CN104533287A - 一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统 - Google Patents

一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,它包括连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统、连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统和鱼刺状多分支水平井爆破改造系统,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为完井和爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业。本发明的有益效果是:实现了页岩气低成本、高效、安全、绿色的开采,避免了长水平井分段大规模压裂耗水耗砂多,水体污染风险高,施工时间长,深层页岩压不开等弊端。

Description

一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统
技术领域
本发明涉及非常规油气资源开发技术领域,特别是一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统。
背景技术
随着我国国民经济的持续高速发展,能源供需矛盾日益突出,2013年我国进口原油达到2.85亿吨,成为世界第二大原油进口国,对外依存度已逼近60%,逼近或超过国际公认的能源安全线。因此,在加大油气新区新领域的勘探开发力度的同时,寻找新型接替能源已经成为保障国家能源安全和国家安全的重要战略举措。
页岩油气、煤层气和天然气水合物等非常规油气资源的勘探开发利用对于实现我国能源工业可持续发展无疑具有十分重要的意义。与常规天然气相比,页岩气开发具有资源潜力大、开采寿命长和生产周期长的优点。中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿~30万亿立方米,与美国28.3万亿立方米大致相当,经济价值巨大。另一方面,生产周期长也是页岩气的显著特点。页岩气田开采寿命一般可达30~50年,甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示,美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年。开采寿命长,就意味着可开发利用的价值大,这也决定了它的发展潜力。
页岩气储层条件属于裂缝性低渗/特低渗,现阶段增产改造主要沿用美国页岩气开发较为成熟的长水平井大规模、大量加砂分段压裂造缝。但在国内该开发方式有两个较大的弊端:
(1)耗资太大,特别是水资源耗费巨大。美国的页岩气埋藏深度仅为2000米左右,储层厚度达数百米,单井钻井成本不足两千万,完钻时间仅需一周左右,经估算,页岩气开采成本是1元至1.27元每立方米。但中国四川、重庆等地的页岩气埋藏深度普遍在2600米至3000米,储层厚度仅几十米,单井钻井、压裂成本接近亿元,而且钻井平台整体水平明显落后美国等发达国家,智能化和系统化水平低,打一口井需3个月左右,综合下来中国开采成本大约是美国的4至5倍,即5元至6.3元每立方米。且该办法施工难度大,井下事故频繁,压裂用水用砂量巨大(大多数页岩气藏压裂改造都会消耗“千方砂,万方液”),且消耗的大量水资源均不可回收。同时国内页岩气富集区主要分布在山地丘陵地区,水资源匮乏,由此油气开发商开始抢占农业用水,甚至会挤占市政用水。由于钻井和压裂开发所使用的水注入页岩层,比地下蓄水层要深得多,主要被岩石吸收,不能再回收利用。我国的页岩气资源的开发面临着缺水和高成本的问题,严重制约了页岩气产业的发展。
(2)深层页岩气藏开发难度大,压裂施工参数要求难以达到。我国深层页岩气藏埋深都在4000米以上(如四川盆地元坝区块自流井组页岩气藏产层段埋深4110米),远远超过了美国普通页岩层位标准范围(76~2440米)。针对深层页岩气藏,埋藏较深,页岩相当致密,压力系数较高(地层压力系数一般在2.0左右),地层破裂压力梯度高,沿程摩阻大,高排量泵入,地面施工泵压高(该类区域常规小排量酸化施工地面压力在70~95MPa),施工时控制排量、压力难度大等各种技术难题,常规水平井分段压裂技术很难破裂地层取得较好的改造效果。故现阶段在页岩气藏开发领域急需一种高效、便捷、经济的增产改造方法。
目前,国际上和国内连续油管在钻井、采油、射孔、压裂、测井等井下作业中应用广泛,各方面技术也日趋成熟。另一方面,钻井机器人技术特别是石油管道、油气钻井机器人目前发展势头迅猛,以其体积小、动力强、作业精度高、适应性强、可携带多种井下特殊作业工具等特有的优势在各种实际工程中发挥着举足轻重的作用。这使得连续油管和钻井机器人相结合共同完成井下高精度复杂作业成为可能。
