CN112780248B - 煤层气水平井及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种煤层气水平井及其施工方法，属于煤层气开采技术领域。所述煤层气水平井包括第一井段、第二井段、第三井段、第一套管和第二套管，在第二套管位于第三井段中的管壁上设置有多个采气孔，第三井段上对应每个采气孔的位置处设置有采气裂缝，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层进入第二套管中，实现了煤层气的增产。

Description

煤层气水平井及其施工方法

技术领域

本申请涉及煤层气开采技术领域，特别涉及一种煤层气水平井及其施工方法。

背景技术

我国煤层气资源丰富，分布广泛，高效开发煤层气有利于缓解我国天然气的供需矛盾。

相关技术中，通常采用地面钻井开采的方法对煤层气进行开采。煤层气井的主要井型为多分支水平井，其具有直井段、造斜段和水平段，直井段与地面基本垂直，水平段与地面基本平行且具有多个在煤储层中延展的分支，造斜段为弧形，连接直井段和水平段。多分支水平井大多采用裸眼完井的完井方式，即在煤储层上方的井段中下套管固井，煤储层中不下套管不固井，实现与煤储层的接触面积最大化，在煤储层稳定性好、渗透性高的区域取得了较好的开采效果。

在实现本申请的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题：

在煤储层稳定性差、渗透性差的区域，煤层气相对产量不高，但煤储层容易垮塌，导致技术人员难以对裸眼完井的多分支水平井进行增产改造。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种煤层气水平井及其施工方法，能够有效地使煤储层稳定性差、渗透性低的煤层气田增产。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种煤层气水平井，所述煤层气水平井包括第一井段、第二井段、第三井段、第一套管和第二套管，所述第一井段位于基岩层中，所述第三井段位于煤储层中，所述第二井段位于基岩层与煤储层之间的岩层中，所述第一井段、所述第二井段和所述第三井段相连通；

所述第一套管位于所述第一井段中，所述第二套管贯穿于所述第一套管、所述第二井段和所述第三井段中；

所述第一井段与所述第一套管之间形成第一环形空间，所述第一套管和所述第二套管之间的环形空间以及所述第二井段和所述第二套管之间的环形空间，形成第二环形空间；

所述第二环形空间的目标区间段和所述第一环形空间中均填充有用于固井的固化物；

所述第二套管位于所述第三井段中的管壁上设置有多个采气孔，所述第三井段上对应每个采气孔的位置处设置有采气裂缝。

可选的，所述目标区间段为第一位置点与第二位置点之间的区间段，所述第一位置点为所述第二井段的终点，所述第二位置点为位于所述第一井段或所述第二井段中的目标位置点。

可选的，所述煤储层在对应所述采气孔的位置处的煤层气含气量大于所述煤储层的平均煤层气含气量。

可选的，所述多个采气孔在所述第二套管的管壁上均匀分布。

可选的，所述煤层气水平井还包括筛管和牵引头，所述筛管的一端与所述第二套管的第一端相固定，所述筛管的另一端与所述牵引头相固定，所述筛管与所述第二套管相连通，所述第二套管的第一端为位于所述第三井段的井底的端部。

可选的，所述第一井段为直井段，所述第二井段包括直井段和造斜段，所述第三井段为水平段。

另一方面，本申请提供了一种煤层气水平井的施工方法，所述煤层气水平井的施工方法包括：

在煤储层上方的目标区域中进行钻井，当钻穿基岩层时起钻，得到第一井段；

在所述第一井段中安装第一套管，所述第一套管与所述第一井段之间形成第一环形空间；

使用固井工具，向所述第一环形空间中，填充用于固井的固化物；

沿着所述第一井段进行钻井，当钻至目标井深时起钻，得到位于基岩层和煤储层之间的第二井段和位于所述煤储层中的第三井段；

在所述第一套管、所述第二井段和所述第三井段中安装第二套管，所述第一套管和所述第二套管之间的环形空间以及所述第二井段和所述第二套管之间的环形空间，形成第二环形空间；

使用固井工具，向所述第二环形空间中的目标区间段，填充用于固井的固化物；

使用射孔压裂工具，在所述第三井段中进行射孔压裂处理，在所述第二套管位于所述第三井段中的管壁上形成多个采气孔，所述第三井段上对应每个采气孔的位置处形成采气裂缝。

可选的，所述在所述第一套管、所述第二井段和所述第三井段中安装第二套管之前，在所述第二套管的第一端安装筛管和牵引头，所述筛管的一端与所述第二套管的第一端相固定，所述筛管的另一端与所述牵引头相固定，所述筛管与所述第二套管相连通，所述第二套管的第一端为所述第二套管安装在所述第三井段中时，位于所述第三井段的井底的端部。

可选的，所述使用射孔压裂工具，在所述第三井段中进行射孔压裂处理，在所述第二套管位于所述第三井段中的管壁上形成多个采气孔，所述第三井段上对应每个采气孔的位置处形成采气裂缝，包括：

使用所述射孔压裂工具，在位于所述第三井段中的第二套管中，自靠近井底的管壁上至靠近井口的管壁上，依次进行射孔压裂处理；

对于每次射孔压裂处理，在所述第二套管的管壁上形成采气孔，在所述第三井段上对应所述采气孔的位置处形成采气裂缝。

可选的，所述对于每次射孔压裂处理，在所述第二套管的管壁上形成采气孔，在所述第三井段上对应所述采气孔的位置处形成采气裂缝，包括：

向所述射孔压裂工具中注入混砂液进行射孔，形成所述采气孔；

向所述射孔压裂工具中和位于所述第三井段中的所述第二套管内注入压裂液进行压裂，形成所述采气裂缝。

本申请实施例提供的技术方案至少可以包括以下有益效果：

在本申请实施例中，上述的煤层气水平井包括第一井段、第二井段、第三井段、第一套管和第二套管，在第二套管位于第三井段中的管壁上设置有多个采气孔，第三井段上对应每个采气孔的位置处设置有采气裂缝，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层进入第二套管中，实现了煤层气的增产。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种煤层气水平井的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种煤层气水平井的施工方法的流程图。

图中的附图标记表示：

1—第一井段，

2—第二井段，

3—第三井段，

4—第一套管，

5—第二套管，

6—第一环形空间，

7—第二环形空间，

8—固化物，

9—采气孔，

10—采气裂缝，

11—筛管，

12—牵引头，

13—煤储层。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在煤层气技术领域，技术人员主要采用多分支水平井对煤层气进行开采。多分支水平井大多采用裸眼完井的完井方式，即在煤储层上方的井段中下套管固井，煤储层中不下套管不固井，实现与煤储层的接触面积最大化，在煤储层稳定性好、渗透性高的区域取得了较好的开采效果。但是在煤储层稳定性差、渗透性低的区域，煤层气相对产量不高，煤储层又容易垮塌，导致技术人员难以对裸眼完井的多分支水平井进行增产改造。而且相关技术中，想要避免煤储层的垮塌需要对位于煤储层中的井段进行固井，这样又容易对煤储层造成污染。另外，相关技术中的煤层气井大多应用三开钻井工艺，一开下入表层套管，二开下入技术套管，三开下入生产套管，施工时间偏长。本申请提供了一种煤层气水平井及其施工方法，能够解决上述问题。

图1是本申请实施例提供的一种煤层气水平井的结构示意图，参见图1，该煤层气水平井包括第一井段1、第二井段2、第三井段3、第一套管4和第二套管5，第一套管4位于第一井段1中，第二套管5贯穿于第一套管4、第二井段2和第三井段3中，第一井段1、第二井段2和第三井段3相连通。

其中，第一井段1位于基岩层中，第三井段3位于煤储层13中，煤储层13与地面的距离大于基岩层与地面的距离，第二井段2位于基岩层与煤储层13之间的地层中。第一井段1的直径大于第二井段2和第三井段3的直径，第一套管4的直径不小于第二井段2和第三井段3的直径。第一井段1可以为直井段，其延伸方向与地面垂直，第二井段2可以包括直井段和造斜段，该造斜段为弧形，第三井段3可以为水平段，其延伸方向可以与第一井段1的延伸方向基本垂直，例如：第一井段1的轴线与第三井段3的轴线的夹角为86°。在一些特殊的情况下，第一井段1的轴线与第三井段3的轴线的夹角也可以小于60°。

在实施中，第一套管4的外壁和第一井段1的井壁之间形成第一环形空间6，第二套管5的外壁和第一套管4的内壁之间的环形空间，以及第二套管5的外壁和第二井段2的井壁之间的环形空间形成第二环形空间7，第二环形空间7的目标区间段和第一环形空间6中均填充有用于固井的固化物8，该固化物8可以为水泥，这样，能够加固第一井段1和第二井段2的井壁。第二套管5位于第三井段3中的管壁上设置有多个采气孔9，第三井段3上对应每个采气孔9的位置处设置有采气裂缝10，这样，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层13的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层13中进入第二套管5中，进而实现了煤层气的增产。

基于上述结构所述，在第二套管5位于第三井段3中的管壁上设置有多个采气孔9，第三井段3上对应每个采气孔9的位置处设置有采气裂缝10，大大提高了煤储层13的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层13进入第二套管5中，实现了煤层气的增产。

另外，该煤层气水平井中的第二套管5从井口贯穿至井底，大大缩减了施工时间。第二套管5位于第三井段3中的部分，避免了煤储层13垮塌堵塞井眼的情况发生。第三井段3中没有填充用于固井的固化物8，避免了固井对煤储层13造成的污染。

上述第二环形空间7的目标区间段填充有用于固井的固化物8，该目标区间段为第一位置点与第二位置点之间的区间段，第一位置点可以为第二井段2的终点，第二位置点可以为位于第一井段1或第二井段2中的目标位置点。例如：第二位置点为第二井段2的起点，相应的，第二套管5的外壁与第二井段2的井壁之间的环形空间中填充有固化物8，这样，在能够达到固井效果的同时也节省了固井材料，降低了成本。

在一些可能的实施例中，第二位置点还可以为第一井段1的起点，相应的，第二套管5的外壁与第一套管4的内壁之间的环形空间，以及第二套管5的外壁与第二井段2的井壁之间的环形空间中均填充有固化物8，这样，固井效果更好。

可选的，采气孔9的位置与煤储层13中的煤层气的密度有关，具体的，煤储层13在对应采气孔9的位置处的煤层气含气量大于煤储层13的平均煤层气含气量，也就是说，采气孔9设置于煤层气的密度高的位置，这样，能够有效地使煤层气通过采气孔9进入第二套管5中。

在一些可能的实施例中，采气孔9也可以在第二套管5位于第三井段3中的管壁上均匀分布，这样，对采气孔9的定位会更加方便。

可选的，该煤层气水平井还可以包括筛管11和牵引头12，该筛管11的一端与第二套管5的第一端相固定，另一端与牵引头12相固定，该筛管11与第二套管5相连通。

其中，第二套管5的第一端为位于第三井段3的井底的端部，筛管11为管状结构，筛管11的管壁上设有多个通孔，这样，能够在使煤层气进入第二套管5的同时防止砂砾进入第二套管5中，牵引头12使第二套管5的下放更加方便。

在本申请实施例中，上述的煤层气水平井包括第一井段1、第二井段2、第三井段3、第一套管4和第二套管5，在第二套管5位于第三井段3中的管壁上设置有多个采气孔9，第三井段3上对应每个采气孔9的位置处设置有采气裂缝10，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层13的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层13进入第二套管5中，实现了煤层气的增产。

图2是本申请实施例提供的一种煤层气水平井的施工方法的流程图，适用于得到上述煤层气水平井。参见图2，该煤层气水平井的施工方法包括以下步骤：

在步骤101中，在煤储层13上方的目标区域中进行钻井，当钻穿基岩层时起钻，得到第一井段1。

其中，目标区域为技术人员经过现场勘测，预先确定的钻井施工区域。基岩层为位于地面之下的地层。第一井段1可以为直井段，其延伸方向与地面垂直。

在实施中，用于钻井的钻具组合可以包括依次相连的Φ311.2mm的钻头、托盘、Φ165mm的无磁钻铤、Φ165mm的螺旋钻铤5根和Φ127mm的钻杆。

可选的，当钻穿基岩层后，可以再向下钻进一定距离后起钻，例如：钻穿基岩层后，再向下钻进20m后起钻，得到的第一井段1的井深为60m(该井深指钻井时，钻头行进的距离，下文中同理)，这样，加深第一井段1的长度，可以为后续作业提供更大的空间。

在步骤102中，在第一井段1中安装第一套管4，第一套管4的外壁与第一井段1之间形成第一环形空间6。

其中，第一套管4可以为表层套管，用于支撑后续套管和隔离地层。

在实施中，可以采用外径为244.5mm，长度为58m的套管作为第一套管4，以与第一井段1相配合。

在步骤103中，使用固井工具，向第一环形空间6中，填充用于固井的固化物8。

其中，固化物8可以为水泥，用于封固井壁和隔离地层。

在步骤104中，沿着第一井段1进行钻井，当钻至目标井深时起钻，得到位于基岩层和煤储层13之间的第二井段2和位于煤储层13中的第三井段3。

其中，沿着第一井段1进行钻井的方向为技术人员根据工程需要预先设定的方向，目标井深为技术人员根据钻头的钻井能力和煤储层13的分布特点等因素，预先确定的井深，例如：目标井深可以为2200米。煤储层13与地面的距离大于基岩层与地面的距离。第二井段2可以包括直井段和造斜段，造斜段为弧形，第三井段3可以为水平段，其延伸方向可以与第一井段1的延伸方向基本垂直，例如：第一井段1的轴线与第三井段3的轴线的夹角为86°。在一些特殊的情况中，第一井段1的轴线与第三井段3的轴线的夹角也可以小于60°。

在实施中，可以采用低固相聚合物钻井液进行第二井段2的钻进，在进行第二井段2中的直井段的钻进时，钻具组合可以包括依次相连的Φ215.9mm的钻头、Φ165mm的无磁钻铤、Φ165mm的螺旋钻铤、Φ214mm的扶正器、Φ165mm的螺旋钻铤7根、Φ127mm的加重钻杆21根和Φ127mm的钻杆，第二井段2中的直井段对应的井深可以为60-650m。在进行第二井段2中的造斜段的钻进时，钻具组合与第三井段3的轴线和第一井段1的轴线的夹角有关，例如：该夹角小于60°时，钻具组合可以包括依次相连的Φ215.9mm的钻头、Φ172mm(1.5°)的单弯螺杆、浮阀、循环接头、Φ165mm的无磁钻铤、Φ127mm的无磁加重钻杆、Φ127mm的加重钻杆23根和Φ127mm的钻杆。又例如：该夹角大于60°时，钻具组合可以包括依次相连的Φ215.9mm的钻头、Φ172mm(1.5°)的单弯螺杆、浮阀、循环接头、Φ127mm的无磁加重钻杆2根、Φ127mm的钻杆18根、Φ127mm的加重钻杆24根和Φ127mm的钻杆。第二井段2中的造斜段对应的井深可以为650-1219.16m。

在实施中，可以采用可降解钻井液进行第三井段3的钻进，以避免对煤储层13造成污染。相应的钻具组合可以包括依次相连的Φ215.9mm的钻头、Φ172mm的单弯螺杆(1.25～1.5°)、浮阀、循环接头、Φ127mm的无磁加重钻杆2根、Φ127mm的钻杆156根、Φ127mm的加重钻杆24根和Φ127mm的钻杆。第三井段3对应的井深可以为1219.16-2200m。

另外，上述循环接头上可以携带有无线随钻测量系统，在钻井的过程中对井内情况进行检测，为后续的工序提供依据。

可选的，在进行第三井段3的钻进时，可以控制钻具组合的行进轨迹，使其始终处于煤储层13顶界的2m范围内，一般情况下，在该范围内更容易进行煤层气的采集，这样，能够达到更好的采气效果。

可选的，完成第三井段3的钻进后，使钻具组合在井底上下循环活动两个周期以上后起钻，下入通井工具进行通井，使通井工具下至井底后循环活动两个周期后起钻，能够保证钻井的质量。其中，通井钻具可以包括依次相连的Φ215.9mm的钻头、Φ127mm的钻杆、Φ127mm的加重钻杆和Φ127mm钻杆。

在步骤105中，在第一套管4、第二井段2和第三井段3中安装第二套管5，第一套管4和第二套管5之间的环形空间以及第二井段2和第二套管5之间的环形空间，形成第二环形空间7。

其中，第二套管5贯穿于第一套管4、第二井段2和第三井段3中，也就是说，第二套管5从井口贯穿至井底，这样，第二套管5位于第三井段3中的部分，避免了煤储层13垮塌堵塞井眼的情况发生。第一套管4的内壁和第二套管5的外壁之间存在环形空间，第二井段2的井壁和第二套管5的外壁之间也存在环形空间，上述两个环形空间相连通，形成第二环形空间7。

可选的，在将第二套管5安装于第一套管4、第二井段2和第三井段3中之前，还可以在第二套管5的第一端安装筛管11和牵引头12，该筛管11的一端与第二套管5的第一端相固定，另一端与牵引头12相固定，该筛管11与第二套管5相连通。

其中，第二套管5的第一端为第二套管(5)安装在第三井段(3)中时，位于第三井段(3)的井底的端部，筛管11为管状结构，筛管11的管壁上设有多个通孔，这样，能够在使煤层气进入第二套管5的同时防止砂砾进入第二套管5中，牵引头12使第二套管5的下放更加方便。

在实施中，第二套管5可以为N80钢级，壁厚7.72mm的套管串，筛管11的长度可以为11.82m，通孔可以为8mm×25mm的矩形割缝，牵引头12可以为长0.38m的引鞋，Φ139.7mm的引鞋、Φ139.7mm的筛管11和Φ139.7mm的套管串依次相连，一趟下放至距井底3-5m处，以方便后续工序的进行。这样，采用上述步骤，一开下入表层套管，二开一趟下入第二套管5至井底，能够大大缩短施工时间。

可选的，在下放第二套管5的过程中，可以在套管上安装护丝，这样，能够起到对第二套管5的保护作用。

在步骤106中，使用固井工具，向第二环形空间7中的目标区间段，填充用于固井的固化物8。

其中，目标区间段为第一位置点与第二位置点之间的区间段，第一位置点可以为第二井段2的终点，第二位置点可以为位于第一井段1或第二井段2中的目标位置点，例如：第二位置点为第二井段2的起点，相应的，第二套管5的外壁与第二井段2的井壁之间的环形空间中填充有固化物8，该固化物8可以为水泥，用于封固井壁和隔离地层，这样，在能够达到固井效果的同时也节省了固井材料，降低了成本。而第三井段3中没有填充用于固井的固化物8，避免了固井对煤储层13造成的污染。

在一些可能的实施例中，第二位置点还可以为第一井段1的起点，相应的，第二套管5的外壁与第一套管4的内壁之间的环形空间，以及第二套管5的外壁与第二井段2的井壁之间的环形空间中均填充有固化物8，这样，固井效果更好。

在步骤107中，使用射孔压裂工具，在第三井段3中进行射孔压裂处理，在第二套管5位于第三井段3中的管壁上形成多个采气孔9，第三井段3上对应每个采气孔9的位置处形成采气裂缝10。

其中，射孔压裂工具可以包括依次相连的导向底球、Φ73mm的平式油管短节、封隔器、水力喷枪、Φ73mm的加厚油管、安全接头和Φ73mm的加厚油管。油管和水力喷枪的内部相连通，可以通过油管向水力喷枪中注入液体。

对于每次射孔压裂处理，具体的，可以包括：向射孔压裂工具中注入混砂液进行射孔，形成采气孔9，再向射孔压裂工具中和位于第三井段3中的第二套管5内注入压裂液进行压裂，形成采气裂缝10。

其中，混砂液可以为砂比7％的活性水混砂液，石英砂为40-70目细砂，用量1.5m³，活性水可以为0.5％的氯化钾溶液。

在实施中，油管和套管均可以设有闸门，油管闸门控制对水力喷枪的注液，套管闸门控制对油套环空的注液。可以先打开油管闸门和套管闸门，向油管高压泵入活性水，坐封封隔器，再关闭套管闸门，使油管内憋压至25兆帕，打开套管闸门进行射孔，水力喷枪喷出混砂液，打穿套管，在套管的管壁上形成采气孔9，井口返出煤粉及黑水后完成射孔，之后再进行压裂。压裂过程中，油套环空内变排量注入前置液，油管内恒定排量注入前置液，逐步提高注入液体的砂比，完成携砂液的注入，最后恒定排量注入顶替液，这样，压裂液能够通过该采气孔9进入煤储层13，使煤储层13产生裂缝，以拓宽煤层气的流动通道，增加煤层气产量。

在实施中，可以使用射孔压裂工具，在位于所述第三井段3中的第二套管5中，自靠近井底的管壁上至靠近井口的管壁上，依次进行射孔压裂处理，每次射孔压裂处理都会在第二套管5的管壁上形成采气孔9，在第三井段3上对应每个采气孔9的位置处形成采气裂缝10。这样，对第三井段3进行分段射孔压裂处理，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层13的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层13中进入第二套管5中，进而实现了煤层气的增产。

其中，采气孔9的位置是技术人员根据通井时的勘测结果预先设定好的，采气孔9的位置的确定方法可以包括：煤储层13伽马值小于30、煤层气含气量大于煤储层13的平均煤层气含气量和相邻压裂点间距为70-150m。煤储层13的伽马值可以反映煤储层13的煤体结构，伽马值小于30时，煤体结构多为块状结构，因此，在伽马值小于30对应的位置处设置采气孔9能够达到更好的采气效果。

可选的，在步骤107之后，可以将依次相连的导锥丝堵、尾管、筛管、气锚、压力计、无杆管式泵和油管下入至井深1200m处，在安装井口后进行排水采气。

在本申请实施例中，上述的煤层气水平井包括第一井段、第二井段、第三井段、第一套管和第二套管，在第三井段中进行射孔压裂处理，使得在第二套管位于第三井段中的管壁上形成多个采气孔9，第三井段上对应每个采气孔9的位置处形成采气裂缝10，拓宽了煤层气的流动通道，大大提高了煤储层13的渗透性，使煤层气能够更容易地从煤储层13进入第二套管中，实现了煤层气的增产。

以上所述仅为本申请的可选的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤层气水平井，其特征在于，所述煤层气水平井包括第一井段（1）、第二井段（2）、第三井段（3）、第一套管（4）和第二套管（5），所述第一井段（1）位于基岩层中，所述第三井段（3）位于煤储层（13）中，所述第二井段（2）位于基岩层与煤储层（13）之间的岩层中，所述第一井段（1）、所述第二井段（2）和所述第三井段（3）相连通；

所述第一套管（4）位于所述第一井段（1）中，所述第二套管（5）贯穿于所述第一套管（4）、所述第二井段（2）和所述第三井段（3）中；

所述第一井段（1）与所述第一套管（4）之间形成第一环形空间（6），所述第一套管（4）和所述第二套管（5）之间的环形空间以及所述第二井段（2）和所述第二套管（5）之间的环形空间，形成第二环形空间（7）；

所述第二环形空间（7）的目标区间段和所述第一环形空间（6）中均填充有用于固井的固化物（8）；

所述第二套管（5）位于所述第三井段（3）中的管壁上设置有多个采气孔（9），所述第三井段（3）上对应每个采气孔（9）的位置处设置有采气裂缝（10），所述多个采气孔（9）和所述采气裂缝（10）被配置为通过射孔压裂工具在位于所述第三井段（3）中的所述第二套管（5）中，自靠近井底的管壁上至靠近井口的管壁上，依次进行射孔压裂处理，所述多个采气孔（9）的位置为所述煤储层（13）伽马值小于30、煤层气含气量大于煤储层（13）的平均煤层气含气量和相邻压裂点间距为70-150m；

所述煤层气水平井还包括筛管（11）和牵引头（12），所述筛管（11）的一端与所述第二套管（5）的第一端相固定，所述筛管（11）的另一端与所述牵引头（12）相固定，所述筛管（11）与所述第二套管（5）相连通，所述第二套管（5）的第一端为位于所述第三井段（3）的井底的端部，所述筛管（11）为管状结构，所述筛管（11）的管壁上设有多个通孔。

2.根据权利要求1所述的煤层气水平井，其特征在于，所述目标区间段为第一位置点与第二位置点之间的区间段，所述第一位置点为所述第二井段（2）的终点，所述第二位置点为位于所述第一井段（1）或所述第二井段（2）中的目标位置点。

3.根据权利要求1所述的煤层气水平井，其特征在于，所述多个采气孔（9）在所述第二套管（5）的管壁上均匀分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述的煤层气水平井，其特征在于，所述第一井段（1）为直井段，所述第二井段（2）包括直井段和造斜段，所述第三井段（3）为水平段。

5.一种煤层气水平井的施工方法，用于权利要求1-4任一所述的煤层气水平井，其特征在于，所述煤层气水平井的施工方法包括：

在煤储层（13）上方的目标区域中进行钻井，当钻穿基岩层时起钻，得到第一井段（1）；

在所述第一井段（1）中安装第一套管（4），所述第一套管（4）与所述第一井段（1）之间形成第一环形空间（6）；

使用固井工具，向所述第一环形空间（6）中，填充用于固井的固化物（8）；

沿着所述第一井段（1）进行钻井，当钻至目标井深时起钻，得到位于基岩层和煤储层（13）之间的第二井段（2）和位于所述煤储层（13）中的第三井段（3）；

在所述第一套管（4）、所述第二井段（2）和所述第三井段（3）中安装第二套管（5），所述第一套管（4）和所述第二套管（5）之间的环形空间以及所述第二井段（2）和所述第二套管（5）之间的环形空间，形成第二环形空间（7）；

使用固井工具，向所述第二环形空间（7）中的目标区间段，填充用于固井的固化物（8）；

使用射孔压裂工具，在所述第三井段（3）中进行射孔压裂处理，在所述第二套管（5）位于所述第三井段（3）中的管壁上形成多个采气孔（9），所述第三井段（3）上对应每个采气孔（9）的位置处形成采气裂缝（10）。

6.根据权利要求5所述的煤层气水平井的施工方法，其特征在于，所述在所述第一套管（4）、所述第二井段（2）和所述第三井段（3）中安装第二套管（5）之前，所述方法还包括：

在所述第二套管（5）的第一端安装筛管（11）和牵引头（12），其中，所述筛管（11）的一端与所述第二套管（5）的第一端相固定，所述筛管（11）的另一端与所述牵引头（12）相固定，所述筛管（11）与所述第二套管（5）相连通，所述第二套管（5）的第一端为所述第二套管（5）安装在所述第三井段（3）中时，位于所述第三井段（3）的井底的端部。

7.根据权利要求5所述的煤层气水平井的施工方法，其特征在于，所述使用射孔压裂工具，在所述第三井段（3）中进行射孔压裂处理，在所述第二套管（5）位于所述第三井段（3）中的管壁上形成多个采气孔（9），所述第三井段（3）上对应每个采气孔（9）的位置处形成采气裂缝（10），包括：

使用所述射孔压裂工具，在位于所述第三井段（3）中的第二套管（5）中，自靠近井底的管壁上至靠近井口的管壁上，依次进行射孔压裂处理；

对于每次射孔压裂处理，在所述第二套管（5）的管壁上形成采气孔（9），在所述第三井段（3）上对应所述采气孔（9）的位置处形成采气裂缝（10）。

8.根据权利要求7所述的煤层气水平井的施工方法，其特征在于，所述对于每次射孔压裂处理，在所述第二套管（5）的管壁上形成采气孔（9），在所述第三井段（3）上对应所述采气孔（9）的位置处形成采气裂缝（10），包括：

向所述射孔压裂工具中注入混砂液进行射孔，形成所述采气孔（9）；

向所述射孔压裂工具中和位于所述第三井段（3）中的所述第二套管（5）内注入压裂液进行压裂，形成所述采气裂缝（10）。

Images