连通段的连接处时,则启动所述油泵,并相应带动所述油压式切割工具将平直槽式金属筛管或孔眼间隔分布式金属筛管割断。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤3011中所述的1#分支井眼的钻进施工过程结束后且将所述钻机自1#分支井眼内退出并移至1#分支井眼与水平主井眼的分支点之前,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻;步骤3021中所述的i#分支井眼的钻进施工过程结束后且将所述钻机自i#分支井眼内退出并移至i#分支井眼与水平主井眼的分支点之前,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤304中所述的最后一个节段的水平主井眼钻进施工结束后,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤二中所述平直槽式金属筛管中的每排孔眼一均由孔眼组一和孔眼组二组成,所述孔眼组一和孔眼组二均沿筛管管体一管壁的圆周方向均匀布设,所述孔眼组一中的孔眼一与所述孔眼组二中的孔眼一均呈交错布设;所述PVC筛管中的每排直槽孔眼均由孔眼组三和孔眼组四组成,且所述孔眼组三和孔眼组四均沿筛管管体三管壁的圆周方向均匀布设,所述孔眼组三中的直槽孔眼与所述孔眼组四中的直槽孔眼均呈交错布设。
上述多分支水平井下筛管施工工艺,其特征是:步骤二中所述的多个孔眼二由下至上纵向螺旋分布的螺旋角度为30°~60°。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明改变了常规钻多分支水平井的钻井次序,并在钻井过程中同步完成多个分支井眼和水平主井眼的下筛管施工过程。
2、操作步骤简便,投入成本低且钻井及下筛管施工有效融为一体、施工方便、所用设备少、钻井及下筛管效率大幅提高,能有效解决现有多分支水平井下筛管施工工艺复杂且难以实现的实际问题;同时,本发明采用在水平主井眼内下入孔眼间隔分布式金属筛管或平直槽式金属筛管,在分支井眼内可选择性的下入轻便型PVC筛管的实施方案,这样将能更大限度的发挥多分支水平井下筛管的优势。
3、能简便实现对多个分支井眼内均下筛管的施工过程,因而能有效保证所施工多分支水平井中多个分支井眼的生产持续性。
4、采取边钻井边进行下筛管的施工工艺,能有效解决煤层不稳定性问题,井眼钻成且充分洗井后直接进行下筛管施工,因而能有效杜绝已钻成的井眼发生脱落、掉块、坍塌等现象,使得后期的排采工作持续时间大幅度延长。
5、实用价值高,由于能在所施工多分支水平井的多个分支井眼内安装筛管,因而能有效增加产量,具有显著的经济效益和社会效益,为煤层气多分支水平井增产提供了有力的保障,同时本发明能有效提高多分支水平井井眼与煤层的渗透性,更好更快地进行排水降压,从而提高产气效率。因而,本发明从多分支水平井的最基本目的即提高产能出发,同时兼顾经济性,结合现有理论着重分析和计算了多分支水平井的分支角度和分支数对产能的影响大小,并根据分析结果对多分支水平井的分支数和各分支井眼的分支角度进行相应调整,具有很高的实践意义和经济价值。
6、适用面广,能有效推广适用至多种煤层的多分支水平井施工过程中,本发明针对不同煤质提出了相对应的筛管类型,为煤层气多分支水平井的开发提供一定的借鉴和指导。
综上所述,本发明设计合理、操作简便、施工效率高且投入成本低、使用效果好、能有效增加多分支水平井的产量,有效解决了现有多分支水平井下筛管工艺所存在的投入成本高、施工风险较大、施工步骤复杂且难以实现、所施工完成多分支水平井的产量低等多种缺陷和不足。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
如图2所示,本发明所施工的多分支水平井包括起始段2、与起始段2相接的造斜段3和通过连通段4与造斜段3相接的水平分支段,所述水平分支段包括与连通段4相接的水平主井眼7和由前至后间隔分布在水平主井眼7上的多个分支井眼,水平主井眼7上对应布设有多个分别与多个所述分支井眼相接的分支点。如图1所示的多分支水平井下筛管施工工艺,包括以下步骤:
步骤一、准备工作:由前至后对多个所述分支井眼依次进行编号,多个所述分支的编号依次为1#、2#、3#...n#,n为所述分支井眼的数量,所述分支点的数量为n个。
本实施例中,所述分支井眼的数量为4个,且n=4,所述分支点的数量为4个。4个所述分支井眼分别为分支井眼一9、分支井眼二10、分支井眼三11和分支井眼四12,且分支井眼一9、分支井眼二10、分支井眼三11和分支井眼四12依次编号为1#分支井眼、2#分支井眼、3#分支井眼和4#分支井眼。所述连通段4穿过洞穴5,直井8与连通段4相交且直井8也自洞穴5穿过。实际使用过程中,可以根据实际需要对所述分支井眼的数量进行相应调整,本实施例中,4个所述分支井眼分别间隔分布在水平主井眼7的左右两侧,并且4个所述分支井眼均下有筛管。
步骤二、前期钻井施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机对所施工多分支水平井的起始段2、造斜段3和连通段4先后进行钻进施工,并相应钻出所述多分支水平井的起始段2、造斜段3和连通段4。
步骤三、钻进施工及下筛管施工:水平主井眼7的钻进施工过程通过n个所述分支点分为n+1个节段进行钻进,水平主井眼7中所下的筛管为平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15,n个所述分支井眼内所下的筛管均为PVC筛管13且每个所述分支井眼内所下PVC筛管13的长度均小于该分支井眼的深度;如图8所示,所述平直槽式金属筛管14包括管壁上布设有多个孔眼一14-2的金属筛管管体一,多个所述孔眼一14-2的形状均为方形直槽状且其大小均相同,多个所述孔眼一14-2沿筛管管体一的管壁由下至上分多排布设,每排孔眼一14-2均布设在与筛管管体一轴线相垂直的同一水平面上且每排孔眼2均沿筛管管体一管壁的圆周方向均匀布设;如图9所示,所述孔眼间隔分布式金属筛管15包括管壁上布设有多个孔眼二15-2的筛管管体二,多个所述孔眼二15-2沿筛管管体二的管壁由下至上呈纵向螺旋式分布,孔眼二15-2的形状为圆形且相邻两个孔眼二15-2间的间距相同;如图10、图11所示,所述PVC筛管13包括管壁上布设有多个孔眼三且由PVC材料制成的筛管管体三,多个所述孔眼三均为圆形孔眼13-2或方形直槽状的直槽孔眼13-3;多个所述圆形孔眼13-2沿筛管管体三的管壁由下至上呈纵向螺旋式分布,且相邻两个圆形孔眼13-2间的间距相同;多个所述直槽孔眼13-3沿筛管管体三的管壁由下至上分多排布设,每排直槽孔眼13-3均布设在与筛管管体三轴线相垂直的同一水平面上且每排直槽孔眼13-3均沿筛管管体三管壁的圆周方向均匀布设。所述水平主井眼7与n个所述分支井眼的钻进及下筛管施工过程如下:
301、第一节段水平主井眼7与1#分支井眼的钻进施工和下筛管施工,其施工过程包括以下步骤:
3011、第一节段水平主井眼7与1#分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机对水平主井眼7进行钻进施工,且水平主井眼7钻进施工过程中,当所述钻机钻至水平主井眼7与1#分支井眼的分支点时,完成第一节段水平主井眼7的钻进施工过程;此时,将所述钻机钻头的钻进方向调整为1#分支井眼的钻进方向,且根据设计的1#分支井眼的钻进方向和钻进深度对1#分支井眼进行钻进施工,并相应完成1#分支井眼的钻进施工过程;
且1#分支井眼的钻进施工过程结束后,将所述钻机自1#分支井眼内退出并移至1#分支井眼与水平主井眼7的分支点,且将所述钻机的钻头调整至水平主井眼7的钻进方向上,为下一节段水平主井眼7的钻进施工作好准备,同时应确保所述钻机的布设位置不影响自所施工多分支水平井的井口向1#分支井眼内下筛管的通道;
同时,需注意的是:1#分支井眼的钻进施工过程结束后且将所述钻机自1#分支井眼内退出并移至1#分支井眼与水平主井眼7的分支点之前,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻
3012、1#分支井眼下筛管施工判断:当预先设计需在1#分支井眼内下筛管时,则进入步骤3013;否则,进入步骤302,进行下一节段水平主井眼7与下一个分支井眼的钻进施工;