鱼刺状多分支水平井技术是在安全钻井和保护储层的前提下,以解放储层为目的,在水平井中沿储层特性较好的区域侧钻出多个分支井眼并进行主井眼完井的一种钻完井新技术。通过此项技术可实现储层最大有效进尺。
快速固化液体炸药以爆炸能量高、体积小、成本低廉、运输方便、稠化迅速等优势在许多工业爆破技术领域中,已广泛地得到应用。精确定向爆破技术已相当成熟,且在煤炭、拆除和石油工业中的发挥了重要作用。而且在石油增产开发中,层内爆炸压裂过程、裂缝网络形成与支撑机理、爆炸压裂增产原理等基础研究已十分完备。这使得用爆破致裂的方式形成裂缝网络,高效、便捷、经济地改造页岩气藏成为可能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,该系统采用连续油管配合钻井机器人在水平井的水平段中钻取若干鱼刺状多级分支水平井,再采用连续油管配合钻井机器人对完钻的分支井进行完井作业,然后采用连续油管配合钻井机器人携带快速固化液体炸药喷洒至各鱼刺状多级分支水平井,引爆炸药爆破页岩层产生裂缝达到改造和增产页岩气藏的目的。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,它包括连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统、连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统和鱼刺状多分支水平井爆破改造系统,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为完井和爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业,鱼刺状多分支水平井爆破改造系统用以在鱼刺状分支井中喷洒快速固化液体炸药并爆破增产;
所述的连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统由连续油管、钻井机器人A和钻具组成,钻具设置在钻井机器人A的前端,钻具由顺次连接的扶正器、震击器和钻头组成;
所述的连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统由连续油管、钻井机器人B和完井工具组成,完井工具设置在钻井机器人B的前端,完井工具由顺次连接的浮鞋、浮箍、磁性定位短节、套管和扶正器组成;
所述的鱼刺状多分支水平井爆破改造系统由连续油管、钻井机器人C和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔组成,多功能快速固化液体炸药薄壁管腔的炸药管腔内填装有快速固化液体炸药,钻井机器人C的前端与多功能快速固化液体炸药薄壁管腔的尾部之间设置有活塞缸,所述的活塞缸提供的液压能使炸药管腔能在液体推力作用下开启其喷嘴以喷出炸药,所述的炸药管腔的尾部与钻井机器人C的前端之间设置有由电力或液压控制下能够进行分离的连接器,当钻井机器人C在喷洒完快速固化液体炸药后,连接器断电以将多功能快速固化液体炸药薄壁管腔留在鱼刺状分支井底,钻井机器人C随连续油管得以被起出,所述的炸药管腔的前部设置有单向阀,炸药管腔的上部设置有引爆装置。
所述的钻井机器人A、钻井机器人B和钻井机器人C的结构相同,所述的钻井机器人上安装有用于驱动钻井机器人自主运动的主动驱动装置,钻井机器人内设置有用于为钻完井、爆破改造和后期稳产时泵注液体的流道,所述的连续油管的一端与地面支持设备连接,连续油管的另一端与钻井机器人流道连通。
所述的钻井机器人的钻具上设置有多种用于监测井下情况、井下定位和井下作业的传感器。
所述的钻井机器人的前端和后端均设置有配合接头,其中一个配合接头与连续油管的电液通道连接,另一个配合接头与钻具、完井工具和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔连接。
所述的地面支持装备为连续油管作业平台。
所述的地面支持装备为连续油管作业车。
所述的引爆装置由其上的引爆线路与地面控制设备相连。
所述的小井眼分支井完井系统采用TAML4级别难度固井工具。
本发明具有以下优点:(1)本发明能方便快捷地完成增产改造作业,极大地精简了原压裂改造前期的各种准备工作,不再花费大量购买运输压裂砂、压裂液和调集安装压裂泵车组等,仅使用动迁、遣散快,起下快捷的多功能连续油管作业车和机器人作业。(2)本发明可以根据不同的开发设计,在不同的时期对各分支井进行科学管理和爆破,更大限度地提高了采收率,可很好地实现稳产。(3)在常规方法难以开发的较深(井深超过4000米)页岩气藏中,本发明也能很好地破裂页岩,产生导流能力强的裂缝,使绝大多数原有水力压裂不能开发的深层页岩气资源的动用成为现实。(4)本发明通过使用连续油管配合钻井机器人形成的三大作业系统极大地精简了设备,并将原依赖地面高压泵车的大规模压裂的方法创造性地变更为钻取多级鱼刺状分支井,并在鱼刺状分支井中使用快速固化液体炸药进行定向爆破致裂页岩储层,从而达到高效、绿色、便捷、低成本地开采页岩气。
