CN112593910A - 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法 - Google Patents

一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112593910A
CN112593910A CN202011437397.2A CN202011437397A CN112593910A CN 112593910 A CN112593910 A CN 112593910A CN 202011437397 A CN202011437397 A CN 202011437397A CN 112593910 A CN112593910 A CN 112593910A
Authority
CN
China
Prior art keywords
well
fracturing
horizontal well
drainage
phi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011437397.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112593910B (zh
Inventor
李国富
张江华
李国庆
吕国安
郭增付
李兵
陈召英
张永成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co Ltd
Original Assignee
Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co Ltd filed Critical Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co Ltd
Priority to CN202011437397.2A priority Critical patent/CN112593910B/zh
Publication of CN112593910A publication Critical patent/CN112593910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112593910B publication Critical patent/CN112593910B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/006—Production of coal-bed methane
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/263—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures using explosives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/30—Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells
    • E21B43/305—Specific pattern of wells, e.g. optimizing the spacing of wells comprising at least one inclined or horizontal well
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Abstract

一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，属于煤与煤层气共采技术领域，可解决现有碎软低渗煤层煤层气开发方法抽采效果差，难以进行商业化推广的问题，本发明改变常规U型水平井排采井和工程井进行对接、分别进行排采和钻井的模式，创造性地利用短水平井组对煤层顶板进行压裂，排采直井布置在L型短水平井组井场内，排采直井压裂煤层，沟通短水平井井顶板压裂裂缝，有效降低开采成本，提高压裂液返排率，保证井组的气产量的持续高产，高产持续时间明显长于常规U型井，且成本降低为常规U型井的一半，从而实现碎软低渗煤储层煤层气的商业化开采。

Description

一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法
技术领域
本发明属于煤与煤层气共采技术领域，具体涉及一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法。
背景技术
碎软低渗煤层因构造复杂、煤体破碎、质地松软，导致煤层的透气性很差，且对煤层瓦斯吸附能力很强，如何将碎软低渗煤层中的瓦斯高效抽采出来一直是煤层气抽采的一个技术难题。目前，煤层气井，无论是垂直井、丛式井，还是水平井，都是直接在煤层中进行水力压裂。按照水力压裂理论，压裂裂缝的扩展延伸与地应力、现存裂隙、岩层强度与脆性等因素有关，其中岩层强度越高、脆性越强，越易于形成较长的压裂裂缝。由于碎软煤层煤体破碎且力学强度低、呈塑性，无论是垂直井还是水平井，直接在煤层中进行水力压裂，压裂缝延伸不长，卸压影响范围小，强化增产效果不理想，煤层气单井产气量低并且衰减快。