3013、1#分支井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向1#分支井眼内下的PVC筛管13,自所施工多分支水平井的井口逐渐下至1#分支井眼内。
302、下一节段水平主井眼7与下一个分支井眼的钻进施工和下筛管施工,此时所钻进施工的分支井眼为i#分支井眼且i#分支井眼为n个分支井眼中1#分支井眼之后的任一个分支井眼,其施工过程包括以下步骤:
3021、下一节段水平主井眼7与下一个分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼7进行钻进施工,且水平主井眼7钻进施工过程中,当所述钻机钻至水平主井眼7与i#分支井眼的分支点时,完成本节段水平主井眼7的钻进施工过程;此时,将所述钻机钻头的钻进方向调整为i#分支井眼的钻进方向,且根据设计的i#分支井眼的钻进方向和钻进深度对i#分支井眼进行钻进施工,并相应完成i#分支井眼的钻进施工过程;
且i#分支井眼的钻进施工过程结束后,将所述钻机自i#分支井眼内退出并移至i#分支井眼与水平主井眼7的分支点,且将所述钻机的钻头调整至水平主井眼7的钻进方向上,为下一节段水平主井眼7的钻进施工作好准备,同时应确保所述钻机的布设位置不影响自所施工多分支水平井的井口向i#分支井眼内下筛管的通道;
同时,需注意的是:i#分支井眼的钻进施工过程结束后且将所述钻机自i#分支井眼内退出并移至i#分支井眼与水平主井眼7的分支点之前,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻;
3022、i#分支井眼下筛管施工判断:当预先设计需在i#分支井眼内下筛管时,则进入步骤3013;否则,进入步骤302,进行下一节段水平主井眼7与下一个分支井眼的钻进施工;
3023、i#分支井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向i#分支井眼内下的PVC筛管13,自所施工多分支水平井的井口下至i#分支井眼内。
实际操作过程中,步骤3023中所述的i#分支井眼下筛管施工过程中,其下筛管施工过程包括以下步骤:
I、将导引器与一根钻杆相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段2内;
II、通过导引器将与其相接的所述钻杆逐渐下入步骤3021中已钻进完成的i#分支井眼内,直至将所述钻杆下至i#分支井眼内的设计井深;
III、待所述钻杆下至i#分支井眼内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的所述钻杆进行固定;
IV、通过下入i#分支井眼内的所述钻杆,将准备向i#分支井眼内下的PVC筛管13逐渐下入i#分支井眼内;
V、待PVC筛管13下至i#分支井眼内的设计井深后,将所述钻杆向上提出并完成i#分支井眼内的下筛管施工过程;
步骤3013中所述的1#分支井眼下筛管施工过程与步骤3023中所述的i#分支井眼下筛管施工过程相同。
303、多次重复步骤3021至步骤3023,直至完成n个分支井眼的钻进施工及下筛管施工过程。
304、最后一个节段(即第n+1个节段)的水平主井眼7钻进施工:步骤303中n#分支井眼的钻进施工和下筛管施工过程结束后,根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼7进行钻进施工,并相应完成水平主井眼7的整体钻进施工过程。
实际操作过程中,最后一个节段的水平主井眼7钻进施工结束后,先充分洗井,且待所施工多分支水平井井眼内的岩屑都返出后,再起钻。
305、水平主井眼7下筛管施工:通过导引器将预先准备好向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼7内。
实际操作过程中,步骤305中所述的通过导引器将预先准备好向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼7内时,其下筛管过程包括以下步骤:
3051、将准备向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15与导引器相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段2内;
3052、通过导引器将与其相接的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15逐渐下入步骤304中已钻进完成的水平主井眼7内,直至将平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下至水平主井眼7内的设计井深;
3053、待平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下至水平主井眼7内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15进行固定;
3054、将切割工具固定安装在一根直杆底部,且将底部固定有切割工具的直杆通过已下入水平主井眼7内的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下入所施工的多分支水平井内;
3055、待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼7与连通段4的连接处时,启动所述切割工具将已下入水平主井眼7内的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15割断,且所述切割工具的隔断处为水平主井眼7与连通段4的连接处;
3056、通过所述直杆将切割工具上提至地面1,同时将水平主井眼7上部被切割工具割断的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15自所施工的多分支水平井内提出,则完成水平主井眼7内的下筛管施工过程。
本实施例中,水平主井眼7的钻进施工过程通过4个所述分支点分为5个节段进行钻进,4个所述分支井眼内所下的筛管均为PVC筛管13。且所述水平主井眼7与4个分支井眼的钻进及下筛管施工过程如下:
301、第一节段水平主井眼7与1#分支井眼的钻进施工和下筛管施工,其施工过程包括以下步骤:
3011、第一节段水平主井眼7与1#分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机对水平主井眼7进行钻进施工,具体是沿着水平主井眼7的钻进方向钻进50m~200m后,到达水平主井眼7与1#分支井眼的分支点,则完成第一节段水平主井眼7的钻进施工过程;此时,将所述钻机的钻头向左侧偏45°~20°,且根据设计的1#分支井眼的钻进方向和钻进深度对1#分支井眼进行钻进施工,所述1#分支井眼的钻进深度为500m~800m,此处以1#分支井眼的钻进深度为600m且其起止井深为600m~1200m为例进行说明,当1#分支井眼钻进施工完成后,将所述钻机自1#分支井眼内退出,并做好继续沿着水平主井眼7的钻进方向向前钻进的准备;
3012、1#分支井眼下筛管施工判断:根据预先设计,需在1#分支井眼内下筛管,则进入步骤3013;
3013、1#分支井眼下筛管施工:通过导引器将预先准备好向1#分支井眼内下的PVC筛管13,自所施工多分支水平井的井口逐渐下至1#分支井眼内,所选用PVC筛管13在地面1上对其长度进行丈量且其实际长度为550m。
实际操作过程中,1#分支井眼下筛管施工过程中包括以下步骤:
I、将导引器与一根钻杆相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段2内;
II、通过导引器将与其相接的所述钻杆逐渐下入步骤3021中已钻进完成的1#分支井眼内,直至将所述钻杆下至1#分支井眼内的设计井深(即1#分支井眼的终止井深1200m);
III、待所述钻杆下至1#分支井眼内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的所述钻杆进行固定,即钻杆井口坐卡;
IV、从下入1#分支井眼内的所述钻杆内部,将准备向1#分支井眼内下的PVC筛管13逐渐下入1#分支井眼内;