附图说明
图1 为本发明的施工流程示意图;
图2 为本发明钻鱼刺状多分支水平井的结构示意图;
图3 为本发明的小井眼完井的施工局部放大视图;
图4 为本发明的压裂增产改造局部放大视图;
图中,1-地面支持装备,2-水平井,3-连续油管,4-套管,5-鱼刺状分支井,6-钻井机器人A、钻井机器人B、钻井机器人C,7-钻具,8-分支井套管注水泥工具,9-分支井水泥环,10-多功能快速固化液体炸药薄壁管腔,11-喷嘴,12-活塞缸。     
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图1-4所示,一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,它包括连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统、连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统和鱼刺状多分支水平井爆破改造系统,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为完井和爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业,鱼刺状多分支水平井爆破改造系统用以在鱼刺状分支井中喷洒快速固化液体炸药并爆破增产。
如图2所示,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为后面的完井、爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统由连续油管3、钻井机器人A6和钻具7组成,钻具7设置在钻井机器人A6的前端,钻具7由顺次连接的扶正器、震击器和钻头组成。
如图3所示,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业,为高效、安全、低成本爆破压裂改造增产做好准备,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统由连续油管3、钻井机器人B6和完井工具组成,完井工具设置在钻井机器人B6的前端,完井工具由顺次连接的浮鞋、浮箍、磁性定位短节、套管和扶正器组成。
如图4所示,所述的鱼刺状多分支水平井爆破改造系统由连续油管3、钻井机器人C6和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10组成,多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10的炸药管腔内填装有快速固化液体炸药,钻井机器人C6的前端与多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10的尾部之间设置有活塞缸12,所述的活塞缸12提供的液压能使炸药管腔能在液体推力作用下开启其喷嘴11以喷出炸药,所述的炸药管腔的尾部与钻井机器人C6的前端之间设置有由电力或液压控制下能够进行分离的连接器,当钻井机器人C6在喷洒完快速固化液体炸药后,连接器断电以将多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10留在鱼刺状分支井5底,钻井机器人C6随连续油管3得以被起出,所述的炸药管腔的前部设置有单向阀。所述的炸药管腔的上部设置有引爆装置,引爆装置由其上的引爆线路与地面控制设备相连。
所述的钻井机器人A6、钻井机器人B6和钻井机器人C6的结构相同,所述的钻井机器人上安装有用于驱动钻井机器人自主运动的主动驱动装置,主动驱动装置能够在连续油管3提供的电力下实现自驱动功能,在连续油管3提供下入力不足的深井段可以配合连续油管3下入和提供钻压,钻井机器人内设置有用于为钻完井、爆破改造和后期稳产时泵注液体的流道,所述的连续油管3的一端与地面支持设备连接,连续油管3的另一端与流道连通,流道内设置有活塞,活塞将机器人的流道与炸药管腔隔开。
所述的钻井机器人的钻具7上设置有多种用于监测井下情况、井下定位和井下作业的传感器,在井下具有极端环境下具较强防滑防水工作能力,特别是在充满钻井液的井筒中工作可靠;具有导向行走机构才能满足在鱼刺状多分支井筒中精确地行走至特定的位置。
所述的钻井机器人的前端和后端均设置有配合接头,其中一个配合接头与连续油管3的电液通道连接,另一个配合接头与钻具7、完井工具和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10连接。
