CN103422812A - 单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法,包括如下步骤:自地面开始依次钻设直井段、造斜段、稳斜段、增斜段,增斜段的末端到达目标煤层,再沿着目标煤层依次钻设连接于水平段的至少一支水平分支,使水平分支的井斜角大于或等于稳斜段及增斜段上任一点的井斜角,并且每钻完一段水平分支,便在该段水平分支内下入筛管,筛管与水平分支之间具有环形间隙,其中稳斜段上部分用于安放排采设备,排采设备下方的稳斜段部分及增斜段用作口袋。本发明改变了传统钻井的钻井顺序,在各水平分支内均能下入筛管,能安全生产且增加产量。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开发领域,特别是一种单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法。
背景技术
目前煤层气水平井开采井型有两种主要井型,分别为多分支水平井和U型井。
多分支水平井是指在地面的一个井场先施工一口直井,然后在距离该直井一定距离的井场施工一口水平井,水平井在目标煤层与直井连通后沿煤层继续钻进形成多个水平井分支。生产时在直井中下入排采设备,利用水平井提供煤层的排水、减压、解析通道进行排水采气。该多分支水平井在钻直井过程中,需要钻60米左右的口袋,用以收集在排采过程中产生的煤粉、煤块等,以减少检泵时间,并减小井底激动压力的波动。
U型井是指在地面的一个井场先施工一口直井,然后在距离该直井一定距离的井场施工一口水平井,水平井在煤层中钻进一段距离后与该直井连通,水平井提供煤层的排水、减压、解析通道,直井中下入排采设备进行排水采气,该型开采井直井一般有60米左右的口袋,用以收集在排采过程中产生的煤块、煤粉等,以减少检泵时间,并减小井底激动压力的波动。
因此,现有的水平井系统都需要在两个井场施工两口井眼,故占地面积大,水平井与直井连通完成后需要将水平井的部分井段封填,这不但增加了钻井成本,而且造成资源浪费。同时,由于在钻直井过程中需要钻口袋,这也增加了人力、物力、财力成本。另外,地面以下无法在直接观察下进行水平井与直井的连通,增加了钻井施工的技术难度。
另外,目前已有的多分支水平井的钻井程序及完井方式中存在以下的问题需要解决:
第一、由于目的煤层的不稳定性非常普遍,在钻井期间出现脱落、掉块、甚至坍塌现场,极易造成井眼堵塞,对后期排采施工持续影响,减少煤层气排采寿命,这一直是制约煤层气行业发展的瓶颈。
第二、由于现有的多分支水平井的钻井顺序是先钻最远的分支,逐渐后退至次远的分支,最终钻中心分支,这种钻井方式决定了即使下入起支撑作用的套管也只能下到各分支中的其中一个分支,且不能确定下入到哪一支分支里,故只能保证一个分支的生产持续性。
第三、由于现有多分支水平井生产成本高,目前的多分支水平井很难在所有的分支中下入筛管并且保证各分支可以相连通,当未下入筛管的分支井眼在排采过程中出现垮塌时,已钻的通道堵塞从而不能满足气藏获得足够的产气的通道,影响到单井的产气量,无形中加大了生产成本。
第四、由于产层的结构、储层压力、含水量、渗透性及孔隙性等诸多参数影响,在煤层气生产,尤其是中阶煤及低阶煤的煤层气生产中,受中、低阶煤层成岩性差且软的特性,裸眼完井的方法极易导致井眼煤层垮塌,影响单井产气量。
第五、当各水平分支中的某一分支上任一点出现垮塌时,可能会发生距井口最近点的垮塌将距井口远端的分支井眼堵塞,从垮塌点至分支未端的此段产层对单井的产气量无法直接做出贡献,直接影响到单井的产量下降。
发明内容
本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种占地面积小,成本低,各水平分支均能下入筛管的单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