CN103967472A提供了一种针对碎软低渗煤层顶板压裂的水平井强化抽采方法。该方法将水平井的井眼轨迹控制在煤层顶界以上一定范围的粉砂岩或砂岩之内，并与排采直井在远端实现对接；采用超深穿透射孔技术，按照一定的孔密及方位要求，在水平井段，分段向下定向射孔，穿透钢套管、固井水泥环以及顶板，沟通下部目标煤层；然后采用清水携砂压裂技术，按照大排量、大液量、高前置液比、大砂量、中砂比的要求对目标煤层进行分段压裂，达到对煤层卸压、增透、气井增产的目的。该方法为常规U型水平对接井，排采井为直井，在淮北矿区芦岭煤矿、晋煤集团赵庄矿试验井投产后产气效果较好，最高日产气量最高可达1万方。但是，顶板压裂水平井产气量衰减较快，投运2年后日产气量即降到3000方。该方法为顶板压裂，压裂液进入煤层，压裂液返排困难，是造成气量衰减较快的原因之一；并且该方法水平井成本较高，日产气量衰减较快，难以实现商业化推广。
CN107503731A提供了一种工厂化钻井平台，采用“群式布井、规模施工，整合资源、统一管理”方式进行钻井施工，具体是指施工时根据煤层环境先确定覆盖待采煤层的地面矩形井场，在井场范围内设置井口位置，井口沿井场长度方向间隔、线性布置；各井口井型采用L型单分支水平井，井身为三开井身结构；各井的水平投影不相交，相邻井的造斜点相互错开。该方法可同时利用多机组进行批量化施工作业，从而集约建设开发资源，提高开发效率，降低管理和施工运营成本。由于U型水平井采用排采直井进行排采、工程井进行钻井，该方法不能简单适用于U型水平井的布井，并且针对碎软低渗煤层煤层气开发L型煤层预抽井抽采效果较差，很难进行商业化推广。
发明内容
本发明针对现有碎软低渗煤层煤层气开发方法抽采效果差，难以进行商业化推广的问题，提供一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法。
本发明采用如下技术方案：
一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，包括如下步骤：
第一步，排采直井钻井，井身结构为一开采用Φ311.15mm钻头钻入稳定基岩10m，下入J55钢级Φ273.1mm表层套管，固井水泥返至地面。二开采用Φ241.3mm钻头钻进至目标煤层顶板以上5m处，下入J55钢级Φ139.7mm技术套管至目标煤层顶板以上5m处，固井水泥返至地面；
第二步，短水平井钻井，采用大口径井身结构：一开孔径Φ444.5mm，至稳定基岩以下10m，下入Φ339.7mm表层套管，固井返至孔口，二开孔径Φ311.15mm，至煤层顶板以上5m，下入Φ244.5mm技术套管，固井返至孔口，三开采用Φ171.5mm钻头钻进，进入目标煤层顶板0.5-2m范围内钻进，达到靶点范围，水平段长度设计300-500m，下入N80钢级Φ139.7mm生产套管，固井水泥返至地面；
二开造斜半径为150m，狗腿度为 12度/30米，二开造斜段技术套管采用外径Φ244.5mm的6米短套管，降低套管下入难度，三开造斜段生产套管及水平段生产套管采用外径Φ139.7mm的6米短套管，三开直井段仍采用10米的Φ139.7mm常规套管；
第三步，目的煤层顶板定向射孔，射孔采用深穿透定向复合射孔装置，聚能弹打开射孔通道的同时，利用枪内火药燃烧产生的二次能量对地层进行压裂，在近井地带产生多裂缝网络，高效沟通水平段与煤储层；
第四步，短水平井定向压裂，选取井眼轨迹距离煤层顶板近、固井质量好、避开套管接箍的位置；缝间距控制在80m-100m，对水平段进行分段压裂；
第五步，排采直井导通压裂，水平井做好放喷措施，安装防喷井口，对直井煤层+煤层顶板1m目的层段进行射孔，采用大规模体积压裂；
压裂完后，对井组进行放喷；
第六步，通洗井，对直井和水平井进行通洗井；
第七步，排采，直井和短水平井进行同时排采，直井排采包括有杆泵和无杆泵；短水平井排采方式采用螺杆泵+无杆泵相结合。
第三步中所述射孔方式采用电缆泵送桥塞-射孔联作方式，煤储层分段多簇射孔，射孔相位采用垂直向下，或者与垂线成30°夹角两侧对称向下射孔。
第四步中压裂采用支撑剂和压裂液，所述支撑剂采用中砂和粗砂质量比为3:1的比例，压裂液采用清水+1%KCL+ 0.05%杀菌剂。
第五步中所述压裂液配方为清水+1%KCL+0.05%杀菌剂，总液量为800-1000方，针对3.5-8m的厚煤层，加砂强度控制在5-7m3/m范围内。
第五步中所述压裂过程中，添加暂堵剂使压裂裂缝进行转向形成缝网。
第七步中所述有杆泵包括管式泵、螺杆泵、电潜泵和射流泵；无杆泵包括潜油隔膜泵和液压无杆泵。
本发明的有益效果如下：
本发明提出一种针对碎软低渗煤储层煤层气高效开采方法，改变常规U型水平井排采井和工程井进行对接、分别进行排采和钻井的模式，创造性地利用短水平井组对煤层顶板进行压裂，排采直井布置在L型短水平井组井场内，排采直井压裂煤层，沟通短水平井井顶板压裂裂缝，有效降低开采成本，提高压裂液返排率，保证井组的气产量的持续高产，高产持续时间明显长于常规U型井，且成本降低为常规U型井的一半，从而实现碎软低渗煤储层煤层气的商业化开采。
