CN101979828A - 一种煤层气多分支水平井系统及其助排井 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多条井眼，助排井设置在多分支水平井水平段中煤层地势下倾侧。本发明中助排井在采用在水平井水平段的末端布置钻井工程，以降低分支中的液体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平井连通，协助多分支水平井排水降压，达到地质体中的气体解吸的目的，提高被助产井的开发效率，增加多分支水平井的单井产量。同时，在本发明中还提供了一种煤层气多分支水平井系统。

Description

一种煤层气多分支水平井系统及其助排井

技术领域

本发明涉及地下流体资源开采领域，具体地是涉及一种煤层气多分支水平井系统及其助排井。

背景技术

在利用多分支水平井进行煤层气的开采过程中，煤层气的开采面积和开采效果与煤层中水平井水平段的排布结构有直接的关系。当出现分支向下展布的多分支水平井时，由于高差的原因，井眼中的水无法排出，形成压力差，而使目标地质体中的气体无法解吸，造成很多在解吸压力之上进尺中的资源就无法开采，而使得这部分进尺实际失效。高差越大，影响越严重，甚至可能造成钻成井的产能几乎为零。

然而，这种由于高差原因造成的进尺实际失效无法避免。即使在采用多分支水平井进行煤层气开发前，熟悉掌握全区的地形地貌和地下地质体的倾向与倾角等地质构造信息，按照区域地形特征和地下地质体构造特征来合理部署井位，使分支走向和分支分布方向沿着目标地质体上倾的方向展布。由于前期勘探的结果总是与实际的地下地质情况存在差距，这种差距会导致设计倾向与实钻倾向存在差别，有时候甚至是完全相反，这样就会出现分支展布的方向实际向下的情况。另外，由于地面地形地貌的限制，有时候即使有明确的地质信息表明井眼布置的方向是向下的，仍然无法避免，也会出现井眼向下展布的情况。这就造成了现有技术中部分多分支水平井的部分井眼实际无效，没能使区域范围内的煤层气资源得到合理地利用。

发明内容

本发明目的在于提供一种助排井，解决了现有技术中多分支水平井出现分支的向下展布延伸的情况下，由于高差的限制，即使生产直井的液面排至最低，分支所钻穿的地质体中的气体仍然无法解析出来，造成多分支水平井中部分进尺实际无效的问题。

为此，本发明提供了一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多条井眼，助排井设置在多分支水平井水平段中煤层地势下倾侧。

进一步地，该助排井设置在距离多分支水平井水平段不超过50m处。

进一步地，该助排井与多分支水平井水平段相连接。

进一步地，该助排井为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式的助排井。

进一步地，该助排井为多分支水平井式的助排井，该多分支水平井式助排井环绕在多分支水平井水平段各井眼的末端。

进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼，主井眼或分支井眼环绕在多分支水平井水平段中各井眼的末端。

进一步地，助排井的主井眼环绕在多分支水平井水平段中各井眼的末端时，分支井眼连接在主井眼远离水平段的一侧。

进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼，主井眼环绕在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井眼上连接有环绕在多分支水平井水平段其余部分井眼末端的分支井眼。

同时，在本发明中还提供了一种煤层气多分支水平井系统，包括多分支水平井，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段；多分支水平井还设有助排井，助排井设置在水平段中煤层地势下倾侧。

进一步地，该助排井设置在距离水平段不超过50m处。

进一步地，助排井与水平段相连接。

进一步地，该助排井为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井。

进一步地，该助排井为多分支水平井式助排井，该多分支水平井式助排井环绕在所述水平段各井眼的末端。

进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼，主井眼或分支井眼环绕在所述水平段各井眼的末端。

进一步地，助排井的主井眼或分支井眼环绕在多分支水平井水平段各井眼的末端，分支井眼连接在主井眼远离水平段的一侧。

进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼，主井眼环绕在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井眼上连接有环绕在多分支水平井水平段其余部分井眼末端的分支井眼。

本发明的优点：本发明助排井在采用在水平井水平段的末端布置钻井工程，以降低分支中的液体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平井连通，协助多分支水平井排水降压，达到地质体中的气体解析的目的，提高被助产井的开发效率，增加多分支水平井的单井产量。同时，由于助产井在资源地质体中也有控制面积，其本身也同样可以产气，也可以参与资源的开发。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

附图是构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明，附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了根据本发明助排井第一种实施例的排布结构示意图；

图2示出了图1中助排井在地层中的剖面结构示意图；

图3示出了图1中助排井第一种情况的俯视结构示意图；

图4示出了图1中助排井第二种情况的俯视结构示意图；以及

图5示出了根据本发明助排井第二种实施例的排布结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，以下实施例及附图仅是用以帮助理解本发明，而不能限定本发明的保护范围，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1到图4所示，在本发明与煤层气多分支水平井配合使用的助排井的第一种实施例中，其中，如图1和图2中所示，一个多分支水平井和对应连通的直井3为一个工程，一个多分支水平井通常包括平行于直井向下延伸直井段21，从直井段21的下端斜向下延伸到直井上设有的连通洞穴的造斜段23、从连通洞穴沿远离造斜段23的方向延伸预定距离的水平段25。在该实施例中，助排井1为直井式助排井，其设置在多分支水平井水平段25中煤层地势下倾侧。在此处设置一口助排井，使助排井与被助排井之间产生流体沟通，当助排井的压力降到设计值时，随着地层中流体的相互渗透，被助排井也就是多分支水平井水平段各井眼的压力会随助排井的井底压力一起下降，目标地质体中吸附的气体就会发生解吸而产出，增加了被助产井的产量。协同降压的产生可以是钻井时产生的直接或间接沟通，也可以是钻井工程完成后，通过在助排井与被助排井之间制作通道以发生压力沟通和传递。优选地，如图3所示，可将助排井1设置在距离多分支水平井水平段25不超过50m处。在此范围内，地层中流体能够通过相互渗透，使多分支水平井与助排井之间产生间接的沟通，实现帮助多分支水平井排水降压的作用。更为优选地，如图4所示，将助排井1直接与多分支水平井2水平段25上某一井眼相连接。这样的设置能够更快地实现排水降压的效果。