根据本发明的一个方面,本发明提供一种单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法,包括如下步骤:自地面开始依次钻设直井段、造斜段、稳斜段、增斜段,所述增斜段的末端到达目标煤层,再沿着所述目标煤层依次钻设水平段的至少一支水平分支,所述至少一支水平分支的一端直接或间接连接于所述增斜段,另一端为自由端,使所述水平分支的井斜角大于或等于所述稳斜段及增斜段上任一点的井斜角,并且每钻完一段水平分支,便在该段水平分支内下入筛管,筛管与水平分支之间具有环形间隙,其中所述稳斜段上部分用于安放排采设备,所述排采设备下方的稳斜段部分及增斜段用作口袋。
由上述技术方案可知,本发明的优点和积极效果在于:
本发明单井眼煤层气多分支水平井的钻井方法,只须一个井场,通过一个井眼依次钻设直井段、造斜段、稳斜段、增斜段和水平段,并使稳斜段具备口袋功能,不必专门钻设口袋以及直井,省去了水平井与直井连接的麻烦。因此本发明的钻井方法减少了井场占地,降低了钻井成本,并避免了现有技术中因水平井和造斜段废置而造成的资源浪费。
同时,本发明单井眼煤层气多分支水平井的钻井方法,改变了传统钻井的钻井顺序,从而使得各水平分支内均能下入筛管,当水平分支中下入筛管后受筛管的支撑作用可以极大地避免井眼垮塌的影响;同时而本发明各水平分支下入筛管后,即使水平分支上某一点垮塌仍可以保证全井段的产气通道畅通,能提高单井的产量。因此,本发明设计合理,操作简单,施工效率高,不但有利于保证单井眼煤层气多分支水平井的安全生产,增加产量,而且能够延长多分支水平井的使用寿命。
通过以下参照附图对优选实施例的说明,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。
附图说明
图1表示使用本发明的单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法完成的单井眼煤层气多分支水平井的结构示意图;
图2为图1的左视图;
图3表示本发明单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法示意图;
图4A为钻L1水平分支示意图;
图4B为在L1水平分支下入筛管示意图;
图5A为钻L2水平分支示意图;
图5B为在L2水平分支下入筛管示意图;
图6A为钻L3水平分支示意图;
图6B为在L3水平分支下入筛管示意图;
图7A为钻L4水平分支示意图;
图7B为在L4水平分支下入筛管示意图;
图8为用于本发明单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法中的专用送入丢手工具第一实施方式的结构示意图,表示丢手初始状态;
图9为用于本发明单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法中的专用送入丢手工具第一实施方式的结构示意图,表示丢手完成状态;
图10为沿着图9中A-A线所作的剖视图;
图11为图9中的B向视图。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明的具体实施例。应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。
本发明的主要思路是改变了传统钻井的钻井顺序,只利用一个井眼,依次钻设直井段、造斜段、稳斜段和增斜段以及至少一段沿着煤层延伸的水平段。利用水平段提供煤层的排水通道和煤层气的解析通道;利用稳斜段放置排采设备,并且稳斜段还可以实现现有技术中直井的收集排采过程中煤层产生煤粉的功能,从而用一口井实现了现有技术中两口井的功能,且少钻一个60米左右的口袋。各水平分支均能下入筛管。
如图1和图2所示,本发明的单井眼煤层气多分支水平井,包括首尾依次连接的直井段H1、造斜段H2、稳斜段H3、增斜段H4和水平段H5。水平段H5包括至少一段水平段H5,至少一段水平段H5的一端直接或间接连接于增斜段H4,另一端为自由端。