（1）改变常规U型水平井排采井和工程井进行对接、分别进行排采和钻井的模式，利用短水平井钻井、排采直井设计在同一井场内，水平段长度300-500m，短水平井成本明显低于常规水平井，约为常规水平井的成本的一半。同时钻井轨迹更容易控制，井组采用“集群布井、轨迹优控，优化资源、高效施工”方式进行施工管理，缩短钻井周期，减少井场数量，有效降低开采成本。
（2）利用短水平井组对煤层顶板进行压裂，水平段层位位于煤层顶板之上0.5-2m范围内，排采直井布置在L型短水平井组井场内，排采直井压裂煤层，沟通短水平井井顶板压裂裂缝，利用多组顶板压裂的短水平井产气、同一井场排采井排水的方法，提高压裂液返排率，保证井组的气产量的持续高产。
附图说明
图1为本发明短水平井组井场布置示意图；
图2为本发明短水平井组轨迹三维立体图；
图3为本发明工艺流程图；
图4为短水平井组井身结构及压裂裂缝形态剖面示意图；
其中：1-短水平顶板压裂井；2-一开固井；3-二开固井；4-三开固井；5-顶板定向射孔段；6-水平井压裂裂缝形态；7-排水直井；8-直井射孔段；9-直井压裂裂缝延展形态；10-生活区；11-沉淀池。
具体实施方式
如图1所示，短水平井组平台井命名方法：如“V-3-1”：“V”表示排采直井，“3”表示煤层号，“1”为序号。以排采井为中心向左或者向右间隔8m布置短水平井，使各井水平投影不相交；井位布置需进行防碰计算并制定防碰措施，避免轨迹相交，保证施工顺利和井孔完整。短水平井井号“H-3-1”：“H”表示水平井，“3”表示煤层号，“1”为序号。依次标记为H-3-2、H-3-3、H-3-4，井组钻井采用“集群布井、轨迹优控，优化资源、高效施工”方式进行施工管理，缩短钻井周期，减少井场数量，降低开采成本。图1中箭头方向为水平段钻进方向。
平台井组采用L型短水平井进行顶板压裂，排采直井进行煤层压裂，沟通短水平井顶板的压裂裂缝，直井和短水平井同时排采，实现井组的快速高产。具体实施方法如下（见图3）。
（1）进行排采直井钻井，井身结构为：一开采用Φ311.15mm钻头钻入稳定基岩10m，下入J55钢级Φ273.1mm表层套管，固井水泥返至地面。二开采用Φ241.3mm钻头钻进至目标煤层顶板以上5m处，下入J55钢级Φ139.7mm技术套管至目标煤层顶板以上5m处，固井水泥返至地面。
（2）短水平井钻井，为了缩短造斜段的造斜半径，降低造斜段三开套管下入难度，采用大口径井身结构：一开孔径Φ444.5mm，至稳定基岩以下10m，下入Φ339.7mm表层套管，固井返至孔口。二开孔径Φ311.15mm，至煤层顶板以上5m，下入Φ244.5mm技术套管，固井返至孔口。三开采用Φ171.5mm钻头钻进，进入目标煤层顶板0.5-2m范围内钻进，达到靶点范围。水平段长度设计300-500m，下入N80钢级Φ139.7mm生产套管，固井水泥返至地面。
为了缩短着陆点和直井水平距离，降低直井压裂裂缝水平井沟通难度，设计二开造斜半径为150m，狗腿度为 12度/30米，考虑具体施工难度，二开造斜段技术套管采用外径Φ244.5mm的6米左右短套管，降低套管下入难度，三开造斜段生产套管及水平段生产套管采用外径Φ139.7mm的6米左右短套管，三开直井段仍采用10米左右的Φ139.7mm常规套管。在技术优化的前提下，尽可能的缩短二开造斜半径，利于后期排采直井的压裂裂缝导通。
（3）目的煤层顶板定向射孔。射孔采用深穿透定向复合射孔装置，聚能弹打开射孔通道的同时，利用枪内火药燃烧产生的二次能量对地层进行压裂，在近井地带产生多裂缝网络，高效沟通水平段与煤储层。射孔方式一般采用电缆泵送桥塞-射孔联作方式，煤储层分段多簇射孔。射孔相位采用垂直向下，或者与垂线成30°夹角两侧对称向下射孔。
（4）短水平井定向压裂。优先选取井眼轨迹距离煤层顶板较近、固井质量好、避开套管接箍的位置；缝间距控制在80m-100m左右，对水平段进行分段压裂。支撑剂以中砂为主，粗砂次之，中砂和粗砂的比例设计为3:1左右。在实际压裂过程中，如果水平段沉降过多，可适当减少粗砂的比例。压裂液配方：清水+1%KCL+ 0.05%杀菌剂。
（5）排采直井导通压裂。水平井做好放喷措施，安装防喷井口。对直井煤层+煤层顶板1m目的层段进行射孔，采用大规模体积压裂，压裂液配方为：清水+1%KCL+0.05%杀菌剂。总液量为800-1000方，针对3.5-8m的厚煤层，加砂强度可控制在5-7m3/m范围内，根据不同的煤层厚度，设计加砂强度。
压裂过程中，可考虑添加暂堵剂使压裂裂缝进行转向形成缝网，利于直井和水平井压裂裂缝导通。
压裂完后，对井组进行放喷，控制好放喷压降速度，防止大规模吐砂。
（6）通洗井。对直井和水平井进行通洗井。
（7）排采。直井和水平井进行同时排采，实现短水平井组的高效快排，从而实现快速产气和持续高产。
直井排采方法：排采方式包括有杆泵（包括：管式泵、螺杆泵、电潜泵、射流泵等）和无杆泵（潜油隔膜泵、液压无杆泵等）两种方案。短水平井排采方法：排采方式采用螺杆泵+无杆泵相结合的方法。
前期水量较大时，井底流压未到解吸压力时，为提高排采速度，液面下降速度控制在8-10m/d；井底流压接近解吸压力时，液面下降速度控制在2-5m/d，保证气井的持续增产。
本发明从根本上改变常规U型水平井排采井和工程井进行对接、分别进行排采和钻井的模式，将短水平井水平段层位布置在煤层顶板之上0.5-2m范围内，水平段长度为300-500m，短水平井二开造斜半径通过技术优化缩短至150m以内。
