CN111434888B - 煤层气水平井的支撑方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤层气水平井的支撑方法及装置，属于煤层气开采技术领域。包括：在通过煤层气井开采煤层气的过程中，当煤层气井的水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息；按照根据水平井的井身结构信息确定出的水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段；根据获取的水平井的水平段所处煤层的每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定煤层的最大应力；根据煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；向水平井中下入目标筛管。本发明不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤层气开采技术领域，特别涉及一种煤层气水平井的支撑方法及装置。
背景技术
煤层气常吸附在煤层孔隙中，在煤层气开采时，需要在地面的井场施工一口水平井，该水平井包括竖直段、造斜段和水平段，该水平井采用裸眼方式完井，即该水平井的水平段裸露于煤层中。在使用该水平井开采煤层气时，将排采设备下入该水平井中抽取煤层中的水，使得煤层气获得更大的活动空间，以降低煤层气的压力，当煤层气的压力降到一定程度时，煤层气就能从煤层孔隙中解吸出来，解吸出来的煤层气可以渗流至该水平井的井口被收集。
然而，由于煤层具有不稳定性，在开采煤层气时，水平井中裸露于煤层中的水平段容易发生堵塞或垮塌，从而影响煤层气的开采。因此，亟需一种煤层气水平井的支撑方法，来及时修复和加固堵塞或垮塌的水平井，以使该水平井可以恢复对煤层气的开采。
发明内容
本发明实施例提供了一种煤层气水平井的支撑方法及装置，可以解决相关技术中水平井的水平段发生堵塞或垮塌后影响煤层气的开采的问题。所述技术方案如下：
根据本发明实施例的第一方面，提供一种煤层气水平井的支撑方法，所述方法包括：
在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，所述煤层气井包括所述水平井和直井，所述直井与所述水平井的水平段连通；
当所述水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取所述水平井的井身结构信息；
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹；
按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段；
获取所述水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，所述第一闭合压力为未在所述煤层中开采煤层气时的闭合压力，所述第二闭合压力为在所述煤层中开采煤层气后的闭合压力，所述水平井的水平段与所述直井的连通位置与所述多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离；
根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力；
根据所述煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；
向所述水平井中下入所述目标筛管，使所述目标筛管支撑所述水平井的水平段。
可选地，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹之前，还包括：
获取所述水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
根据所述水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定所述水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
获取所述煤层的微地震波信息；
根据所述微地震波信息，确定所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于所述煤层气开采范围内时，确定所述造斜段的目标位置与所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与所述煤层气开采范围的边界线的交点，所述造斜段的目标位置为所述造斜段的两端中与所述水平井的水平段连通的一端的位置；
将所述造斜段的目标位置与所述交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和所述水平段钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的历史钻挖轨迹；
将所述水平井的历史钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，包括：
获取所述煤层气井的产气量和产水量，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取所述煤层气井的产气量、产水量和所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
可选地，所述按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段，包括：
向所述水平井中下入钻具；
按照所述水平井的疏通轨迹，使用所述钻具多次钻挖所述水平井的水平段。
可选地，所述根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力，包括：
将所述煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力；
对于所述煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将所述一个预设位置处的第一闭合压力减去所述一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以所述一个预设位置处的第一闭合压力，得到所述一个预设位置对应的闭合压力下降率；
将所述煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
将1减去所述目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力，得到在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力；
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
将在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力和所述煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为所述煤层的最大应力。
可选地，所述根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，包括：
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，所述σH为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，所述σh为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力，所述Pf为所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，所述Po为所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，所述St为所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
可选地，所述目标筛管的一端位于所述水平井的水平段的末尾，所述目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在所述水平井的造斜段中的套管上。
可选地，所述水平井为多分支水平井，所述多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，所述水平主支与所述至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种煤层气水平井的支撑装置，所述装置包括：
判断模块，用于在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，所述煤层气井包括所述水平井和直井，所述直井与所述水平井的水平段连通；
第一获取模块，用于当所述水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取所述水平井的井身结构信息；
第一确定模块，用于根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹；
钻挖模块，用于按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段；
第二获取模块，用于获取所述水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，所述第一闭合压力为未在所述煤层中开采煤层气时的闭合压力，所述第二闭合压力为在所述煤层中开采煤层气后的闭合压力，所述水平井的水平段与所述直井的连通位置与所述多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离；
第二确定模块，用于根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力；
选取模块，用于根据所述煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；
支撑模块，用于向所述水平井中下入所述目标筛管，使所述目标筛管支撑所述水平井的水平段。
可选地，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
第三确定模块，用于根据所述水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定所述水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，所述第一确定模块，包括：
第一获取子模块，用于获取所述煤层的微地震波信息；
第一确定子模块，用于根据所述微地震波信息，确定所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
第二确定子模块，用于根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述第二确定子模块用于：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于所述煤层气开采范围内时，确定所述造斜段的目标位置与所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与所述煤层气开采范围的边界线的交点，所述造斜段的目标位置为所述造斜段的两端中与所述水平井的水平段连通的一端的位置；
将所述造斜段的目标位置与所述交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和所述水平段钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述第一确定模块，包括：
第三确定子模块，用于根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的历史钻挖轨迹；
第四确定子模块，用于将所述水平井的历史钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
可选地，所述判断模块，包括：
第五确定子模块，用于获取所述煤层气井的产气量和产水量，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第六确定子模块，用于获取所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第七确定子模块，用于获取所述煤层气井的产气量、产水量和所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
可选地，所述钻挖模块，包括：
下钻子模块，用于向所述水平井中下入钻具；
钻挖子模块，用于按照所述水平井的疏通轨迹，使用所述钻具多次钻挖所述水平井的水平段。
可选地，所述第二确定模块，包括：
第八确定子模块，用于将所述煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力；
第一计算子模块，用于对于所述煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将所述一个预设位置处的第一闭合压力减去所述一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以所述一个预设位置处的第一闭合压力，得到所述一个预设位置对应的闭合压力下降率；
第九确定子模块，用于将所述煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
第二计算子模块，用于将1减去所述目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力，得到在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力；
第十确定子模块，用于根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
第十一确定子模块，用于将在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力和所述煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为所述煤层的最大应力。
可选地，所述第十确定子模块用于：
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，所述σH为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，所述σh为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力，所述Pf为所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，所述Po为所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，所述St为所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
可选地，所述目标筛管的一端位于所述水平井的水平段的末尾，所述目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在所述水平井的造斜段中的套管上。
可选地，所述水平井为多分支水平井，所述多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，所述水平主支与所述至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
根据本发明实施例的第三方面，提供了一种煤层气水平井的支撑装置，所述装置包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序代码，所述处理器执行所述程序代码时实现上述第一方面所述的煤层气水平井的支撑方法。
根据本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现上述第一方面所述的煤层气水平井的支撑方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：
本发明实施例中，在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息，然后根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，再按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段，如此，可以及时对发生堵塞或垮塌的水平井进行修复，使水平井的水平段可以恢复通畅状态。在钻挖水平井的水平段之后，获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。然后，根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。由于目标筛管是根据该煤层的最大应力从多个筛管中选取出来的，所以当将目标筛管下入水平井中后，可以在有效对水平井的水平段进行加固的情况下，不影响水平井的水平段所处煤层的煤层气的渗流，从而不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种煤层气井的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的另一种煤层气水平井的支撑方法的流程图；
图4是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种煤层气水平井的支撑装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在对本发明实施例进行详细地解释说明之前，先对本发明实施例的应用场景予以说明。
目前，一般使用煤层气井来对煤层气进行开采，煤层气井可以包括水平井和直井。如图1所示，当煤层气井包括水平井和直井时，是在地面的井场先施工一口直井，然后在距离直井一定距离的井场施工一口水平井，该水平井的水平段裸露于煤层中且与直井连通。当该水平井施工结束后，将桥塞放入该水平井的井口处，然后在桥塞上浇筑水泥，以将该水平井的井口进行封堵。之后，将排采设备下入直井中，通过该水平井的水平段和直井来对煤层气进行开采，并在直井的井口收集采出的煤层气。
其中，水平井可以包括两种结构。第一种结构：水平井的水平段只有水平主支，没有水平分支。第二种结构：水平井的水平段不仅有水平主支还有至少一个水平分支，水平主支与至少一个水平分支中的每个水平分支连通，通常将此种结构的水平井称为多分支水平井。第二种结构的水平井相较于第一种结构的水平井而言，可以为煤层气提供更多的渗流通道，更有利于煤层气的开采。
但是，不论水平井有没有水平分支，水平井的水平段都是裸露于煤层中的。在排采后期，由于煤层的不稳定性，常会导致水平井的水平段发生堵塞或垮塌，影响煤层气的开采。因此，如何解决水平井的水平段堵塞或垮塌的问题，在提高煤层气井的产量和煤层气的开采效率的方面显得尤为重要。
目前，提高煤层气井的产量的方法主要包括氮气泡沫解堵法和压裂法。当稳定性较好的水平井的水平段出现煤粉堵塞时，常采用氮气泡沫解堵法，具体地，向井口注入高压氮气泡沫混合液，利用高压氮气泡沫混合液的能量扰动滞留在水平井的水平段内的煤粉，从而冲开堵塞点。在返排过程中，利用氮气泡沫的强携砂能力将滞留在水平井的水平段内的煤粉携带至地面，从而实现对堵塞点的解堵，提高煤层气井的产量。然而，氮气泡沫解堵法中氮气泡沫混合液的能量有限，仅能疏通小的堵塞点，并不能解决垮塌的问题。当稳定性不好的水平井出现垮塌时，常采用压裂法，具体地，利用压裂车把高压大排量且具有一定粘度的液体通过井口挤入煤层，当液体把煤层压出许多裂缝后，向裂缝中填入石英砂等支撑剂，来提高煤层的渗透能力，进而提高煤层气井的产量。然而，压裂法中在把煤层压出许多裂缝的同时，对水平井的水平段造成了更严重的损伤，影响了水平井的性能。显然，上述两种方法均具有局限性，并不能有效解决水平井的水平段堵塞或垮塌带来的煤层气井产量下降的问题。
为此，本发明实施例提供了一种煤层气水平井的支撑方法，来及时对发生堵塞或垮塌的水平井进行修复，并对修复后的水平井进行加固，从而使得水平井可以恢复对煤层气的开采，进而可以有效提高煤层气井的产量和煤层气的开采效率。
接下来对本发明实施例提供的煤层气水平井的支撑方法进行解释说明。
图2是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑方法的流程图。参见图2，该方法包括：
步骤201：在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。
其中，煤层气井包括水平井和直井，直井与水平井的水平段连通。
步骤202：当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息。
步骤203：根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹。
步骤204：按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段。
步骤205：获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度。
其中，第一闭合压力为未在煤层中开采煤层气时的闭合压力，第二闭合压力为在煤层中开采煤层气后的闭合压力，水平井的水平段与直井的连通位置与多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离。
步骤206：根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。
步骤207：根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。
步骤208：向水平井中下入目标筛管，使目标筛管支撑水平井的水平段。
本发明实施例中，在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息，然后根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，再按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段，如此，可以及时对发生堵塞或垮塌的水平井进行修复，使水平井的水平段可以恢复通畅状态。在钻挖水平井的水平段之后，获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。然后，根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。由于目标筛管是根据该煤层的最大应力从多个筛管中选取出来的，所以当将目标筛管下入水平井中后，可以在有效对水平井的水平段进行加固的情况下，不影响水平井的水平段所处煤层的煤层气的渗流，从而不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
可选地，根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹之前，还包括：
获取水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
根据水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，包括：
获取该煤层的微地震波信息；
根据微地震波信息，确定水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
根据水平井的井身结构信息、煤层气开采范围和水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定水平井的疏通轨迹。
可选地，根据水平井的井身结构信息、煤层气开采范围和水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定水平井的疏通轨迹，包括：
根据水平井的井身结构信息，确定水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于煤层气开采范围内时，确定造斜段的目标位置与水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与煤层气开采范围的边界线的交点，造斜段的目标位置为造斜段的两端中与水平井的水平段连通的一端的位置；
将造斜段的目标位置与交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和水平段钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
可选地，根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，包括：
根据水平井的井身结构信息，确定水平井的历史钻挖轨迹；
将水平井的历史钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
可选地，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，包括：
获取煤层气井的产气量和产水量，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取煤层气井产出的水的浑浊度，当煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取煤层气井的产气量、产水量和煤层气井产出的水的浑浊度，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
可选地，按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段，包括：
向水平井中下入钻具；
按照水平井的疏通轨迹，使用钻具多次钻挖水平井的水平段。
可选地，根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力，包括：
将该煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力；
对于该煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将一个预设位置处的第一闭合压力减去一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以一个预设位置处的第一闭合压力，得到一个预设位置对应的闭合压力下降率；
将该煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
将1减去目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力，得到在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力；
根据在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力；
将在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力和该煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为该煤层的最大应力。
可选地，根据在该煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，包括：
根据在该煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和煤层的该多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，σH为在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，σh为在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力，Pf为该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，Po为该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，St为该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
可选地，目标筛管的一端位于水平井的水平段的末尾，目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在水平井的造斜段中的套管上。
可选地，水平井为多分支水平井，多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，水平主支与至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例对此不再一一赘述。
为了便于理解，下面结合图3来对图2实施例提供的煤层气水平井的支撑方法进行展开说明。图3是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑方法的流程图。参见图3，该方法包括以下步骤。
步骤301：在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。
需要说明的是，煤层气井可以包括水平井和直井，该煤层气井中的直井与该煤层气井中的水平井的水平段连通。另外，水平井可以只有水平主支，没有水平分支；水平井也可以既有水平主支，又有至少一个水平分支，且水平主支与该至少一个水平分支中的每个水平分支连通，此时该水平井即为多分支水平井。
由于煤层气井在正常工作时，产水量、产气量和产出的水的浑浊度都基本恒定，而煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌后，煤层气井的产气量和产水量会下降，且煤层气井产出的水的浑浊度会比较小，因此，可以通过煤层气井的产气量和产水量的下降情况，和/或，煤层气井产出的水的浑浊度的情况，来判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。具体地，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌的实现过程可以包括以下三种方式：
第一种方式：获取煤层气井的产气量和产水量，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
进一步地，当产气量的下降比例小于第一比例阈值时，和/或，当产水量的下降比例小于第二比例阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段没有发生堵塞或垮塌。
需要说明的是，当煤层气井包括水平井和直井时，煤层气井的产气量和产水量是在直井的井口获取的产气量和产水量。其中，获取煤层气井的产气量的时间间隔可以是1天、3天、1个星期、1个月等，获取煤层气井的产水量的时间间隔也可以是1天、3天、1个星期、1个月等，本发明实施例对此不做具体限定。
另外，第一比例阈值和第二比例阈值可以预先进行设置，且第一比例阈值和第二比例阈值可以根据煤层气井所开采的煤层的含气量、含水量等情况来确定。第一比例阈值和第二比例阈值可以相等，也可以不相等，本发明实施例对此不做具体限定。
举例来说，假设第一天测得煤层气井的产气量为2500m3/d(立方米每天)，测得煤层气井的产水量为1800m3/d，第三天测得煤层气井的产气量为500m3/d，测得煤层气井的产水量为400m3/d，且第一比例阈值为80％，第二比例阈值为75％。通过计算可知，该煤层气井的产气量的下降比例为80％，产水量的下降比例为78％。由于80％＝80％，78％>75％，也就是说，该煤层气井的产气量的下降比例等于第一比例阈值，产水量的下降比例大于第二比例阈值，所以可以确定该煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
第二种方式：获取煤层气井产出的水的浑浊度，当煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
进一步地，当煤层气井产出的水的浑浊度大于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段没有发生堵塞或垮塌。
需要说明的是，煤层气井产出的水的浑浊度可以通过煤层气井产出的水中的颗粒物的含量来衡量。其中，获取煤层气井产出的水的浑浊度的时间间隔可以是1天、3天、1个星期、1个月等，本发明实施例对此不做具体限定。
另外，浑浊度阈值可以预先进行设置，且浑浊度阈值可以根据煤层气井所开采的煤层的地质条件、含水量等情况来确定，本发明实施例对此不做具体限定。
第三种方式：获取煤层气井的产气量、产水量和煤层气井产出的水的浑浊度，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
进一步地，当产气量的下降比例小于第一比例阈值时，和/或，当产水量的下降比例小于第二比例阈值时，和/或，当煤层气井产出的水的浑浊度大于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段没有发生堵塞或垮塌。
步骤302：当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息。
需要说明的是，水平井的井身结构信息可以包括水平井的竖直段的尺寸和位置、水平井的造斜段的尺寸和位置以及水平井的水平段的尺寸和位置。其中，当水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支时，水平井的水平段的尺寸和位置即为水平主支的尺寸和位置以及该至少一个水平分支中的每个水平分支的尺寸和位置。水平井的井身结构信息可以从之前钻挖水平井时的工程资料中获取得到。
步骤303：根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹。
需要说明的是，水平井的疏通轨迹为修复存在堵塞或垮塌的水平井时所参考的施工路线，后续根据该疏通轨迹可以对存在堵塞或垮塌的水平井进行疏通，以实现对水平井的修复。
具体地，步骤303的实现过程可以包括以下三种方式：
第一种方式：根据水平井的井身结构信息，确定水平井的历史钻挖轨迹；将水平井的历史钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
需要说明的是，水平井的历史钻挖轨迹为之前钻挖水平井时的施工路线。水平井的历史钻挖轨迹包括水平井的竖直段的历史钻挖轨迹、水平井的造斜段的历史钻挖轨迹和水平井的水平段的历史钻挖轨迹。水平井的竖直段的历史钻挖轨迹为之前钻挖水平井的竖直段时的施工路线，水平井的造斜段的历史钻挖轨迹为之前钻挖水平井的造斜段时的施工路线，水平井的水平段的历史钻挖轨迹为之前钻挖水平井的水平段时的施工路线。
第二种方式：获取水平井的水平段所处煤层的微地震波信息；根据该微地震波信息，确定水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；根据水平井的井身结构信息、水平井的水平段的煤层气开采范围和水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定水平井的疏通轨迹。
需要说明的是，微地震波信息包括微地震波的能量、振幅、频率、波长等信息。微地震波为煤层中的水和煤层气的流动使得煤层发生的微小震动引起的震动波。
其中，根据该微地震波信息，确定水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置的实现过程可以是：将水平井的水平段上各点的微地震波信息绘制在坐标系中，得到水平井的水平段对应的微地震波曲线图，该坐标系的横坐标为水平井的水平段上各点的位置，该坐标系的纵坐标为水平井的水平段上各点的微地震波信息；将该微地震波曲线图上的极值点的横坐标确定为水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置。
举例来说，当测得水平井的水平段上A点、B点、C点、D点和E点的微地震波的振幅分别为1.5m(米)、1.4m、0.3m、1.4m和1.4m时，可以将这些点的微地震波的振幅绘制在坐标系中，得到水平井的水平段对应的微地震波曲线图，由于该微地震波曲线图中第三个点为极值点，所以可以将该微地震波曲线图中第三个点的横坐标(即C点的位置)确定为水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置。
其中，在第二种方式之前可以先获取水平井的水平段的煤层气开采范围。具体地，可以获取水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；根据水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定水平井的水平段的煤层气开采范围。
需要说明的是，水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率可以从测井资料中获取。其中，根据水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定水平井的水平段的煤层气开采范围时，可以根据水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率，从存储的渗透率与开采距离之间的对应关系中，获取对应的开采距离；以水平井的水平段所在的煤层位置为中心位置，以获取到的开采距离为半径，确定开采边界线；将开采边界线围成的区域确定为水平井的水平段的煤层气开采范围。
其中，根据水平井的井身结构信息、水平井的水平段的煤层气开采范围和水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定水平井的疏通轨迹的实现过程可以是：根据水平井的井身结构信息，确定水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；当水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于水平井的水平段的煤层气开采范围内时，确定造斜段的目标位置与水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与该煤层气开采范围的边界线的交点，造斜段的目标位置为造斜段的两端中与水平井的水平段连通的一端的位置；将造斜段的目标位置与该交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；将水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和水平段钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
需要说明的是，当煤层气井包括直井和水平井时，将造斜段的目标位置与该交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹时，可以当造斜段的目标位置与该交点之间的连线经过直井与水平井之间的连通区域时，再将造斜段的目标位置与该交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹。
第三种方式：根据水平井的井身结构信息和水平井的水平段的煤层气开采范围，确定水平井的疏通轨迹。
其中，在第三种方式之前可以先获取水平井的水平段的煤层气开采范围，第三种方式中获取水平井的水平段的煤层气开采范围的操作与上述第二种方式中获取水平井的水平段的煤层气开采范围的操作相同，本发明实施例对此不再赘述。
具体地，第三种方式的实现过程可以是：根据水平井的井身结构信息，确定水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；在水平井的水平段的煤层气开采范围的边界线上任意选择一个点，将造斜段的目标位置与选择的这个点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹，造斜段的目标位置为造斜段的两端中与水平井的水平段连通的一端的位置；将水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和水平段钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
需要说明的是，当煤层气井包括直井和水平井时，将造斜段的目标位置与选择的这个点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹时，可以当造斜段的目标位置与选择的这个点之间的连线经过直井与水平井之间的连通区域时，再将造斜段的目标位置与选择的这个点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹。
值得注意的是，本发明实施例可以通过上述三种方式中的任意一种方式确定水平井的疏通轨迹，若通过这三种方式中的一种方式未成功确定出水平井的疏通轨迹，则可以再通过这三种方式中的另一种方式来继续确定水平井的疏通轨迹。例如，可以先通过上述第二种方式确定水平井的疏通轨迹，若通过上述第二种方式未成功确定出水平井的疏通轨迹，则可以通过上述第三种方式继续确定水平井的疏通轨迹，若通过上述第三种方式未成功确定出水平井的疏通轨迹，则可以通过上述第一种方式继续确定水平井的疏通轨迹。
步骤304：按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段。
具体地，步骤304的实现过程可以是：向水平井中下入钻具；按照水平井的疏通轨迹，使用钻具一次或多次钻挖水平井的水平段。
需要说明的是，水平井的疏通轨迹包括水平井的竖直段的历史钻挖轨迹和水平井的造斜段的历史钻挖轨迹，以及包括水平段钻挖轨迹或水平井的水平段的历史钻挖轨迹，由于水平井的堵塞或垮塌发生在水平井的水平段，所以按照水平井的疏通轨迹，对水平井进行疏通实际上是对水平井的水平段的疏通，从而当修复发生堵塞或垮塌的水平井时，不用对水平井的竖直段和造斜段重新钻挖，只需要按照水平井的疏通轨迹，对水平井的水平段进行钻挖即可。
另外，本发明实施例中可以使用钻具多次钻挖水平井的水平段，直到将钻具从水平井中取出时不会有太大阻力且不会带出煤粉为止，这种情况下，钻具钻挖后的水平井的水平段的井壁比较光滑，便于后续顺利下入目标筛管。
值得注意的是，当煤层气井包括水平井和直井时，由于当水平井施工结束后，常用桥塞和水泥将水平井的井口进行封堵，然后才通过水平井的水平段和直井来对煤层气进行开采，所以在执行完步骤303之后可以先使用钻具钻通封堵在水平井井口的水泥和桥塞，再执行步骤304。
进一步地，由于当煤层气井包括水平井和直井时，只有直井与水平井的水平段连通，才可成功开采煤层气，所以在步骤304之后，可以判断水平井的水平段是否与直井连通，当水平井的水平段与直井连通时，执行步骤305；否则，返回步骤303重新确定水平井的疏通轨迹。
其中，判断水平井的水平段是否与直井连通的实现过程可以是：观察直井井口有无泥浆返出，当直井的井口有泥浆返出时，确定水平井的水平段已经与直井连通，当直井的井口没有泥浆返出时，确定水平井的水平段没有与直井连通。
步骤305：获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度。
需要说明的是，水平井的水平段与直井的连通位置与该多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离。其中，预设距离可以预先进行设置，预设距离的数值可以比较小，例如，预设距离可以为0.5米等。
另外，第一闭合压力为未在煤层中开采煤层气时的闭合压力，第二闭合压力为在煤层中开采煤层气后的闭合压力。其中，第一闭合压力和第二闭合压力均为水力压裂参数。第一闭合压力指未在煤层中开采煤层气时，对煤层进行压裂，泵注停止后，作用在煤层中裂缝壁面上使裂缝似闭未闭时的力。第二闭合压力指在煤层中开采煤层气后，且水平井的水平段未发生堵塞或垮塌之前，对煤层进行压裂，泵注停止后，作用在煤层中裂缝壁面上使裂缝似闭未闭时的力。第一闭合压力和第二闭合压力可以是根据水力压裂试验测取。一般地，闭合压力等于煤层的最小水平主应力。
另外，煤层中每个预设位置处的应力包括煤层的最大水平主应力、最小水平主应力和垂向应力。水平井的水平段的应力主要集中在水平段中靠近水平井的造斜段的末端的位置处，即主要集中在水平段中靠近直井与水平段的连通部位的位置处，也就是说，在煤层中开采煤层气后，煤层应力释放区域主要集中在水平井的水平段中靠近造斜段的末端的位置处，该多个预设位置均处于该煤层应力释放区域。在煤层中开采煤层气前后，每个预设位置处的垂向应力不变，而水平井的水平段中靠近造斜段的末端的位置处的水平主应力会发生较大变化，因而在煤层中开采煤层气前后，每个预设位置处的最大水平主应力是不同的，且每个预设位置处的最小水平主应力也是不同的，也即是，每个预设位置处的第一闭合压力和第二闭合压力是不同的。
另外，垂向应力可以通过将水平井的水平段所处煤层中位于水平井的水平段之上的部位的平均密度乘以该煤层中位于水平井的水平段之上的部位的平均厚度得到。破裂压力为使煤层开始发生破裂时所需的压力。孔隙压力也称孔隙流体压力，指位于煤层孔隙中的流体所能承受的压力。抗拉强度为煤层抵抗破坏的能力。破裂压力、孔隙压力和抗拉强度均可以通过测试得到，破裂压力、孔隙压力和抗拉强度的具体测试方式可以参考相关技术，本发明实施例对此不进行详细阐述。
步骤306：根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。
需要说明的是，在通过步骤305获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力和第二闭合压力之后，可以直接将该煤层的多个预设位置处的第二闭合压力的平均值确定为在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力，然后通过如下步骤(五)来确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，继而通过如下步骤(六)来确定该煤层的最大应力。当然，在通过步骤305获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力和第二闭合压力之后，也可以通过如下步骤(一)至步骤(五)来确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，继而通过如下步骤(六)来确定该煤层的最大应力，本发明实施例对此不做具体限定。
具体地，步骤306的实现过程可以包括以下几个步骤：
(一)、将该煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力。
需要说明的是，该煤层的最小水平主应力为该煤层中靠近水平井的造斜段的末端的位置处的平均最小水平主应力。另外，闭合压力一般等于最小水平主应力，也即是，第一闭合压力等于未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力，第二闭合压力等于在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力。由于未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力不便直接测量，所以可以将该煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力。
(二)、对于该煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将这一个预设位置处的第一闭合压力减去这一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以这一个预设位置处的第一闭合压力，得到这一个预设位置对应的闭合压力下降率。
(三)、将该煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率。
(四)、将1减去目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力，得到在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力。
需要说明的是，由于闭合压力一般等于最小水平主应力，所以可以将目标闭合压力下降率确定为最小水平主应力的下降率，由此，可以通过将1减去目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在该煤层中开采煤层气时该煤层的最小水平主应力，来得到在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力。
(五)、根据在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力。
具体地，可以根据在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式(1)确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St (1)
其中，σH为在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，σh为在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力，Pf为该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，Po为该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，St为该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
当然，实际应用中，也可以根据在该煤层中开采煤层气后该煤层的最小水平主应力、该煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、该煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和该煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过其它方式确定在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力，本发明实施例对此不作限定。
(六)、将在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力和该煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为该煤层的最大应力。
需要说明的是，煤层的应力包括煤层的最小水平主应力、最大水平主应力和垂向应力，煤层的最大应用即为煤层的最小水平主应力、最大水平主应力和垂向应力中最大的一个。由于最小水平主应力必定小于最大水平主应力，所以在确定出在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力后，可以将在该煤层中开采煤层气后该煤层的最大水平主应力和该煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为该煤层的最大应力。
步骤307：根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。
具体地，步骤307的实现过程可以为：根据该煤层的最大应力，从存储的煤层最大应力与筛管抗挤压强度之间的对应关系中，获取该煤层的最大应力对应的筛管抗挤压强度作为目标抗挤压强度；根据目标抗挤压强度，从存储的筛管抗挤压强度、筛管孔数与筛管孔径之间的对应关系中，获取目标抗挤压强度对应的筛管孔数作为目标孔数，并获取目标抗挤压强度对应的筛管孔径作为目标孔径；选取抗挤压强度大于或等于目标抗挤压强度的多个筛管；从该多个筛管中选取孔数最接近目标孔数以及孔径最接近目标孔径的筛管作为目标筛管。
需要说明的是，筛管的抗挤压强度与筛管所能承受的压力之间存在正相关关系，即筛管的抗挤压强度越高，筛管所能承受的压力就越大，相反，筛管的抗挤压强度越低，筛管所能承受的压力就越小。当筛管下入水平井中时，由于煤层存在应力，所以会对下入该水平井中的筛管施加挤压力。煤层的最大应力越大，施加至下入该水平井中的筛管的挤压力就越大，筛管需要承受的压力越大，相反，当煤层的最大应力越小，施加至下入该水平井中的筛管的挤压力就越小，筛管需要承受的压力越小。因此，筛管的抗挤压强度与煤层的最大应力之间存在对应关系，因而可以事先设置煤层最大应力与筛管抗挤压强度之间的对应关系。
另外，由于在筛管的长度不变的情况下，当筛管上的孔的个数越多，且孔径越大时，筛管的抗挤压强度越低，相反，当筛管上的孔的个数越少，且孔径越小时，筛管的抗挤压强度越高。因此，筛管的抗挤压强度与筛管上的孔的个数、孔径大小之间存在对应关系，因而可以事先设置筛管抗挤压强度、筛管孔数与筛管孔径之间的对应关系，并且，该对应关系中可以仅存储有在筛管抗挤压强度一定的情况下，使得筛管的渗流能力最大的一组筛管孔数和筛管孔径。
步骤308：向水平井中下入目标筛管，使目标筛管支撑水平井的水平段。
需要说明的是，目标筛管可以是玻璃钢筛管、陶瓷筛管等筛管中的任意一种。目标筛管的直径可以小于水平井的竖直段和造斜段中的套管的直径，这样可以保证将目标筛管顺利从水平井的井口经过水平井的竖直段和造斜段中的套管下到水平井的水平段。目标筛管的长度可以等于或略大于水平井的水平段的长度。目标筛管可以是多节尺寸相同的短筛管连接而成，每两节相邻短筛管之间的连接方式可以是螺纹连接等。
另外，本发明实施例中向水平井中下入目标筛管，即是将目标筛管从水平井的井口开始下入，一直向靠近水平井的水平段的末尾的方向推进，直至使目标筛管位于水平井的水平段内，对水平井的水平段进行支撑。此时，目标筛管在不影响水平井的水平段所处煤层的煤层气的渗流的情况下，可以有效对水平井的水平段进行加固，从而不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
再者，当目标筛管下入水平井的水平段中之后，目标筛管的一端位于水平井的水平段的末尾，目标筛管的另一端可以通过尾管悬挂器悬挂在水平井的造斜段中的套管上。目标筛管和尾管悬挂器之间的连接方式可以是螺纹连接等。实际应用中，将尾管悬挂器下入水平井的造斜段后，可以控制尾管悬挂器进行膨胀，膨胀之后的尾管悬挂器可以紧贴于水平井的造斜段中的套管的内壁上，此时尾管悬挂器在造斜段中的位置是固定的，由于目标筛管与尾管悬挂器连接，所以目标筛管在水平井的水平段中的位置也是固定的。
本发明实施例中，在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息，然后根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，再按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段，如此，可以及时对发生堵塞或垮塌的水平井进行修复，使水平井的水平段可以恢复通畅状态。在钻挖水平井的水平段之后，获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。然后，根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。由于目标筛管是根据该煤层的最大应力从多个筛管中选取出来的，所以当将目标筛管下入水平井中后，可以在有效对水平井的水平段进行加固的情况下，不影响水平井的水平段所处煤层的煤层气的渗流，从而不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
图4是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑装置的结构示意图。参见图4，该装置包括：判断模块401、第一获取模块402、第一确定模块403、钻挖模块404、第二获取模块405、第二确定模块406、选取模块407和支撑模块408。
判断模块401，用于当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息，煤层气井包括水平井和直井，直井与水平井的水平段连通；
第一获取模块402，用于当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息；
第一确定模块403，用于根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹；
钻挖模块404，用于按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段；
第二获取模块405，用于获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，第一闭合压力为未在煤层中开采煤层气时的闭合压力，第二闭合压力为在煤层中开采煤层气后的闭合压力，水平井的水平段与直井的连通位置与多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离；
第二确定模块406，用于根据煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定煤层的最大应力；
选取模块407，用于根据煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；
支撑模块408，用于向水平井中下入目标筛管，使目标筛管支撑水平井的水平段。
可选地，该装置还包括：
第三获取模块，用于获取水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
第三确定模块，用于根据水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，第一确定模块403，包括：
第一获取子模块，用于获取煤层的微地震波信息；
第一确定子模块，用于根据微地震波信息，确定水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
第二确定子模块，用于根据水平井的井身结构信息、煤层气开采范围和水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定水平井的疏通轨迹。
可选地，第二确定子模块用于：
根据水平井的井身结构信息，确定水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于煤层气开采范围内时，确定造斜段的目标位置与水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与煤层气开采范围的边界线的交点，造斜段的目标位置为造斜段的两端中与水平井的水平段连通的一端的位置；
将造斜段的目标位置与交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和水平段钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
可选地，第一确定模块403，包括：
第三确定子模块，用于根据水平井的井身结构信息，确定水平井的历史钻挖轨迹；
第四确定子模块，用于将水平井的历史钻挖轨迹确定为水平井的疏通轨迹。
可选地，判断模块401，包括：
第五确定子模块，用于获取煤层气井的产气量和产水量，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第六确定子模块，用于获取煤层气井产出的水的浑浊度，当煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第七确定子模块，用于获取煤层气井的产气量、产水量和煤层气井产出的水的浑浊度，当产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
可选地，钻挖模块404，包括：
下钻子模块，用于向水平井中下入钻具；
钻挖子模块，用于按照水平井的疏通轨迹，使用钻具多次钻挖水平井的水平段。
可选地，第二确定模块406，包括：
第八确定子模块，用于将煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在煤层中开采煤层气时煤层的最小水平主应力；
第一计算子模块，用于对于煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将这一个预设位置处的第一闭合压力减去这一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以这一个预设位置处的第一闭合压力，得到这一个预设位置对应的闭合压力下降率；
第九确定子模块，用于将煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
第二计算子模块，用于将1减去目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在煤层中开采煤层气时煤层的最小水平主应力，得到在煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力；
第十确定子模块，用于根据在煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力、煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在煤层中开采煤层气后煤层的最大水平主应力；
第十一确定子模块，用于将在煤层中开采煤层气后煤层的最大水平主应力和煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为煤层的最大应力。
可选地，第十确定子模块用于：
根据在煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力、煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在煤层中开采煤层气后煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，σH为在煤层中开采煤层气后煤层的最大水平主应力，σh为在煤层中开采煤层气后煤层的最小水平主应力，Pf为煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，Po为煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，St为煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
可选地，目标筛管的一端位于水平井的水平段的末尾，目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在水平井的造斜段中的套管上。
可选地，水平井为多分支水平井，多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，水平主支与至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
本发明实施例中，在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌。当水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取水平井的井身结构信息，然后根据水平井的井身结构信息，确定水平井的疏通轨迹，再按照水平井的疏通轨迹，钻挖水平井的水平段，如此，可以及时对发生堵塞或垮塌的水平井进行修复，使水平井的水平段可以恢复通畅状态。在钻挖水平井的水平段之后，获取水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，根据该煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定该煤层的最大应力。然后，根据该煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管。由于目标筛管是根据该煤层的最大应力从多个筛管中选取出来的，所以当将目标筛管下入水平井中后，可以在有效对水平井的水平段进行加固的情况下，不影响水平井的水平段所处煤层的煤层气的渗流，从而不仅可以避免裸露于煤层中的水平井的水平段再次发生堵塞或垮塌，而且可以使得煤层气井恢复对煤层气的开采，有效提高了煤层气的开采效率。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关方法实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
需要说明的是：上述实施例提供的煤层气水平井的支撑装置在支撑煤层气水平井时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的煤层气水平井的支撑装置与煤层气水平井的支撑方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图5是本发明实施例提供的一种煤层气水平井的支撑装置的结构示意图。该装置可以为终端500，终端500可以是：智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving PictureExperts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(MovingPicture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端500还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。
通常，终端500包括有：处理器501和存储器502。
处理器501可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器501可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器501也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器501可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器501还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器502可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器502还可包括高速随机存取存储器以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器502中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器501所执行以实现本申请中方法实施例提供的煤层气水平井的支撑方法。
在一些实施例中，终端500还可选包括有：外围设备接口503和至少一个外围设备。处理器501、存储器502和外围设备接口503之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口503相连。具体地，外围设备包括：射频电路504、触摸显示屏505、摄像头506、音频电路507、定位组件508和电源509中的至少一种。
外围设备接口503可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器501和存储器502。在一些实施例中，处理器501、存储器502和外围设备接口503被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器501、存储器502和外围设备接口503中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本申请对此不加以限定。
射频电路504用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路504通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路504将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路504包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等。射频电路504可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路504还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。
显示屏505用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏505是触摸显示屏时，显示屏505还具有采集在显示屏505的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器501进行处理。此时，显示屏505还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏505可以为一个，设置在终端500的前面板；在另一些实施例中，显示屏505可以为至少两个，分别设置在终端500的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏505可以是柔性显示屏，设置在终端500的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏505还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏505可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件506用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件506包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件506还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路507可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器501进行处理，或者输入至射频电路504以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端500的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器501或射频电路504的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路507还可以包括耳机插孔。
定位组件508用于定位终端500的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件508可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统、俄罗斯的格雷纳斯系统或欧盟的伽利略系统的定位组件。
电源509用于为终端500中的各个组件进行供电。电源509可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源509包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
在一些实施例中，终端500还包括有一个或多个传感器510。该一个或多个传感器510包括但不限于：加速度传感器511、陀螺仪传感器512、压力传感器513、指纹传感器514、光学传感器515以及接近传感器516。
加速度传感器511可以检测以终端500建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器511可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器501可以根据加速度传感器511采集的重力加速度信号，控制触摸显示屏505以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器511还可以用于游戏或用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器512可以检测终端500的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器512可以与加速度传感器511协同采集用户对终端500的3D动作。处理器501根据陀螺仪传感器512采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。
压力传感器513可以设置在终端500的侧边框和/或触摸显示屏505的下层。当压力传感器513设置在终端500的侧边框时，可以检测用户对终端500的握持信号，由处理器501根据压力传感器513采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器513设置在触摸显示屏505的下层时，由处理器501根据用户对触摸显示屏505的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。
指纹传感器514用于采集用户的指纹，由处理器501根据指纹传感器514采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器514根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器501授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器514可以被设置在终端500的正面、背面或侧面。当终端500上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器514可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器515用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器501可以根据光学传感器515采集的环境光强度，控制触摸显示屏505的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高触摸显示屏505的显示亮度；当环境光强度较低时，调低触摸显示屏505的显示亮度。在另一个实施例中，处理器501还可以根据光学传感器515采集的环境光强度，动态调整摄像头组件506的拍摄参数。
接近传感器516也称距离传感器，通常设置在终端500的前面板。接近传感器516用于采集用户与终端500的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器516检测到用户与终端500的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器501控制触摸显示屏505从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器516检测到用户与终端500的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器501控制触摸显示屏505从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构并不构成对终端500的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (20)
1.一种煤层气水平井的支撑方法，其特征在于，所述方法包括：
在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，所述煤层气井包括所述水平井和直井，所述直井与所述水平井的水平段连通；
当所述水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取所述水平井的井身结构信息；
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹；
按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段；
获取所述水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，所述第一闭合压力为未在所述煤层中开采煤层气时的闭合压力，所述第二闭合压力为在所述煤层中开采煤层气后的闭合压力，所述水平井的水平段与所述直井的连通位置与所述多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离；
根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力；
根据所述煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；
向所述水平井中下入所述目标筛管，使所述目标筛管支撑所述水平井的水平段。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹之前，还包括：
获取所述水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
根据所述水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定所述水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
获取所述煤层的微地震波信息；
根据所述微地震波信息，确定所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于所述煤层气开采范围内时，确定所述造斜段的目标位置与所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与所述煤层气开采范围的边界线的交点，所述造斜段的目标位置为所述造斜段的两端中与所述水平井的水平段连通的一端的位置；
将所述造斜段的目标位置与所述交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和所述水平段钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹，包括：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的历史钻挖轨迹；
将所述水平井的历史钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，包括：
获取所述煤层气井的产气量和产水量，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
获取所述煤层气井的产气量、产水量和所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段，包括：
向所述水平井中下入钻具；
按照所述水平井的疏通轨迹，使用所述钻具多次钻挖所述水平井的水平段。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力，包括：
将所述煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力；
对于所述煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将所述一个预设位置处的第一闭合压力减去所述一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以所述一个预设位置处的第一闭合压力，得到所述一个预设位置对应的闭合压力下降率；
将所述煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
将1减去所述目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力，得到在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力；
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
将在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力和所述煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为所述煤层的最大应力。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，包括：
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，所述σH为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，所述σh为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力，所述Pf为所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，所述Po为所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，所述St为所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标筛管的一端位于所述水平井的水平段的末尾，所述目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在所述水平井的造斜段中的套管上。
10.如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述水平井为多分支水平井，所述多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，所述水平主支与所述至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
11.一种煤层气水平井的支撑装置，其特征在于，所述装置包括：
判断模块，用于在通过煤层气井开采煤层气的过程中，判断所述煤层气井中的水平井的水平段是否发生堵塞或垮塌，所述煤层气井包括所述水平井和直井，所述直井与所述水平井的水平段连通；
第一获取模块，用于当所述水平井的水平段发生堵塞或垮塌时，获取所述水平井的井身结构信息；
第一确定模块，用于根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的疏通轨迹；
钻挖模块，用于按照所述水平井的疏通轨迹，钻挖所述水平井的水平段；
第二获取模块，用于获取所述水平井的水平段所处煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，所述第一闭合压力为未在所述煤层中开采煤层气时的闭合压力，所述第二闭合压力为在所述煤层中开采煤层气后的闭合压力，所述水平井的水平段与所述直井的连通位置与所述多个预设位置中每个预设位置之间的距离均小于预设距离；
第二确定模块，用于根据所述煤层的多个预设位置中每个预设位置处的第一闭合压力、第二闭合压力、垂向应力、破裂压力、孔隙压力和抗拉强度，确定所述煤层的最大应力；
选取模块，用于根据所述煤层的最大应力，从多个筛管中选取目标筛管；
支撑模块，用于向所述水平井中下入所述目标筛管，使所述目标筛管支撑所述水平井的水平段。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三获取模块，用于获取所述水平井的水平段所在的煤层位置的渗透率；
第三确定模块，用于根据所述水平井的水平段所在的煤层位置及其渗透率，确定所述水平井的水平段的煤层气开采范围；
相应地，所述第一确定模块，包括：
第一获取子模块，用于获取所述煤层的微地震波信息；
第一确定子模块，用于根据所述微地震波信息，确定所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置；
第二确定子模块，用于根据所述水平井的井身结构信息、所述煤层气开采范围和所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置，确定所述水平井的疏通轨迹。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，可选地，所述第二确定子模块用于：
根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹；
当所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置位于所述煤层气开采范围内时，确定所述造斜段的目标位置与所述水平井的水平段的堵塞位置或垮塌位置之间的连线所在的直线与所述煤层气开采范围的边界线的交点，所述造斜段的目标位置为所述造斜段的两端中与所述水平井的水平段连通的一端的位置；
将所述造斜段的目标位置与所述交点之间的连线确定为水平段钻挖轨迹；
将所述水平井的竖直段和造斜段的历史钻挖轨迹和所述水平段钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，包括：
第三确定子模块，用于根据所述水平井的井身结构信息，确定所述水平井的历史钻挖轨迹；
第四确定子模块，用于将所述水平井的历史钻挖轨迹确定为所述水平井的疏通轨迹。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述判断模块，包括：
第五确定子模块，用于获取所述煤层气井的产气量和产水量，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值且所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第六确定子模块，用于获取所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌；或者，
第七确定子模块，用于获取所述煤层气井的产气量、产水量和所述煤层气井产出的水的浑浊度，当所述产气量的下降比例大于或等于第一比例阈值、所述产水量的下降比例大于或等于第二比例阈值且所述煤层气井产出的水的浑浊度小于或等于浑浊度阈值时，确定所述煤层气井中的水平井的水平段发生堵塞或垮塌。
16.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述钻挖模块，包括：
下钻子模块，用于向所述水平井中下入钻具；
钻挖子模块，用于按照所述水平井的疏通轨迹，使用所述钻具多次钻挖所述水平井的水平段。
17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，包括：
第八确定子模块，用于将所述煤层的多个预设位置处的第一闭合压力的平均值确定为未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力；
第一计算子模块，用于对于所述煤层的多个预设位置中任意一个预设位置，将所述一个预设位置处的第一闭合压力减去所述一个预设位置处的第二闭合压力后得到的差值除以所述一个预设位置处的第一闭合压力，得到所述一个预设位置对应的闭合压力下降率；
第九确定子模块，用于将所述煤层的多个预设位置对应的闭合压力下降率的平均值确定为目标闭合压力下降率；
第二计算子模块，用于将1减去所述目标闭合压力下降率后得到的差值乘以未在所述煤层中开采煤层气时所述煤层的最小水平主应力，得到在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力；
第十确定子模块，用于根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
第十一确定子模块，用于将在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力和所述煤层的多个预设位置处的垂向应力的平均值中的较大的一个值确定为所述煤层的最大应力。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第十确定子模块用于：
根据在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力、所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值、所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值和所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值，通过如下公式确定在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力；
σH＝3σh-Pf-Po+St，其中，所述σH为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最大水平主应力，所述σh为在所述煤层中开采煤层气后所述煤层的最小水平主应力，所述Pf为所述煤层的多个预设位置处的破裂压力的平均值，所述Po为所述煤层的多个预设位置处的孔隙压力的平均值，所述St为所述煤层的多个预设位置处的抗拉强度的平均值。
19.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述目标筛管的一端位于所述水平井的水平段的末尾，所述目标筛管的另一端通过尾管悬挂器悬挂在所述水平井的造斜段中的套管上。
20.如权利要求11-19任一所述的装置，其特征在于，所述水平井为多分支水平井，所述多分支水平井的水平段包括水平主支和至少一个水平分支，所述水平主支与所述至少一个水平分支中的每个水平分支连通。
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