直井段H1的井斜角(指井眼轨迹在该点的切线沿着钻进方向与该点向下的铅垂线之间的夹角,该井斜角可以是锐角,也可以是钝角)为0°~5°,且直井段H1结束点的闭合位移(closure distance,指井眼轨迹上某测点至井口垂线的水平投影距离)小于10米。直井段H1内设有钢套管T1,钢套管T1与直井段H1之间具有环形空间。
造斜段H2可以为弧形或直线形或至少一段直线段与至少一段弧线段的组合。造斜段H2的井斜变化率(inclination change rate,单位长度井段井斜角变化值。通常以相邻两测点间的井斜角变化值与两测点间井段长度的比值来表示)为0~15度/30米,这样可以保证下套管时能顺利通过,同时也保证水平段的进尺尽可能长。造斜段H2内可设有钢套管T1,钢套管T1与造斜段H2之间具有环形空间。
稳斜段H3可以为弧形或直线形或至少一段直线段与至少一段弧线段的组合。稳斜段H3的长度可以是10~60m,当然不以此为限,具体视煤层深度等因素确定。稳斜段H3上的任一点的井斜角小于90°,且稳斜段H3上任一点的井斜角小于或等于水平分支的井斜角。稳斜段H3的狗腿度(overall angle change rate,也称为全角变化率,是指单位井段长度井眼轴线在三维空间的角度变化,它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化,实际生产工作中常用“度/30米”来表示)小于2度/30米。稳斜段H3及增斜段H4上任一点的井斜角小于或等于水平段H5的井斜角。稳斜段H3内用于放置排采设备,排采设备下方的稳斜段H3及增斜段H4用作口袋。稳斜段H3内设有钢套管T1,钢套管T1与稳斜段H3之间具有环形空间。
以上,直井段H1、造斜段H2和稳斜段H3内的套管不限于钢套管T1,套管还可以是非金属套管,或者其它材质的金属套管,或者不同材质的金属套管组合,或者是不同材质的非金属套管组合,或者非金属与金属材质套管的组合。
增斜段H4可以为弧形或直线形或至少一段直线段与至少一段弧线段的组合。增斜段H4上任一点的井斜角小于或等于水平段H5的井斜角。增斜段H4内设有非金属套管,例如玻璃钢套管T2,玻璃钢套管T2与增斜段H4之间具有环形空间。增斜段H4内套管不限于玻璃钢材质,其它的非金属材质如PE、陶瓷等制成的套管也是可行的。
水平段H5的总体井斜角大于86°。水平段H5由n(n≥1)个水平分支组成,图中示出4个水平分支L1、L2、L3、L4,这些水平分支L1、L2、L3、L4均分布于在煤层顶板C1与煤层底板C2之间,并沿着煤层延伸。每个水平分支内设有筛管,例如玻璃钢筛管T3,玻璃钢筛管T3与水平段H5之间具有环形空间。水平段H5内筛管T3不限于玻璃钢材质,其它的非金属材质如PE、陶瓷等制成的筛管也是可行的。
如图3所示,本发明单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法,包括如下步骤:在选定的井场,自地面E开始依次钻设直井段H1、造斜段H2、稳斜段H3、增斜段H4。增斜段H4的末端到达目标煤层;再沿着目标煤层依次钻设水平段H5的至少一段水平分支,至少一段水平分支的一端直接或间接连接于增斜段H4,另一端为自由端,使水平分支的井斜角大于或等于稳斜段H3及增斜段H4上任一点的井斜角,并且每钻完一段水平分支,便在该段水平分支内下入筛管,筛管与水平分支之间具有环形间隙,稳斜段H3上部分用于安放排采设备,排采设备下方的稳斜段H3部分及增斜段H4用作口袋。
进一步地,在钻设各水平分支过程中,首先,沿着顺时针方向或逆时针方向依次钻设多支水平分支,且顺时针方向或逆时针方向的第一支水平分支连通于增斜段H4末端处,后钻完的水平分支连通于先钻完的水平分支;然后,沿着逆时针方向或顺时针方向依次钻设多支水平分支,且逆时针方向或顺时针方向的第一支水平分支连通于增斜段H4末端处,后钻完的水平分支连通于先钻完的水平分支。