利用布置在顶板中短水平井组水平段对煤层进行定向压裂，对煤层顶板卸压，进而实现碎软低渗煤层的卸压增透，构建煤层产气通道。地应力与岩层强度有关，粉砂岩、砂岩等煤层顶板较坚硬，应力水平与应力差明显高于煤层，根据压裂液始终寻找最小抵抗力路径的原理，顶板中定向压裂裂缝将向下延伸至煤层，实现煤层顶板上部卸压、下部煤层增透，形成煤层气快速解吸—扩散—渗流通道。张性裂缝面平行于最大主应力方位，剪切裂缝面与最大主应力方位呈锐夹角关系。水平段沟通更多天然裂隙，则在最小主应力方位上长度可以设置相对较长。水平段根据地应力来确定，最小水平主应力方位上设置为400-500m，最大水平主应力方位上设置为300-400m。
排采直井布置在L型短水平井组井场内，利用排采直井压裂煤层，沟通短水平井井顶板压裂裂缝，构建煤层产水通道，直井和短水平井在同一井场同时快速排采。短水平井组钻井进行工厂化施工管理，有效降低开采成本，提高压裂液返排率，保证井组的气产量的持续高产，从而实现碎软低渗煤储层煤层气的高效商业化开采。

Claims (6)

1.一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步，排采直井钻井，井身结构为一开采用Φ311.15mm钻头钻入稳定基岩10m，下入J55钢级Φ273.1mm表层套管，固井水泥返至地面；
二开采用Φ241.3mm钻头钻进至目标煤层顶板以上5m处，下入J55钢级Φ139.7mm技术套管至目标煤层顶板以上5m处，固井水泥返至地面；
第二步，短水平井钻井，采用大口径井身结构：一开孔径Φ444.5mm，至稳定基岩以下10m，下入Φ339.7mm表层套管，固井返至孔口，二开孔径Φ311.15mm，至煤层顶板以上5m，下入Φ244.5mm技术套管，固井返至孔口，三开采用Φ171.5mm钻头钻进，进入目标煤层顶板0.5-2m范围内钻进，达到靶点范围，水平段长度设计300-500m，下入N80钢级Φ139.7mm生产套管，固井水泥返至地面；
二开造斜半径为150m，狗腿度为 12度/30米，二开造斜段技术套管采用外径Φ244.5mm的6米短套管，降低套管下入难度，三开造斜段生产套管及水平段生产套管采用外径Φ139.7mm的6米短套管，三开直井段仍采用10米的Φ139.7mm常规套管；
第三步，目的煤层顶板定向射孔，射孔采用深穿透定向复合射孔装置，聚能弹打开射孔通道的同时，利用枪内火药燃烧产生的二次能量对地层进行压裂，在近井地带产生多裂缝网络，高效沟通水平段与煤储层；
第四步，短水平井定向压裂，选取井眼轨迹距离煤层顶板近、固井质量好、避开套管接箍的位置；缝间距控制在80m-100m，对水平段进行分段压裂；
第五步，排采直井导通压裂，水平井做好放喷措施，安装防喷井口，对直井煤层+煤层顶板1m目的层段进行射孔，采用大规模体积压裂；
压裂完后，对井组进行放喷；
第六步，通洗井，对直井和水平井进行通洗井；
第七步，排采，直井和短水平井进行同时排采，直井排采包括有杆泵和无杆泵；短水平井排采方式采用螺杆泵+无杆泵相结合。
2.根据权利要求1所述的一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：第三步中所述射孔方式采用电缆泵送桥塞-射孔联作方式，煤储层分段多簇射孔，射孔相位采用垂直向下，或者与垂线成30°夹角两侧对称向下射孔。
3.根据权利要求1所述的一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：第四步中压裂采用支撑剂和压裂液，所述支撑剂采用中砂和粗砂质量比为3:1的比例，压裂液采用清水+1%KCL+ 0.05%杀菌剂。
4.根据权利要求1所述的一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：第五步中所述压裂液配方为清水+1%KCL+0.05%杀菌剂，总液量为800-1000方，针对3.5-8m的厚煤层，加砂强度控制在5-7m3/m范围内。
5.根据权利要求1所述的一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：第五步中所述压裂过程中，添加暂堵剂使压裂裂缝进行转向形成缝网。
6.根据权利要求1所述的一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法，其特征在于：第七步中所述有杆泵包括管式泵、螺杆泵、电潜泵和射流泵；无杆泵包括潜油隔膜泵和液压无杆泵。
CN202011437397.2A 2020-12-10 2020-12-10 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法 Active CN112593910B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011437397.2A CN112593910B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011437397.2A CN112593910B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112593910A true CN112593910A (zh) 2021-04-02