通过所述钻杆内部将准备向1#分支井眼内下的PVC筛管13逐渐下入1#分支井眼内时,其过程如下:先将准备向1#分支井眼内下的PVC筛管13全部下入所施工多分支水平井的起始段2内,再从井口投球(球为所述封堵装置)对下入起始段2内的PVC筛管13的内眼进行封堵,再启动安装在与所述钻杆相接的液压管道上的驱动泵并通过钻井液将PVC筛管13逐渐从所述钻杆内压出,且边起钻杆边将PVC筛管13自钻杆内压出直至将PVC筛管13全部压出钻杆并留在1#分支井眼内,详见图3。
302、第二节段水平主井眼7与2#分支井眼的钻进施工和下筛管施工,此时所钻进施工的分支井眼为2#分支井眼,其施工过程包括以下步骤:
3021、第二节段水平主井眼7与2#分支井眼的钻进施工:根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼7进行钻进施工,具体是沿着水平主井眼7的钻进方向钻进100m~300m后,到达水平主井眼7与2#分支井眼的分支点,则完成第二节段水平主井眼7的钻进施工过程;此时,将所述钻机的钻头向右侧偏45°~20°,且根据设计的2#分支井眼的钻进方向和钻进深度对2#分支井眼进行钻进施工,所述2#分支井眼的钻进深度为400m~700m,此处以2#分支井眼的钻进深度为450m且其起止井深为750m-1200m为例进行说明,当2#分支井眼钻进施工完成后,将所述钻机自2#分支井眼内退出,并做好继续沿着水平主井眼7的钻进方向向前钻进的准备;
3022、2#分支井眼下筛管施工判断:根据预先设计,需在2#分支井眼内下筛管,则进入步骤3013;
3023、2#分支井眼下筛管施工:按照步骤3013中1#分支井眼的下筛管方法和步骤,通过导引器将预先准备好向2#分支井眼内下的PVC筛管13下至2#分支井眼内的设计井深,此处所选用PVC筛管13的长度为400m,详见图4。
303、两次重复步骤3021至步骤3023,直至完成4个分支井眼的钻进施工及下筛管施工过程。
也就是说,按照第二节段水平主井眼7与2#分支井眼的钻进施工和下筛管施工方法和步骤,先后完成第三节段水平主井眼7与3#分支井眼的钻进施工和下筛管施工以及第四节段水平主井眼7与4#分支井眼的钻进施工和下筛管施工,具体而言:第三节段水平主井眼7与3#分支井眼的钻进施工和下筛管施工过程中,沿着水平主井眼7的钻进方向钻进100m~300m后,到达水平主井眼7与3#分支井眼的分支点,此时,将所述钻机的钻头向左侧偏45°~20°并根据设计的3#分支井眼的钻进方向和钻进深度对3#分支井眼进行钻进施工,且待3#分支井眼钻进施工结束后进行下筛管施工;第四节段水平主井眼7与4#分支井眼的钻进施工和下筛管施工过程中,沿着水平主井眼7的钻进方向钻进100m~300m后,到达水平主井眼7与4#分支井眼的分支点,此时,将所述钻机的钻头向右侧偏45°~20°并根据设计的4#分支井眼的钻进方向和钻进深度对4#分支井眼进行钻进施工,且待4#分支井眼钻进施工结束后进行下筛管施工,3#分支井眼和4#分支井眼的下筛管方法和步骤均与1#分支井眼的下筛管方法和步骤相同,详见图5。
304、第五节段水平主井眼7钻进施工:步骤303中4#分支井眼的钻进施工和下筛管施工过程结束后,根据预先设计的钻井路线,采用钻机继续对水平主井眼7进行钻进施工,并相应完成水平主井眼7的整体钻进施工过程。
305、水平主井眼7下筛管施工:通过导引器将预先准备好向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼7内。
实际操作过程中,通过导引器将预先准备好向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15,自所施工多分支水平井的井口下至水平主井眼7内时,其下筛管过程包括以下步骤:
3051、将准备向水平主井眼7内下的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15与导引器相接,并将所述导引器先下入所施工多分支水平井的起始段2内;