所述的小井眼分支井完井系统采用TAML4级别难度固井工具,因为我国页岩气藏地层情况复杂,分支点地层胶结差,井下事故频发,选择分支井完井方式时必须考虑机械支撑和水力封隔,故采用TAML4级别难度固井工具实施该难度下的小井眼固井作业。即主、分支井眼均固井完成,分支连接处具有机械支撑,考虑定向爆破压裂增产等后期作业的需要,两井眼具备选择性重入能力。
引爆装置必须满足:快速固化液体炸药安全易运输,在深井高温高压极端恶劣环境下安全可靠,易控制,爆炸能量大;液态时流动性好,与管汇摩擦小,便于喷洒;被喷洒附着于岩石之后能快速附着固化;炸药与爆破管线兼容性好,管线易安装,线路不易损坏,适合深井长距离引爆。
所述的多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10必须满足:与井下钻井机器人、连续油管有较好的兼容性;整体为圆柱状,中空,用以存储炸药,管腔外有六个鱼鳍状金属翼片,在井下移动过程中保护腔体不被井壁磨损刮碰破坏;管腔材料可以承受较大压力和较高温度,能在4000米以上深井中可靠地工作;壁厚薄,强度高,不易损坏;尾部与钻井机器人中液体流道相连;尾部流道前有活塞将钻井机器人的流道与炸药腔隔开,且在装入炸药后密封性好,保证来自连续管内液体不会串流至炸药管腔内,且在一定液体压力下活塞可滑动挤压炸药管腔中液体炸药,达到将液体炸药挤压喷洒出去的目的;具有喷洒面广,在喷洒过程中角度可自由旋转,可防堵塞的多功能特种喷嘴。
钻具7必须满足:与连续油管、钻井机器人有良好的兼容性,采用电驱动或者水力驱动的钻头;便于安装造斜工具可以准确地按照设计角度钻成合格的鱼刺状多分支井;钻头耐磨性好,机构可靠性高,可以满足一次性钻完所有或者多个设计的鱼刺状多分支井;扶正器保证直井段不歪斜,顺利钻达靶点;钻具外体壳留有岩屑钻井液返出流道,保证岩屑能够快速顺利地被携带至地面。
连续油管3必须满足:连续油管为电液复合管,可以为井下系统提供必要的动力、液能、电力和物质供给;连续油管正常工作井深应能达到4000米以上,且不易疲劳磨损失效,适用于多次井下作业;连续油管头与其它井下工具兼容性好,能可靠地与钻井机器人配合并为之提供电力和液能。
在连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统中的钻井机器人A6必须满足:连续油管可与之连接并提供液体能和电力供给;具有导向行走机构才能满足在鱼刺状多分支井筒中精确地行走至特定的位置;可携带各种传感器配套钻具用于监测井下情况、定位和井下作业等;具备较强的牵引能力,能与连续油管配合为钻具提供钻压,高效安全地钻达目的层段;在井下具有极端环境下具较强防滑防水工作能力,特别是在充满钻井液的井筒中;圆柱形且留有液体流动通道,尾端与连续油管相连,头端与相应钻具连接。
在鱼刺状多分支水平井爆破改造系统中的钻井机器人C6必须满足:其前端与多功能快速固化液体炸药薄壁管腔尾部活塞缸连接,并为之提供液压能,使炸药管腔能在达到设计液体推力作用下开启前端喷嘴喷出管腔内炸药;钻井机器人前端与炸药管腔尾部连接处可在电力或液压控制下脱离连接,使钻井机器人在喷洒完快速固化液体炸药后将薄壁炸药管腔留在分支井底,而钻井机器人随连续油管得以被起出。
此外,在鱼刺状多分支水平井爆破改造系统中为高效安全地完成爆破增产作业,引爆系统设备管线,快速固化液体炸药的类型选择、设计用量也必须满足相应的要求,如下:快速固化液体炸药安全易运输,在深井高温高压极端恶劣环境下安全可靠,易控制,爆炸能量大。液态时流动性好,与管汇摩擦小,便于喷洒;被喷洒附着于岩石之后能快速附着固化;炸药与爆破管线兼容性好,管线易安装,线路不易损坏,适合深井长距离引爆。
鱼刺状多分支水平井爆破改造系统在爆破压裂施工作业中各鱼刺状多分支井附近的页岩在极短时间内高温高压爆炸时,通过爆炸的机械(破碎岩石,扩展裂缝)作用、热作用(解除近井污染带)、化学作用(爆炸产生酸性气体遇水酸蚀页岩层)、应力波作用(使岩石变形破坏,声波采油)等共同作用下最终产生大量自支撑的微裂缝,构成复杂的缝网系统,沟通了较远的难以动用的页岩储层,极大地增大了泄气面积,提高地层储量的动用程度、增加油气产量、节约开发成本,最终达到低成本有效地开发低渗透油气藏的目的。
从另一方面来看,在原有水力压裂难以有效增产的深层致密页岩气藏中,液体炸药爆炸产生的高温高压对页岩气藏的改造效果将远远优于水利压裂的改造。而在装备方面,本方法无需大排量大功率的压裂车组,仅使用连续油管作业车及其配套工具,装备使用成本大大得到降低,单井产量也将得到极大地提高。
本实施方式中对各种设备、工具的要求特征均基于满足本开采方法需要,其它未提及实际操作过程中的基本作业条件也应当满足。
钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法步骤如下:
S1、对鱼刺状多分支水平井整体井身结构、钻井方案、完井方案和爆破压裂增产进行设计;
S2、鱼刺状多分支井的钻取,将携带有钻具的连续油管钻井机器人系统下入事先完钻的水平井的水平段,按照设计经连续油管钻井机器人钻取若干个鱼刺状多分支井;