参见图3。下面以三次开钻井为例进行详细说明。
一次开钻使用直径311.15mm钻头从地面钻至石板层,下入直径244.48mm的钢套管T1,隔离浅层地表水,完成直井段H1的上部分(也可采用其他规格的钻头及相应的套管,以下均相同)。钢套管T1与直井段H1之间具有环形间隙。
二次开钻使用直径222.25mm钻头,接着施工直井段H1的下部分,直井段H1结束点的闭合位移(closure distance,指井眼轨迹上某测点至井口垂线的距离)小于10米,钻至设计造斜点P1后开始造斜段H2的钻进,根据设计井斜变化率(inclination change rate,单位长度井段井斜角变化值。通常以相邻两测点间的井斜角变化值与两测点间井段长度的比值来表示)及临井资料钻进至斜向距离目标煤层约70m处的稳斜点P2开始稳斜段H3的钻进,稳斜段H3一般为10~60m,到达增斜点P3,继续进行增斜段H4的钻进直至目标煤层。
在增斜段H4下入直径177.80mm的玻璃钢套管T2或其它非金属套管,玻璃钢套管T2与增斜段H4之间具有环形间隙。在直井段H1的下部分、造斜段H2、稳斜段H3下入直径177.80mm的钢套管T1,钢套管T1与直井段H1、造斜段H2、稳斜段H3之间具有环形间隙。通过注入水泥将钢套管T1或玻璃钢套管T2与造斜段H2、稳斜段H3、增斜段H4紧密结合。
为了保证后期玻璃钢套管T3能够顺利通过造斜段H2、稳斜段H3、增斜段H4,同时可保证煤层段进尺达到设计要求,造斜段H2的设计井斜变化率一般控制在0~15度/30米,稳斜段H3的井斜角(指井眼轨迹在该点的切线沿着钻进方向与该点向下的铅垂线之间的夹角,该井斜角可以是锐角,也可以是钝角)小于90°,且狗腿度(overall angle change rate,也称为全角变化率,是指单位井段长度井眼轴线在三维空间的角度变化,它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化,实际生产工作中常用“度/30米”来表示)小于2度/30米,当然不以此为限。稳斜段H3上部用于放置排采设备,稳斜段H3的放置排采设备下方的部分井段及增斜段H4具备口袋功能,用以收集在排采过程中产生的煤粉、煤块等,以减少检泵时间,并减小井底激动压力的波动。在地质状况良好的情况下,直井段H1、造斜段H2、稳斜段H3、增斜段H4内也可不下入套,而以裸井眼完井。
三次开钻使用直径121mm的钻头,沿目标煤层中间位置钻进,直到煤层段进尺满足设计要求,从而完成水平段H5的施工。水平段H5的作用主要是提供煤层的排水通道和煤层气的解析通道。
水平段H5钻进时,依据设计数据,根据钻时、岩屑和伽马值的变化调整井眼轨迹,使钻头在煤层顶板C1及煤层底板C2之间地带穿行。为了使稳斜段H3及增斜段H4具有收集排采过程中煤层产生的煤粉的能力,水平段H5的井斜角大于稳斜段H3及增斜段H4上任一点的井斜角,水平段H5的井斜角在施工时总体大于90°,相差越大煤粉越容易进入稳斜段H3及增斜段H4,该稳斜段的长度可为10~60m。下面以水平段H5包含4个水平分支L1、L2、L3、L4为例详细介绍各个水平分支的钻井及完井方法。
参见图4A和图4B。在第一水平分支L1造斜点A0(增斜段的末端)处施工第一水平分支L1,增斜段井斜角小于90°度,第一水平分支L1整体井斜角大于90°且始终保持上倾趋势,在目的煤层顶板钻进,钻完第一水平分支L1后立即下入玻璃钢筛管T3,玻璃钢筛管T3底端处于第一水平分支L1底部,顶端未越过第二水平分支L2造斜点A1(第二水平分支L2起始点)。
参见图5A和图5B。第二水平分支L2顶端在第一水平分支L1上A1处,第二水平分支L2位于第一水平分支L1下端,且第二水平分支L2末端距离第一水平分支L1一定距离,该第二水平分支L2整体井斜角大于90°且始终保持上倾趋势,在目的煤层顶板钻进,钻完第二水平分支L2后立即下入玻璃钢筛管T3,玻璃钢筛管T3底端处于第二水平分支L2底部,顶端未越过第三水平分支L3造斜点A0。