3052、通过导引器将与其相接的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15逐渐下入步骤304中已钻进完成的水平主井眼7内,直至将平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下至水平主井眼7内的设计井深;当进入裸眼井段后,密切关注各项钻井参数的变化,遇阻先上提筛管,再缓慢下放,或者慢速旋转下放;
3053、待平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下至水平主井眼7内的设计井深后,对位于所施工多分支水平井井口处的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15进行固定,即筛管井口坐卡,详见图6;
3054、将切割工具固定安装在一根直杆底部,且将底部固定有切割工具的直杆通过已下入水平主井眼7内的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15下入所施工的多分支水平井内;
3055、待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼7与连通段4的连接处时,启动所述切割工具将已下入水平主井眼7内的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15割断,且所述切割工具的隔断处为水平主井眼7与连通段4的连接处;
3056、通过所述直杆将切割工具上提至地面1,同时将水平主井眼7上部被切割工具割断的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15自所施工的多分支水平井内提出,则完成水平主井眼7内的下筛管施工过程。本实施例中,起出上部被割断的平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15后,井口密封好,下筛管工艺结束,详见图7。
本实施例中,步骤3054中所述的切割工具为油压式切割工具(即油压切割机);相应地,步骤3054中所述的直杆为抽油杆,所述抽油杆的底部端口与油压式切割工具的进油口相接,且所述抽油杆的上部端口通过液压管道与液压油箱相接,所述液压管道上装有油泵;步骤3055中待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼7与连通段4的连接处时,则启动所述油泵,并相应带动所述油压式切割工具将平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15割断。
实际操作过程中,所述切割工具还可以为通过遥控器进行控制的电动切割工具;步骤3055中待所述切割工具下至步骤304中已钻进完成的水平主井眼7与连通段4的连接处时,则通过遥控器启动所述电动式切割工具将平直槽式金属筛管14或孔眼间隔分布式金属筛管15割断。
本实施例中,步骤二中所述平直槽式金属筛管14中的每排孔眼一14-2均由孔眼组一和孔眼组二组成,所述孔眼组一和孔眼组二均沿筛管管体一管壁的圆周方向均匀布设,所述孔眼组一中的孔眼一14-2与所述孔眼组二中的孔眼一14-2均呈交错布设。实际加工制作时,每排孔眼一14-2的孔眼数量均为奇数个,相邻两排孔眼一14-2间的间距均相同。所述孔眼组一中相邻两个孔眼一14-2间的间距和所述孔眼组二中相邻两个孔眼一14-2间的间距相同。所述每排孔眼一14-2的孔眼数量均相同,且所述孔眼组一的孔眼数量与孔眼组二的孔眼数量间的差值均为一个。所述每排孔眼一14-2的孔眼数量为m个,且多排孔眼一14-2中的孔眼组一沿筛管管体1的管壁由下至上相应由
个孔眼一14-2和
个孔眼一14-2交错布设而成,多排孔眼一14-2中的孔眼组二沿筛管管体1的管壁由下至上相应由
个孔眼一14-2和
个孔眼一14-2交错布设而成。