CN112593910B CN112593910B (zh) 2022-11-11

Family

ID=75191644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011437397.2A Active CN112593910B (zh) 2020-12-10 2020-12-10 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112593910B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983385A (zh) * 2021-05-12 2021-06-18 中煤科工集团西安研究院有限公司 碎软低渗煤层顶板或底板分段压裂水平井煤层气抽采方法
CN114991736A (zh) * 2022-06-30 2022-09-02 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种定向割槽装置及煤层气直井煤储层改造方法
CN115126469A (zh) * 2022-06-22 2022-09-30 中国地质大学（武汉） 一种煤层气井网部署优化的方法及计算机设备
CN115637958A (zh) * 2021-07-19 2023-01-24 中国石油天然气股份有限公司 一种平台水平井批量开采方法

Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296969A (en) * 1980-04-11 1981-10-27 Exxon Production Research Company Thermal recovery of viscous hydrocarbons using arrays of radially spaced horizontal wells
DE3148871A1 (de) * 1981-12-10 1983-06-23 Subterra Methoden Gmbh, 3000 Hannover Horizontalbrunnen
US20070175638A1 (en) * 2006-02-01 2007-08-02 Crichlow Henry B Petroleum Extraction from Hydrocarbon Formations
CN101539008A (zh) * 2009-04-14 2009-09-23 赵万福 煤层气地面立体排采方法
CN101949284A (zh) * 2010-09-25 2011-01-19 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种煤层气水平井系统及其施工方法
CN101975050A (zh) * 2010-09-17 2011-02-16 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 多目标层地质环境中煤层气水平井及排采直井施工方法
CN201865653U (zh) * 2010-09-25 2011-06-15 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种煤层气水平井系统
CN203335054U (zh) * 2013-05-31 2013-12-11 华北石油管理局 一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统
CN103924958A (zh) * 2013-05-31 2014-07-16 华北石油管理局 一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统
CN103967472A (zh) * 2014-05-26 2014-08-06 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种煤层气分段压裂水平井强化抽采方法
CN104100244A (zh) * 2013-04-12 2014-10-15 中国石油化工股份有限公司 一种煤层气联通井组布井方法及其在压裂增产中的应用
CN104481495A (zh) * 2014-11-05 2015-04-01 辽宁石油化工大学 煤层气丛式双层多分支水平井及对应排采直井系统的钻井方法
CN204299559U (zh) * 2014-10-30 2015-04-29 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种多分支水平井系统
CN104790918A (zh) * 2015-05-05 2015-07-22 中国矿业大学 复杂地形条件下丛式井与水平井联合地面开采煤层气方法