参见图6A和图6B。第三水平分支L3顶端位于增斜段的末端A0处,第三水平分支L3位于第一水平分支L1上端且末端距离第一水平分支L1一定距离,第三水平分支L3整体井斜角大于90°且始终保持上倾趋势,在目的煤层顶板钻进,钻完第三水平分支L3后立即下入玻璃钢筛管T3,玻璃钢筛管T3底端处第三水平分支L3底部,顶端未越过第四水平分支L4造斜点A2。
参见图7A和图7B。第四水平分支L4顶端位于第三水平分支L3造斜点A2,第四水平分支L4位于第三水平分支L3上端且末端距离第三水平分支L3一定距离,该第四水平分支L4整体井斜角大于90°且始终保持上倾趋势,在目的煤层顶板钻进,钻完第四水平分支L4后立即下入玻璃钢筛管T3,玻璃钢筛管T3底端处于第四水平分支L4底部,顶端可越过造斜点A0进入增斜段H4内到安全距离。
水平段H5的各水平分支施工顺序为:施工第一水平分支L1及在第一水平分支L1下入玻璃钢筛管T3;施工第二水平分支L2及在第二水平分支L2下入玻璃钢筛管T3;施工第三水平分支L3及在第三水平分支L3下入玻璃钢筛管T3;施工第三水平分支L3及在第三水平分支L3下入玻璃钢筛管T3。理论上,水平井段H5可以包括分布于360°圆周的无穷多个,施工顺序为先顺时针再逆时针施工各水平分支;或者先逆时再顺时针施工各水平分支。
以上在各水平分支中下入筛管或者在直井段、造斜段、稳斜段和增斜段中下入套管,可以使用传统的下入丢手工具,也可以使用专用下入丢手工具。下面介绍用于本发明单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法中的专用送入丢手工具。
如图8、图9、图10和图11所示,用于本发明钻井方法及完井方法的送入丢手工具包括:外筒1、内筒2、丢手接头3、传动杆4、单向阀5,以及球座6和小球7。
外筒1为整体结构,可以由锰铬钢材料制成,当然不以此为限,其也可以由其它具有弹性的材料制成。外筒1的上端部为上连接部11,上连接部11具有用于连接钻杆的连接结构,例如内螺纹。外筒1的下端部为下连接部12,下连接部12包括沿圆周方向均匀布置的4个夹爪121(见图20),夹爪121的数目不限于4个,也可以是3个、5个等其它数目。夹爪121具有弹性,夹爪121的厚度由上至下逐渐变小以增强其弹性。下连接部12外面具有用于连接完井管串的连接结构,例如外螺纹。外筒1内下部设有第一承载台13,例如凸出于外筒1内表面的凸环。
内筒2套设于外筒1内,且内筒2的底端部抵接于外筒1的第一承载台13,内筒2与外筒1相对固定。
丢手接头3设于外筒1内。丢手接头3包括筒状本体31和径向凸起32,本体31与外筒1之间具有环形间隙。本体31内下部设有第二承载台33,径向凸起32设于本体31下端部外周,并抵接于外筒1的下连接部12。
传动杆4可上下滑动地设于内筒2内,且传动杆4底端部抵接于第二承载台33。传动杆4包括挡板41和中心杆42,挡板41为圆形,其可滑动地配合设于内筒2内,中心杆42顶端部固定于挡板41下面中心位置,底端部抵接于第二承载台33。丢手接头3连接于传动杆4,例如丢手接头3的本体31通过螺纹连接于中心杆42的下端部,螺纹连接可方便本发明的组装,但丢手接头3与传动杆4不限于螺纹连接方式,可通过其它方式连接。
内筒2内设有第三承载台21,中心杆42上套有弹簧8,且弹簧8的上端抵顶于挡板41,下端抵顶于第三承载台21。
传动杆4的结构以及其在内筒2内的可滑动的设置方式不限于上面所述,只要能起到传递力的作用并能上下移动从而将丢手接头3向下推出的任何结构均是可行的。
单向阀5可以使用传统结构,其可滑动地配合于内筒2内,并位于挡板41上面与挡板41接触。单向阀5可以采用传统结构,其作用在于只允许液体由上向下流动,而阻挡井底的液体由下向上流动。