本实施例中,所选用平直槽式金属筛管14的筛管管体一的管径为73mm,每排孔眼一14-2的孔眼数量均为5个,且所述孔眼组一和孔眼组二中相邻两个孔眼2间的间距均为22mm,所述孔眼一14-2的长度为50mm且其宽度为2mm,相邻两排孔眼一14-2间的间距为30mm。同时本实施例中,多排孔眼一14-2中孔眼组一所包括的孔眼一14-2的数量(即多排孔眼一14-2中孔眼组一的孔眼数量)沿筛管管体一的管壁由下至上依次为:2个、3个、2个、3个...;相应地,多排孔眼一14-2中孔眼组二所包括孔眼一14-2的数量(即多排孔眼一14-2中孔眼组二的孔眼数量)沿筛管管体一的管壁由下至上依次为:3个、2个、3个、2个...。实际加工制作及应用过程中,也可以根据施工项目的实际具体需求,对筛管管体一的管径、孔眼一14-2的尺寸以及相邻两个孔眼一14-2间和相邻两排孔眼一14-2间的间距进行相应调整,以满足不同井型的实际使用需求。
本实施例中,多个所述孔眼二15-2由下至上纵向螺旋分布的螺旋角度为30°~60°。实际加工制作及应用过程中,可以根据施工项目的实际具体需求将多个孔眼2由下至上纵向螺旋的螺旋角度在30°~60°的范围内进行相应调整。多个孔眼二15-2的尺寸均相同。
本实施例中,多个孔眼二15-2由下至上纵向螺旋分布的螺旋角度为45°。所述筛管管体二的管径为73mm,孔眼二15-2的孔径为5mm且相邻两个孔眼二15-2间的间距为30mm。实际加工制作及应用过程中,也可以根据施工项目的实际具体需求,对筛管管体二的管径、孔眼二15-2的孔径、多个孔眼二15-2由下至上的纵向螺旋角度和相邻两个孔眼二15-2间的间距进行相应调整,以满足不同井型的实际使用需求。
实际操作过程中,多个孔眼三均为圆形孔眼13-2多个圆形孔眼13-2的大小尺寸均相同,并且多个圆形孔眼13-2由下至上纵向螺旋分布的螺旋角度为30°~60°。实际加工制作及应用过程中,可以根据施工项目的实际具体需求将多个圆形孔眼13-2由下至上纵向螺旋的螺旋角度在30°~60°的范围内进行相应调整。本实施例中,所述筛管管体三的管径为50.6mm,多个孔眼三由下至上纵向螺旋分布的螺旋角度为45°,圆形孔眼13-2的孔径为5mm且相邻两个圆形孔眼13-2间的间距为30mm。实际加工制作及应用过程中,也可以根据施工项目的实际具体需求,对筛管管体三的管径、圆形孔眼13-2的孔径、多个圆形孔眼13-2由下至上的纵向螺旋角度和相邻两个圆形孔眼13-2间的间距进行相应调整,以满足不同井型的实际使用需求。
另外,多个所述孔眼三也可以均为方形直槽状的直槽孔眼13-3。所述PVC筛管13中的每排直槽孔眼13-3均由孔眼组三和孔眼组四组成,且所述孔眼组三和孔眼组四均沿筛管管体三管壁的圆周方向均匀布设,所述孔眼组三中的直槽孔眼13-3与所述孔眼组四中的直槽孔眼13-3均呈交错布设。每排直槽孔眼13-3的孔眼数量均为奇数个。相邻两排直槽孔眼13-3间的间距均相同。所述孔眼组三中相邻两个直槽孔眼13-3间的间距和所述孔眼组四中相邻两个直槽孔眼13-3间的间距相同。所述每排直槽孔眼13-3的孔眼数量均相同,且所述孔眼组一的孔眼数量与孔眼组二的孔眼数量间的差值均为一个。所述每排直槽孔眼13-3的孔眼数量为m个,且多排直槽孔眼13-3中的孔眼组三沿筛管管体三的管壁由下至上相应由
个直槽孔眼13-3和
个直槽孔眼13-3交错布设而成,多排直槽孔眼13-3中的孔眼组四沿筛管管体三的管壁由下至上相应由
个直槽孔眼13-3和
个直槽孔眼13-3交错布设而成。本实施例中,每排直槽孔眼13-3中所包括直槽孔眼13-3的数量(即每排直槽孔眼13-3的孔眼数量)为5个,且多排直槽孔眼13-3中孔眼组三所包括的直槽孔眼13-3的数量(即多排直槽孔眼13-3中孔眼组三的孔眼数量)沿筛管管体三的管壁由下至上依次为:2个、3个、2个、3个...;相应地,多排直槽孔眼13-3中孔眼组四所包括直槽孔眼13-3的数量(即多排直槽孔眼13-3中孔眼组四的孔眼数量)沿筛管管体三的管壁由下至上依次为:3个、2个、3个、2个...。实际加工制作及应用过程中,也可以根据施工项目的实际具体需求,对筛管管体1的管径、直槽孔眼13-3的尺寸以及相邻两个直槽孔眼二3间和相邻两排直槽孔眼13-3间的间距进行相应调整,以满足不同井型的实际使用需求。
实际使用过程中,针对不同煤质特性选用不同类型的筛管,见表1:
表1不同煤质所适用不同筛管的类型一览表
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。