CN104213882A

CN104213882A - 一种煤层气水平井pe筛管完井方法及装置

Info

Publication number: CN104213882A
Application number: CN201310220262.4A
Authority: CN
Inventors: 申瑞臣; 乔磊; 付利; 田中兰; 时文; 王子健; 王开龙; 林盛杰; 何爱国; 张喜伟
Original assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Drilling Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Engineering Technology R&D Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-12-17

Abstract

一种煤层气水平井PE筛管完井方法及装置，属于煤层气钻完井工程技术领域。缠有PE筛管的滚筒，PE筛管注入装置连接输送PE筛管，PE筛管的一端连接PE筛管引导和锚定装置，PE筛管及引导和锚定装置在钻杆在中移动，钻杆安装在工程水平井Φ177.8mm技术套管中，工程水平井Φ177.8mm技术套管安装在工程水平井Φ244.5mm表层套管中。本发明的煤层气水平井PE筛管完井方法，能够快速、高效实现煤层气水平井水平裸眼段的完井施工作业，该方法的推广应用，对解决制约煤层气开发的煤层坍塌、煤粉沉积堵塞井眼等瓶颈技术问题，确保煤层气水平井高效安全生产，创造更高的经济效益，具有十分重要的意义。

Description

一种煤层气水平井PE筛管完井方法及装置

技术领域

本发明涉及一种煤层气水平井PE筛管完井方法及装置，属于煤层气钻完井工程技术领域。

背景技术

我国煤层气资源量丰富，现阶段开发中直井占主导地位。而我国煤层具有特殊的“低压、低渗、低饱和度”特性，从提高采收率和经济效益方面考虑，未来煤层气开发将形成以水平井为主、直井为辅的模式。与直井相比，水平井增大了泄气面积，提高煤层气单井产量，全面减少了气藏开发成本。

目前，在利用水平井进行煤层气开采时，裸眼完井是最主要的完井方式。但是由于煤层机械强度低、裂缝和割理发育，存在较高剪切应力作用，在生产期裸眼完井容易导致煤粉产出、煤层坍塌，造成井眼堵塞、粉煤灰堵塞排采泵等事故，严重影响煤层气的单井产量。

国内针对水平段煤层坍塌这一问题，也进行了金属套管（筛管）完井方面的尝试，但是采用金属套管（筛管）完井进行煤层气开采，会为煤炭的后期开采留下一定困难：煤炭开采过程中“割煤机切割金属套管（筛管）可能引起火花”，潜在一定的安全隐患。

而PE筛管完井能够提高煤层井壁的支撑能力，并有效解决粉煤灰堵泵事故的发生；为了防止煤粉在井底大量沉淀和堆积，可利用下入的PE筛管进行间断性的洗井作业，确保井底畅通的煤层气渗流通道；此外PE筛管易拆除，便于今后的采煤，是先采气后采煤的适宜配套技术。

煤层气水平井完井用PE筛管是以连续管的形式缠绕在地面滚筒上，筛管总长度可达数百米至上千米。目前国内金属套管、筛管都是采取逐根连接组合成管柱串的形式下放到井底实施完井作业，而针对连续性筛管，暂时还未有合理明确的下放完井方法。因此，为了确保煤层气水平井完井用PE筛管安全顺利下放到目的层，实现煤层气水平井PE筛管完井的目的，迫切需要研制一种煤层气水平井PE筛管的完井方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种煤层气水平井PE筛管完井方法及装置，即提供一种将连续性PE筛管下放到煤层水平段进行完井的方法，确保水平井底煤层气渗流通道的畅通，并便于今后的采煤。

本发明提供如下技术方案：

一种新型煤层气水平井PE筛管完井方法，按照以下步骤进行：

（1）钻一口工程水平井和一口生产直井步骤；

1）工程水平井井口与生产直井井口间隔一定距离。

2）在生产直井煤层段造洞穴，工程水平井与生产直井在洞穴处连通。

3）两井连通之后，继续钻进至完钻井深。

（2）下放光钻杆步骤；

1）煤层气工程水平井与生产直井连通并完钻之后，起钻卸下钻头，并重新下放不带钻头的光钻杆到目的井深。

（3）安装PE筛管注入装置步骤；

1）在工程水平井井口安装PE筛管注入装置，使注入装置与钻杆连接并进行固定。

2）将装有PE筛管的滚筒放置在地面，在PE筛管前端安装筛管引导和锚定装置，并将引导和锚定装置通过筛管注入装置进入钻杆中，使PE筛管连接于注入装置中。

（4）注入PE筛管步骤；

1）开动PE筛管注入装置，缓慢的将PE筛管注入到钻杆中。

2）随着PE筛管的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置的注入力，来实现预设长度筛管的注入。

（5）泵冲完井步骤；

1）在预设长度的筛管注入完成后，将筛管在工程水平井井口割断，移除PE筛管注入装置，并将钻杆连接上方钻杆，开钻井液泵进行钻井液循环，将PE筛管顶部引导和锚定装置冲出最后一根钻杆。