在本发明中，所实施的助排井可以是直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井中的任意一种，在本发明中，并未都写有具体的实施例说明这些实施方式，只对其中的直井式助排井(图1-图4)，多分支水平井式助排井(图5)的实施方式进行了描述，但本领域技术人员通过阅读本发明便能够了解其他井型的实施方式。

如图5所示，在本发明助排井的第二种实施方式中，该助排井1为多分支水平井式助排井，该多分支水平井式助排井的配合使用的直井3′的设置与图1中直井式助排井的布置采取相同的方式，其设置在多分支水平井水平段25地势下倾一侧。以该直井的位置为生产直井，布置多分支水平井式助排井1，将多分支水平井式助排井1环绕在多分支水平井水平段25各井眼的末端。该多分支水平井式助排井1与现有技术中的多分支水平井的结构一样，包括主井眼11和连接在主井眼上的分支井眼13。可通过多种形式实现将多分支水平井式助排井1环绕在被助排多分支水平井水平段25各井眼的末端。如将主井眼11或分支井眼13环绕在多分支水平井水平段25各井眼的末端。这样的排布能够使被助排的多分支水平井的各分支都得到良好的降压排水的效果。优选地，当助排井1的主井眼11环绕在多分支水平井水平段25各井眼的末端时，分支井眼13连接在主井眼11远离被助排的多分支水平井水平段的一侧。助排井在帮助被助排井排水降压的同时，助排井本身也具有抽采煤层气的功效，在远离被助排的多分支水平井的一侧连有分支井眼13能够增加助排井的开采面积。又如将多分支水平井式助排井1的主井眼11环绕在部分被助排井的水平段25各井眼的末端。且主井眼11上连接有环绕在多分支水平井水平段25其余部分井眼末端的分支井眼13。这样的排布方法更容易实现，降低了主井眼11以及分支井眼13的实施难度。

同时在本发明中还提供了一种煤层气多分支水平井系统。该多分支水平井系统，包括多分支水平井、直井3以及助排井1。助排井1与多分支水平井之间的位置关系与本发明所提供的与多分支水平井配合使用的助排井在多分支水平井中的位置关系相一致。本发明所提供的多分支水平井系统，主要是在井位部署阶段就发现预钻的多分支水平井的分支展布方向是向下的，那么可以在下倾方向再部署一口或者多口助排井与之部分覆盖面积重叠，协助排水，相互之间形成相互渗透，协同降压，从而能够增加单井产量，增大开发效率；

本发明中多分支水平井系统中所设有的助排井也可以为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井。

本发明助排井采用在水平井水平段的末端布置钻井工程，以降低分支中的液体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平井连通，协助多分支水平井排水降压，达到地质体中的气体解析的目的，提高被助产井的开发效率，增加多分支水平井的单井产量。

本发明所提供的助排井不仅适用于煤层气的开采，同时也适用于其它使用排水降压法开采的地质矿藏。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段(21)、造斜段(23)以及水平段(25)，所述水平段包括多条井眼，其特征在于，所述助排井(1)设置在所述多分支水平井水平段(25)中煤层地势下倾侧。

2.根据权利要求1所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)设置在距离所述多分支水平井水平段(25)不超过50m处。

3.根据权利要求2所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)与所述多分支水平井水平段(25)相连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式的助排井。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)为多分支水平井式的助排井，所述多分支水平井式助排井环绕在所述多分支水平井水平段(25)各井眼的末端。

6.根据权利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼(13)环绕在所述多分支水平井水平段(25)中各井眼的末端。

7.根据权利要求6所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(11)环绕在所述多分支水平井水平段(25)各井眼的末端，所述分支井眼(13)连接在所述主井眼(11)远离所述水平段(25)的一侧。

8.根据权利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)环绕在所述多分支水平井水平段(25)中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上连接有环绕在所述多分支水平井水平段(25)其余部分井眼末端的分支井眼(13)。

9.一种煤层气多分支水平井系统，包括多分支水平井，所述多分支水平井包括直井段(21)、造斜段(23)以及水平段(25)；其特征在于，所述多分支水平井系统还设有助排井(1)，所述助排井(1)设置在所述水平段(25)中煤层地势下倾侧。

10.根据权利要求7所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)设置在距离所述水平段(25)不超过50m处。

11.根据权利要求8所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)与所述水平段(25)相连接。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井。

13.根据权利要求9-11中任一项所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)为多分支水平井式助排井，所述多分支水平井式助排井环绕在所述水平段(25)各井眼的末端。

14.根据权利要求13所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼(13)环绕在所述水平段(25)中各井眼的末端。

15.根据权利要求14所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(11)环绕在所述多分支水平井水平段(25)各井眼的末端，分支井眼(13)连接在所述主井眼(11)远离所述水平段(25)的一侧。

16.根据权利要求13所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)环绕在所述多分支水平井水平段(25)中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上连接有环绕在所述多分支水平井水平段(25)其余部分井眼末端的分支井眼(13)。

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