S3、鱼刺状分支井底的固井或者直接采用裸眼完井,先起出携带有钻具的连续油管钻井机器人,再将钻具更换为固井工具和套管,然后下入鱼刺状分支井底完成固井;
S4、连续油管钻井机器人上安装快速固化液体炸药薄壁管腔,并下入到鱼刺状分支井底部,经连续油管钻井机器人喷洒快速固化炸药并准备爆破;
S5、爆破增产,先起出连续油管及其它辅助工具,再引爆井底炸药,炸药破裂页岩气藏岩石,使页岩中赋存的更多页岩气可以汇集到井筒中,实现爆破增产;
S6、后期稳产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:它包括连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统、连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统和鱼刺状多分支水平井爆破改造系统,连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为完井和爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业,鱼刺状多分支水平井爆破改造系统用以在鱼刺状分支井中喷洒快速固化液体炸药并爆破增产;
所述的连续油管配合钻井机器人钻鱼刺状多分支水平井系统由连续油管(3)、钻井机器人A(6)和钻具(7)组成,钻具(7)设置在钻井机器人A(6)的前端,钻具(7)由顺次连接的扶正器、震击器和钻头组成;
所述的连续油管配合钻井机器人分支井小井眼完井系统由连续油管(3)、钻井机器人B(6)和完井工具组成,完井工具设置在钻井机器人B(6)的前端,完井工具由顺次连接的浮鞋、浮箍、磁性定位短节、套管和扶正器组成;
所述的鱼刺状多分支水平井爆破改造系统由连续油管(3)、钻井机器人C(6)和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔(10)组成,多功能快速固化液体炸药薄壁管腔(10)的炸药管腔内填装有快速固化液体炸药,钻井机器人C(6)的前端与多功能快速固化液体炸药薄壁管腔(10)的尾部之间设置有活塞缸(12),所述的活塞缸(12)提供的液压能使炸药管腔能在液体推力作用下开启其喷嘴(11)以喷出炸药,所述的炸药管腔的尾部与钻井机器人C(6)的前端之间设置有由电力或液压控制下能够进行分离的连接器,当钻井机器人C(6)在喷洒完快速固化液体炸药后,连接器断电以将多功能快速固化液体炸药薄壁管腔(10)留在鱼刺状分支井(5)底,钻井机器人C(6)随连续油管(3)得以被起出,所述的炸药管腔的前部设置有单向阀,炸药管腔的上部设置有引爆装置。
2.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的钻井机器人A(6)、钻井机器人B(6)和钻井机器人C(6)的结构相同,所述的钻井机器人上安装有用于驱动钻井机器人自主运动的主动驱动装置,钻井机器人内设置有用于为钻完井、爆破改造和后期稳产时泵注液体的流道,所述的连续油管(3)的一端与地面支持设备连接,连续油管(3)的另一端与钻井机器人流道连通。
3.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的钻井机器人(6)的钻具(7)上设置有多种用于监测井下情况、井下定位和井下作业的传感器。
4.根据权利要求1或2所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的钻井机器人(6)的前端和后端均设置有配合接头,其中一个配合接头与连续油管(3)的电液通道连接,另一个配合接头与钻具(7)、完井工具和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔(10)连接。
5.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的地面支持装备(1)为连续油管作业平台或连续油管作业车。
6.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的引爆装置由其上的引爆线路与地面控制设备相连。
7.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,其特征在于:所述的小井眼分支井完井系统采用TAML4级别难度固井工具。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104912485A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 北京泰坦通源天然气资源技术有限公司 一种页岩气层径向喷射钻井与体积压裂联作的完井方法