2）起出钻杆，PE筛管由引导和锚定装置固定在煤层中。

一种煤层气水平井PE筛管完井装置，缠有PE筛管的滚筒，PE筛管注入装置连接输送PE筛管，PE筛管的一端连接PE筛管引导和锚定装置，PE筛管及引导和锚定装置在钻杆在中移动，钻杆安装在工程水平井Φ177.8mm技术套管中，工程水平井Φ177.8mm技术套管安装在工程水平井Φ244.5mm表层套管中。

本发明的优点是：

本发明的煤层气水平井PE筛管完井方法，能够快速、高效实现煤层气水平井水平裸眼段的完井施工作业，该方法的推广应用，对解决制约煤层气开发的煤层坍塌、煤粉沉积堵塞井眼等瓶颈技术问题，确保煤层气水平井高效安全生产，创造更高的经济效益，具有十分重要的意义。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为煤层气工程水平井井身结构示意图；

图2为工程水平井下放不带钻头的光钻杆示意图；

图3为工程水平井井口安装PE筛管注入装置示意图；

图4为工程水平井中PE筛管注入示意图；

图5为工程水平井中PE筛管泵示意图；

图6为PE筛管固定于煤层示意图；

图7为工程水平井PE筛管完井示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，

一种煤层气水平井PE筛管完井方法，含有以下步骤；

如图1所示,钻一口生产直井和一口工程水平井。生产直井在煤层造洞穴；工程水平井一开下工程水平井Φ244.5mm表层套管1，二开下工程水平井Φ177.8mm技术套管2，三开下工程水平井Φ152.4mm水平裸眼段3。工程水平井与生产直井洞穴4间距离为800-1000m，两井在洞穴处连通。

如图2所示,在工程水平井中下放不带钻头的光钻杆5，即煤层气工程水平井与生产直井连通并完钻之后，起钻卸下钻头，并重新下放不带钻头的光钻杆5到目的井深。

如图3所示,在工程水平井口安装PE筛管注入装置8，在PE筛管注入装置8前端安装PE筛管引导和锚定装置9，并将PE筛管引导和锚定装置9通过PE筛管注入装置8进入钻杆10中，使PE筛管7连接于注入装置中。

如图4所示,通过:PE筛管注入装置提供的注入力13,缓慢的将PE筛管7注入到钻杆10中，然后随着PE筛管7的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置提供的注入力13。

如图5所示,在预设长度的PE筛管7注入完成后，将PE筛管7在工程水平井井口割断，通过开启钻井液泵进行钻井液循环，逐步将PE筛管引导和锚定装置9冲出最后一根钻杆10。

如图6所示,将PE筛管引导和锚定装置9冲出钻杆10后，逐渐起出钻杆，通过PE筛管引导和锚定装置9将PE筛管7固定在煤层15中。

如图7所示,将钻杆10完全起出工程水平井眼后，PE筛管7一端固定于煤层15中，一端支撑于水平井套管鞋处，实现煤层水平段的完井。

如图1至图7所示，一种煤层气水平井PE筛管完井方法，具体技术方案如下：

（1）钻一口工程水平井和一口生产直井步骤；

工程水平井井口与生产直井井口间距离800m～1000m，在生产直井煤层段造洞穴，工程水平井眼三开裸眼段井径为Φ152.4mm，工程水平井与生产直井在洞穴处连通。

（2）下放光钻杆步骤；

煤层气工程水平井与生产直井连通并完钻之后，起钻卸下钻头，并重新下放不带钻头的光钻杆到目的井深。

（3）安装PE筛管注入装置步骤；

在工程水平井井口安装PE筛管注入装置，使注入装置与钻杆连接并进行固定。将装有PE筛管的滚筒放置在地面，在PE筛管前端安装筛管引导和锚定装置，并将引导和锚定装置通过筛管注入装置进入钻杆中，使PE筛管连接于注入装置中。

（4）注入PE筛管步骤；

开动PE筛管注入装置，缓慢的将PE筛管注入到钻杆中。随着PE筛管的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置的注入力，将PE筛管注入至最后一根钻杆末端，保证引导和锚定装置离出钻杆。

（5）泵冲完井步骤；

在预设长度的筛管注入完成后，将筛管在工程水平井井口割断，移除PE筛管注入装置，并将钻杆连接上钻柱，开钻井液泵进行钻井液循环，逐步将PE筛管顶部引导和锚定装置冲出最后一根钻杆。然后逐渐起出钻杆，通过引导和锚定装置将PE筛管固定在煤层中。

一种煤层气水平井PE筛管完井方法，由钻一口工程水平井和一口生产直井、下放光钻杆、安装PE筛管注入装置、注入PE筛管、泵冲完井等工序组成。

在工程水平井井口安装PE筛管注入装置，将装有PE筛管的滚筒放置在地面，在PE筛管前端安装筛管引导和锚定装置，然后将PE筛管连接到筛管注入装置。开动PE筛管注入装置，缓慢的将PE筛管注入到钻杆中。随着PE筛管的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置的注入力，来实现预设长度筛管的注入。