US20150204179A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-23 Joseph A. Affholter In Situ Retorting of Hydrocarbons and A Selected Metal
CN105625990A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种体积压裂水平井开采页岩油的方法
US20160215605A1 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Conocophillips Company Multi-sidetracked wellbore
CN105840146A (zh) * 2016-04-14 2016-08-10 中国石油大学(华东) 一种分支井体积压裂自循环开采干热岩地热方法
CN106014372A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 中国石油天然气股份有限公司 一种基于砂体结构的水平井布井方法
CN107387034A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 中煤科工集团西安研究院有限公司 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法
CN107503731A (zh) * 2017-07-27 2017-12-22 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 工厂化钻井平台
CN107558958A (zh) * 2017-07-21 2018-01-09 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种低渗煤储层煤层气水平井的排采方法
CN107816340A (zh) * 2017-09-22 2018-03-20 中国石油大学(华东) 利用大功率超声波结合分支水平井热采页岩气的工艺方法
CN108661604A (zh) * 2018-05-30 2018-10-16 北京方圆天地油气技术有限责任公司 一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法
CN109356560A (zh) * 2018-12-19 2019-02-19 中国石油大学(北京) 原位开采方法和原位开采井网
CN109403923A (zh) * 2018-09-28 2019-03-01 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种煤层气t型穿采空区短水平井施工方法
CN109505577A (zh) * 2018-11-12 2019-03-22 重庆科技学院 干热岩开采方法
CN111520119A (zh) * 2020-04-28 2020-08-11 中煤科工集团西安研究院有限公司 大间距薄煤层群多底水平井分段压裂高效抽采煤层气方法

Patent Citations (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296969A (en) * 1980-04-11 1981-10-27 Exxon Production Research Company Thermal recovery of viscous hydrocarbons using arrays of radially spaced horizontal wells
DE3148871A1 (de) * 1981-12-10 1983-06-23 Subterra Methoden Gmbh, 3000 Hannover Horizontalbrunnen
US20070175638A1 (en) * 2006-02-01 2007-08-02 Crichlow Henry B Petroleum Extraction from Hydrocarbon Formations
CN101539008A (zh) * 2009-04-14 2009-09-23 赵万福 煤层气地面立体排采方法
CN101975050A (zh) * 2010-09-17 2011-02-16 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 多目标层地质环境中煤层气水平井及排采直井施工方法
CN101949284A (zh) * 2010-09-25 2011-01-19 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种煤层气水平井系统及其施工方法
CN201865653U (zh) * 2010-09-25 2011-06-15 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种煤层气水平井系统
CN104100244A (zh) * 2013-04-12 2014-10-15 中国石油化工股份有限公司 一种煤层气联通井组布井方法及其在压裂增产中的应用