球座6可滑动地配合于内筒2内并位于单向阀5上面。球座6包括底座61、围栏62和均匀连接于底座61和围栏62之间的若干根连接筋63。底座61中央可设置通孔64。
在准备进行丢手作业时,将小球7投放于球座6内。通过改变小球7的直径,或者改变球座6中相邻两根连接筋63之间的通流面积,能改变作用于流入单向阀5的液体量以及作用于传动杆4的压力。因此,该实施方式能适应复杂的井下环境,从而应用范围更加广阔。
传动杆4在外力作用下,例如,当开启循环泵(图中未示出)通过外筒1顶端部开口向外筒1内注入带有一定能量的液体,液体的冲击力使球座6、单向阀5、传动杆4向下移动,继而传动杆4推动丢手接头3向下移动使径向凸起32伸出外筒1底端部,这时下连接部12的4个夹爪121在其自身弹力作用下向内收缩而抱紧丢手接头3的本体31,在4个夹爪121向内收缩的同时,通过螺纹连接于下连接部12的筛管100脱落,实现丢手。丢手完成之后,丢手接头3的径向凸起32的上端面卡接于外筒1的下连接部12的底端面。这样,在提起本发明送入丢手工具过程中,能够防止径向凸起32意外钩挂管串或者井道内其它杂物,因此,本发明送入丢手工具不但丢手可靠,而且提起过程也非常可靠。
进一步地,该第一实施方式中,可在传动杆4设置纵向贯通的通孔,即在传动杆4的挡板41上开设过水孔411,并且中心杆42内具有中心通道421。这样在内筒的内部的结构如球座6、单向阀5、传动杆4内形成了上下贯通的流体通道。在未投球的情况下,如果在下入管串过程中出现遇阻状况,则可以进行地面开泵向流体通道内注入流体进行冲洗,将其中的的异物如煤粉或煤块等由外筒1与井眼之间的环形空间返出到井口。因此本发明中,即使在下入管串过程中遇阻,也不用提出送入丢手工具,冲洗后即可继续下入筛管100,大幅度提高效率。
设置上述流体通道的另一个作用在于:如果循环泵的压力过大,或者流量过大,流体通道可以卸掉一部分压力载荷,因此本发明的送入丢手工具可使用现场的循环泵。
中心杆42内的中心通道的横截面可设计成多边形,例如六边形,这样可以使丢手接头3与传动杆4的螺纹连接操作更加方便。
在有些情况下送入丢手工具也可以不包括球座6和小球7。循环泵的液体的压力作用于单向阀5,继而单向阀5推动传动杆4带动丢手接头3下移使径向凸起32突出外筒1的下接头12而实现丢手。在使用相同的循环泵情况下,相比于包括球座6和小球7的情形,单向阀5的通水能力较小,且中心杆42的中心通道横截面尺寸较小。可通过选择合适流量、压力的循环泵,或者通过传统的方法控制循环泵以合理压力和流量状态工作即可实现可靠丢手。另外,在地下压力相对较小,液体、气体不会向上喷的情况下,送入丢手工具甚至可以不包括单向阀5,此时单向阀5的通水能力较更小,中心杆42的中心通道横截面尺寸也更小。
利用本发明提供的单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法进行煤层气排采时,水平段H5提供煤层的排水通道和煤层气的解析通道,将排采设备下入稳斜段H3中,可使用螺杆泵或射流泵等泵型进行排采。排采过程中煤层产生的煤粉进入稳斜段H3和增斜段H4中,实现了利用单井眼煤层气多分支水平井钻井方法开发煤层气的目的。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明,但应当理解,所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质,所以应当理解,上述实施例不限于任何前述的细节,而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释,因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种单井眼煤层气多分支水平井钻井及完井方法,其特征在于,包括如下步骤:自地面(E)开始依次钻设直井段(H1)、造斜段(H2)、稳斜段(H3)、增斜段(H4),所述增斜段(H4)的末端到达目标煤层;再沿着所述目标煤层依次钻设水平段(H5)的至少一段水平分支,所述至少一段水平分支的一端直接或间接连接于所述增斜段(H4),另一端为自由端,使所述水平分支的井斜角大于或等于所述稳斜段(H3)及增斜段(H4)上任一点的井斜角,并且每钻完一段水平分支,便在该段水平分支内下入筛管,筛管与水平分支之间具有环形间隙,其中所述稳斜段(H3)上部分用于安放排采设备,所述排采设备下方的稳斜段(H3)部分及增斜段(H4)用作口袋。