CN105298463A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 中国石油大学(华东) 天然气水合物大井眼多分支径向水平井完井方法
WO2016078627A1 (zh) * 2014-11-20 2016-05-26 西南石油大学 一种利用钻井机器人钻多分枝鱼骨径向微小井眼的页岩气储层钻完井和增产系统及方法
CN105804716A (zh) * 2016-05-12 2016-07-27 中国矿业大学(北京) 一种爆炸致裂抽采页岩气的方法及激裂弹
CN106014369A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 中国石油天然气集团公司 一种油气藏的采集方法及装置
CN106837259A (zh) * 2017-04-01 2017-06-13 吉林大学 一种海洋浅层天然气水合物微管增产装置及方法
CN108756827A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 中国石油天然气集团有限公司 一种海底可燃冰的开采系统及方法
CN109519164A (zh) * 2018-12-05 2019-03-26 西南石油大学 一种可控钻进速度和钻压的连续油管钻井机器人控制系统
CN109519163A (zh) * 2018-12-05 2019-03-26 西南石油大学 一种控制连续油管钻井钻进速度和钻压的系统及方法
CN110424936A (zh) * 2019-07-01 2019-11-08 中国石油大学(北京) 多支井分级水力压裂模拟实验装置及实验方法
CN111287708A (zh) * 2019-11-28 2020-06-16 中国石油大学(华东) 一种用于提高水合物藏采收率的储层改造装置与方法
CN111512019A (zh) * 2017-10-30 2020-08-07 沙特阿拉伯石油公司 用欠平衡连续油管钻井并用放热反应物增产的多分支井
CN112431583A (zh) * 2020-02-26 2021-03-02 中国海洋石油集团有限公司 疏松砂岩储层鱼刺型水平分支井钻完井支撑装置及其支撑钻井方法
US11047183B2 (en) 2018-12-05 2021-06-29 Chengdu University Of Technology Coiled tubing drilling robot, robot system and process parameter control method thereof
CN113123762A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 中国石油天然气股份有限公司 煤层气多分支水平井压裂方法
CN113250612A (zh) * 2021-03-25 2021-08-13 西南石油大学 一种连续油管机械式压裂方法及系统
CN114715363A (zh) * 2022-04-02 2022-07-08 浙江大学 海底地层空间钻进机器人导航方法、系统及电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1884786A (zh) * 2006-05-23 2006-12-27 辽河石油勘探局 一种鱼刺分支井钻完井方法
JP2007196205A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Juri Gakuen 魚の骨の炭化物を改良した水質浄化剤。
CN101397888A (zh) * 2008-11-03 2009-04-01 中国石油集团长城钻探工程有限公司 鱼骨形分支井钻完井工艺方法
CN201763308U (zh) * 2010-04-26 2011-03-16 徐萍 一种鱼骨井井型结构
CN102108843A (zh) * 2010-12-22 2011-06-29 中国石油天然气集团公司 连续管作业机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007196205A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Juri Gakuen 魚の骨の炭化物を改良した水質浄化剤。
CN1884786A (zh) * 2006-05-23 2006-12-27 辽河石油勘探局 一种鱼刺分支井钻完井方法
CN101397888A (zh) * 2008-11-03 2009-04-01 中国石油集团长城钻探工程有限公司 鱼骨形分支井钻完井工艺方法
CN201763308U (zh) * 2010-04-26 2011-03-16 徐萍 一种鱼骨井井型结构
CN102108843A (zh) * 2010-12-22 2011-06-29 中国石油天然气集团公司 连续管作业机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘清友: "未来智能钻井系统", 《智能系统学报》 *
王治平等: "广安002-Z2鱼刺状多级分支水平井钻井技术", 《钻采工艺》 *

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016078627A1 (zh) * 2014-11-20 2016-05-26 西南石油大学 一种利用钻井机器人钻多分枝鱼骨径向微小井眼的页岩气储层钻完井和增产系统及方法
CN104912485A (zh) * 2015-06-23 2015-09-16 北京泰坦通源天然气资源技术有限公司 一种页岩气层径向喷射钻井与体积压裂联作的完井方法
CN106285617B (zh) * 2015-11-11 2018-12-21 华通科创(唐山)石油工程技术服务有限公司 天然气水平井完井方法
CN105298463A (zh) * 2015-11-11 2016-02-03 中国石油大学(华东) 天然气水合物大井眼多分支径向水平井完井方法
CN106285617A (zh) * 2015-11-11 2017-01-04 王伟 天然气水平井完井方法
CN105804716A (zh) * 2016-05-12 2016-07-27 中国矿业大学(北京) 一种爆炸致裂抽采页岩气的方法及激裂弹
CN106014369A (zh) * 2016-06-24 2016-10-12 中国石油天然气集团公司 一种油气藏的采集方法及装置
CN106014369B (zh) * 2016-06-24 2018-11-16 中国石油天然气集团公司 一种油气藏的采集方法及装置
CN106837259A (zh) * 2017-04-01 2017-06-13 吉林大学 一种海洋浅层天然气水合物微管增产装置及方法
CN106837259B (zh) * 2017-04-01 2023-02-17 吉林大学 一种海洋浅层天然气水合物微管增产装置及方法
CN111512019A (zh) * 2017-10-30 2020-08-07 沙特阿拉伯石油公司 用欠平衡连续油管钻井并用放热反应物增产的多分支井
CN108756827A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 中国石油天然气集团有限公司 一种海底可燃冰的开采系统及方法
CN108756827B (zh) * 2018-05-17 2021-08-03 中国石油天然气集团有限公司 一种海底可燃冰的开采系统及方法
CN109519164A (zh) * 2018-12-05 2019-03-26 西南石油大学 一种可控钻进速度和钻压的连续油管钻井机器人控制系统
CN109519163A (zh) * 2018-12-05 2019-03-26 西南石油大学 一种控制连续油管钻井钻进速度和钻压的系统及方法
US11047183B2 (en) 2018-12-05 2021-06-29 Chengdu University Of Technology Coiled tubing drilling robot, robot system and process parameter control method thereof
CN110424936A (zh) * 2019-07-01 2019-11-08 中国石油大学(北京) 多支井分级水力压裂模拟实验装置及实验方法
CN111287708B (zh) * 2019-11-28 2021-06-11 中国石油大学(华东) 一种用于提高水合物藏采收率的储层改造装置与方法
CN111287708A (zh) * 2019-11-28 2020-06-16 中国石油大学(华东) 一种用于提高水合物藏采收率的储层改造装置与方法
CN113123762A (zh) * 2020-01-16 2021-07-16 中国石油天然气股份有限公司 煤层气多分支水平井压裂方法
CN112431583A (zh) * 2020-02-26 2021-03-02 中国海洋石油集团有限公司 疏松砂岩储层鱼刺型水平分支井钻完井支撑装置及其支撑钻井方法
CN113250612A (zh) * 2021-03-25 2021-08-13 西南石油大学 一种连续油管机械式压裂方法及系统
CN113250612B (zh) * 2021-03-25 2022-05-31 西南石油大学 一种连续油管机械式压裂方法及系统
CN114715363A (zh) * 2022-04-02 2022-07-08 浙江大学 海底地层空间钻进机器人导航方法、系统及电子设备

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