在预设长度的筛管注入完成后，将筛管在工程水平井井口割断，移除PE筛管注入装置，并将钻杆连接上钻柱，开钻井液泵进行钻井液循环，将PE筛管注入至最后一根钻杆末端，保证引导和锚定装置离出钻杆。然后逐渐起出钻杆，通过引导和锚定装置将PE筛管固定在煤层中。

实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，

一种煤层气水平井PE筛管完井装置，放置地面上的缠有PE筛管7的滚筒6，放置于工程水平井口的PE筛管注入装置8，PE筛管注入装置8连接输送PE筛管7，PE筛管7的一端连接PE筛管引导和锚定装置9，PE筛管7及引导和锚定装置9在钻杆10在中移动，钻杆10安装在工程水平井Φ177.8mm技术套管12中，工程水平井Φ177.8mm技术套管12安装在工程水平井Φ244.5mm表层套管11中。

如图4所示，PE筛管注入装置提供的注入力13，PE筛管7，PE筛管引导和锚定装置9，钻杆10，工程水平井Φ244.5mm表层套管11，水泥14；钻杆10安装在工程水平井Φ177.8mm技术套管12中。

如图5所示，PE筛管7，PE筛管引导和锚定装置9，钻杆10，煤层15，工程水平井Φ177.8mm技术套管12，开启钻井液泵时钻井液提供的动力16，水泥14。

如图6所示，PE筛管7，PE筛管引导和锚定装置9，钻杆10，煤层15，生产直井洞穴4，钻杆起出方向17。

如图7所示，工程水平井Φ244.5mm表层套管1，工程水平井Φ177.8mm技术套管2，工程水平井Φ152.4mm水平裸眼段3，PE筛管，PE筛管引导和锚定装置9，煤层15，生产直井洞穴4。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种煤层气水平井PE筛管完井方法，由钻一口工程水平井和一口生产直井、下放光钻杆、安装PE筛管注入装置、注入PE筛管、泵冲完井等工序组成;其特征在于含有步骤如下：

在工程水平井井口安装PE筛管注入装置，将装有PE筛管的滚筒放置在地面，在PE筛管前端安装筛管引导和锚定装置，然后将PE筛管连接到筛管注入装置;开动PE筛管注入装置，缓慢的将PE筛管注入到钻杆中;随着PE筛管的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置的注入力，来实现预设长度筛管的注入;在预设长度的筛管注入完成后，将筛管在工程水平井井口割断，移除PE筛管注入装置，并将钻杆连接上方钻杆，开钻井液泵进行钻井液循环，将PE筛管注入至最后一根钻杆末端，保证引导和锚定装置离出钻杆;然后逐渐起出钻杆，通过引导和锚定装置将PE筛管固定在煤层中。

2.根据权利要求1所述的一种新型煤层气水平井PE筛管完井方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）钻一口工程水平井和一口生产直井步骤；

1）工程水平井井口与生产直井井口间隔一定距离；

2）在生产直井煤层段造洞穴，工程水平井与生产直井在洞穴处连通；

3）两井连通之后，继续钻进至完钻井深；

（2）下放光钻杆步骤；

1）煤层气工程水平井与生产直井连通并完钻之后，起钻卸下钻头，并重新下放不带钻头的光钻杆到目的井深；

（3）安装PE筛管注入装置步骤；

1）在工程水平井井口安装PE筛管注入装置，使注入装置与钻杆连接并进行固定；

2）将装有PE筛管的滚筒放置在地面，在PE筛管前端安装筛管引导和锚定装置，并将引导和锚定装置通过筛管注入装置进入钻杆中，使PE筛管连接于注入装置中；

（4）注入PE筛管步骤；

1）开动PE筛管注入装置，缓慢的将PE筛管注入到钻杆中；

2）随着PE筛管的不断注入，逐渐增大PE筛管注入装置的注入力，来实现预设长度筛管的注入；

（5）泵冲完井步骤；

1）在预设长度的筛管注入完成后，将筛管在工程水平井井口割断，移除PE筛管注入装置，并将钻杆连接上方钻杆，开钻井液泵进行钻井液循环，将PE筛管顶部引导和锚定装置冲出最后一根钻杆；

2）起出钻杆，PE筛管由引导和锚定装置固定在煤层中。

3.一种煤层气水平井PE筛管完井装置，其特征在于，缠有PE筛管的滚筒，PE筛管注入装置连接输送PE筛管，PE筛管的一端连接PE筛管引导和锚定装置，PE筛管及引导和锚定装置在钻杆在中移动，钻杆安装在工程水平井Φ177.8mm技术套管中，工程水平井Φ177.8mm技术套管安装在工程水平井Φ244.5mm表层套管中。