2.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,在钻设各水平分支过程中,首先,沿着顺时针方向或逆时针方向依次钻设多支水平分支,且顺时针方向或逆时针方向的第一支水平分支连通于所述增斜段(H4)末端处,后钻完的水平分支连通于先钻完的水平分支;然后,沿着逆时针方向或顺时针方向依次钻设多支水平分支,且逆时针方向或顺时针方向的第一支水平分支连通于所述增斜段(H4)末端处,后钻完的水平分支连通于先钻完的水平分支。
3.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,所述直井段(H1)井斜角为0°~5°。
4.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,所述直井段(H1)结束点的闭合位移小于10米。
5.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,所述造斜段(H2)、稳斜段(H3)及增斜段(H4)的井斜变化率为0~15度/30米。
6.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,所述稳斜段(H3)的狗腿度小于2度/30米。
7.根据权利要求1所述的钻井及完井方法,其特征在于,还包括向所述直井段(H1)、造斜段(H2)和稳斜段(H3)、增斜段(H4)内下入套管步骤,并使所述套管与所述直井段(H1)、造斜段(H2)和稳斜段(H3)之间均具有环形间隙,通过注入水泥将所述套管与造斜段(H2)、稳斜段(H3)和增斜段(H4)紧密结合。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的钻井及完井方法,其特征在于,通过送入丢手工具向水平分支内下入筛管(100),所述送入丢手工具包括:
外筒(1),其为整体结构,两端部分别为上连接部(11)和下连接部(12),所述外筒(1)内下部设有第一承载台(13),所述下连接部(12)用于连接所述筛管(100),包括沿圆周方向均匀布置的至少三个夹爪(121);
内筒(2),套设于所述外筒(1)内,且其底端部抵接于所述第一承载台(13);
丢手接头(3),设于所述外筒(1)内,包括筒状本体(31)和径向凸起(32),所述本体(31)与所述外筒(1)之间具有环形间隙,所述本体(31)内下部设有第二承载台(33),所述径向凸起(32)设于所述本体(31)下端部外周,并抵顶于所述外筒(1)的下连接部(12);以及
传动杆(4),可上下滑动地设于所述内筒(2)内,并连接于所述丢手接头(3),且传动杆(4)的底端部抵接于所述第二承载台(33);
当传动杆(4)向下移动,推动所述丢手接头(3)向下移动使所述径向凸起(32)伸出所述外筒(1)底端部时,所述下连接部(12)的至少三个夹爪(121)向内收缩抱紧所述丢手接头(3)的筒状本体(31),连接于所述下连接部(12)的筛管(100)脱落。
9.根据权利要求8所述的钻井及完井方法,其特征在于,所述送入丢手工具将所述筛管送入水平分支并脱落后,所述筛管滞留于所述水平分支中,所述送入丢手工具起出直井井口。
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