CN203335054U (zh) * 2013-05-31 2013-12-11 华北石油管理局 一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统
CN103924958A (zh) * 2013-05-31 2014-07-16 华北石油管理局 一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统
US20150204179A1 (en) * 2014-01-22 2015-07-23 Joseph A. Affholter In Situ Retorting of Hydrocarbons and A Selected Metal
CN103967472A (zh) * 2014-05-26 2014-08-06 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种煤层气分段压裂水平井强化抽采方法
CN204299559U (zh) * 2014-10-30 2015-04-29 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 一种多分支水平井系统
CN105625990A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 中国石油化工股份有限公司 一种体积压裂水平井开采页岩油的方法
CN104481495A (zh) * 2014-11-05 2015-04-01 辽宁石油化工大学 煤层气丛式双层多分支水平井及对应排采直井系统的钻井方法
US20160215605A1 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Conocophillips Company Multi-sidetracked wellbore
CN104790918A (zh) * 2015-05-05 2015-07-22 中国矿业大学 复杂地形条件下丛式井与水平井联合地面开采煤层气方法
CN105840146A (zh) * 2016-04-14 2016-08-10 中国石油大学(华东) 一种分支井体积压裂自循环开采干热岩地热方法
CN106014372A (zh) * 2016-05-18 2016-10-12 中国石油天然气股份有限公司 一种基于砂体结构的水平井布井方法
CN107558958A (zh) * 2017-07-21 2018-01-09 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种低渗煤储层煤层气水平井的排采方法
CN107503731A (zh) * 2017-07-27 2017-12-22 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 工厂化钻井平台
CN107387034A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 中煤科工集团西安研究院有限公司 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法
CN107816340A (zh) * 2017-09-22 2018-03-20 中国石油大学(华东) 利用大功率超声波结合分支水平井热采页岩气的工艺方法
CN108661604A (zh) * 2018-05-30 2018-10-16 北京方圆天地油气技术有限责任公司 一种邻近地层压裂改造开采煤层气的方法
CN109403923A (zh) * 2018-09-28 2019-03-01 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 一种煤层气t型穿采空区短水平井施工方法
CN109505577A (zh) * 2018-11-12 2019-03-22 重庆科技学院 干热岩开采方法
CN109356560A (zh) * 2018-12-19 2019-02-19 中国石油大学(北京) 原位开采方法和原位开采井网
CN111520119A (zh) * 2020-04-28 2020-08-11 中煤科工集团西安研究院有限公司 大间距薄煤层群多底水平井分段压裂高效抽采煤层气方法

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LV, SF等: "Prediction of coal structure using particle size characteristics of coalbed methane well cuttings", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MINING SCIENCE AND TECHNOLOGY》 *
SHILIU CAO: "Application Idea of Hydraulic Cutting in the Development of Horizontal Well of Coalbed Methane", 《IOP CONFERENCE SERIES: EARTH AND ENVIRONMENTAL SCIENCE》 *
刘亮亮: "径向井技术对煤层气增产的作用原理及其适用性", 《煤炭与化工》 *
巫修平等: "碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂裂缝扩展规律及控制机制", 《天然气地球科学》 *
张江华等: "屯兰矿采动L形井层位优选技术与方法", 《煤炭技术》 *
徐建军: "煤层气U型对接水平井固井完井管柱优化设计", 《中国石油和化工标准与质量》 *
徐建军: "碎软煤层条带瓦斯地面高效抽采技术研究", 《煤炭技术》 *
胡焮彭等: "黔北矿区煤层顶板水平井钻井关键技术", 《煤田地质与勘探》 *
贾建称等: "碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂高效抽采煤层气技术研究", 《天然气地球科学》 *
赵凌云等: "煤层气水平井井型结构分析及钻完井技术优化", 《煤炭科学技术》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983385A (zh) * 2021-05-12 2021-06-18 中煤科工集团西安研究院有限公司 碎软低渗煤层顶板或底板分段压裂水平井煤层气抽采方法
CN112983385B (zh) * 2021-05-12 2021-08-10 中煤科工集团西安研究院有限公司 碎软低渗煤层顶板或底板分段压裂水平井煤层气抽采方法
CN115637958A (zh) * 2021-07-19 2023-01-24 中国石油天然气股份有限公司 一种平台水平井批量开采方法
CN115126469A (zh) * 2022-06-22 2022-09-30 中国地质大学（武汉） 一种煤层气井网部署优化的方法及计算机设备
CN114991736A (zh) * 2022-06-30 2022-09-02 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种定向割槽装置及煤层气直井煤储层改造方法
CN114991736B (zh) * 2022-06-30 2024-04-16 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种定向割槽装置及煤层气直井煤储层改造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112593910B (zh) 2022-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112593910B (zh) 一种破碎低渗煤层煤层气短水平井组高效开采方法
CN110397428B (zh) 一种直井与u型对接井联合开采煤层气的驱替煤层气增产方法
CN107387034B (zh) 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法
CN106285617B (zh) 天然气水平井完井方法
CN102979498B (zh) 一种煤层气多分支水平井系统
CN102392677A (zh) 煤层气储盖层立体缝网改造增透技术
CN110761765B (zh) 一种大范围激活天然裂缝的体积压裂方法
CN102392678A (zh) 井上下联合压裂增透抽采瓦斯的方法
CN113738317A (zh) 一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法
CN107780913B (zh) 一种水平井筒穿越多层的常压页岩气体积压裂方法
CN104790918B (zh) 复杂地形条件下丛式井与水平井联合地面开采煤层气方法
CN102852490A (zh) 复杂结构井抽放高瓦斯气工艺方法
CN103256025A (zh) 一种复合井网式煤层气开采方法
CN106761606A (zh) 对称式布缝的异井异步注co2采油方法
CN110306965A (zh) 一种用于煤层气低产井区的增产方法
CN108661697A (zh) 地面辅助井下长钻孔瓦斯强化抽采方法
CN106640018A (zh) 一种煤层气v型井组开采方法
CN106593393A (zh) 一种提高碎软油气储层渗透率的方法
CN107620581B (zh) 一井两用煤矿井筒检查孔的施工方法
RU2612060C9 (ru) Способ разработки карбонатных сланцевых нефтяных отложений
CN105041274A (zh) 一种近距离两层油气藏合采工艺
CN112443305B (zh) 一种通过两次注酸及簇间暂堵促进缝高延伸的水平井压裂方法
CN111946300A (zh) 同井同层多侧向自我注采井下流体分离自驱井及开采方法
CN111219177A (zh) 一种特低渗砂岩油藏侧钻水平井3寸半小井眼压裂方法
CN114439428B (zh) 穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant