CN116971724B - 用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法，包括以下步骤：S1：从地面向下钻探一开井段；S2：从一开井段的底端向下钻探二开井段，直至封存地层的顶部，用于向封存地层灌注二氧化碳；S3：二开井段穿过主采煤层，主采煤层内设置若干监测装置；S4：封存地层内钻探水平灌注井，水平灌注井的进口连接二开井段的底端，出口沿封存地层向着远离二开井段的方向延伸，并在水平灌注井的井壁上均匀射孔，用于将二氧化碳引流至封存地层内；S5：封存地层内钻探水平监测井，水平监测井的进口连接二开井段的底端，出口沿封存地层向着远离水平灌注井的方向延伸；水平监测井内设置若干个监测装置，用于监测二氧化碳的运移情况。

Description

用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法

技术领域

本发明属于二氧化碳地质封存及钻井技术技术领域，具体涉及用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法。

背景技术

随着人类工业活动的增加，温室气体的排放越来越多，尤其是二氧化碳的排放，目前对于二氧化碳的处理主要是化学反应和生物固定，化学反应是使用碱性物质吸收二氧化碳，将二氧化碳转化为碳酸根或碳酸氢根；生物固定是利用微生物或植物，吸收二氧化碳，使得二氧化碳加入到微生物或植物的新陈代谢中，二氧化碳转变为生物炭。

目前，有一种新型的处理方法，将二氧化碳封存到深部地层中，远离地表的自然循环。在碳长期封存的过程中，二氧化碳在地层中不断运移，该过程中会发生多种物理化学反应，为获得长期封存过程中的动态数据，以及地质封存稳定性的参数证明，需持续对二氧化碳深部地质封存进行多维多参数监测。现有的二氧化碳封存与监测方法，先利用封存井或灌注井将二氧化碳灌注至地下深部地层后封存，再另设监测井，并在监测井内放入监测设备，监测二氧化碳深部运移情况和规律。这种单井监测，只能实现纵向单线监测，监测范围小、成本高。也可以应用三维地震监测技术，在井筒和地面埋入若干监测设备，进行间断式监测，以采集二氧化碳运移情况的地下数据，其存在成本高、监测精度低、敏感性较差等缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提供用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法，包括以下步骤：

S1：从地面向下钻探一开井段，一开井段的底部进入基岩，再进行第一次固井；

S2：从一开井段的底端开始，向下钻探二开井段，二开井段的底部至封存地层的顶部，用于向封存地层灌注二氧化碳，再进行第二次固井；

S3：二开井段穿过主采煤层，并在对应主采煤层的位置预留至少一个可开合的连通口；主采煤层内设置若干个监测装置；

S4：封存地层内部钻探至少一个水平灌注井，水平灌注井的进口连接二开井段的底端，水平灌注井的出口沿封存地层向着远离二开井段的方向延伸，再进行第三次固井，并在水平灌注井的井壁上均匀射孔，用于将二开井段灌注的二氧化碳引流至封存地层内；

S5：封存地层内部钻探至少一个水平监测井，水平监测井的进口连接二开井段的底端，水平监测井的出口沿封存地层向着远离二开井段和水平灌注井的方向延伸；

水平监测井内设置若干个监测装置，用于监测二氧化碳在封存地层内的运移情况。

可选的，步骤S1中，所述一开井段的底端进入基岩10-15m；

所述第一次固井具体为：先在一开井段靠近井壁处放置一开套管，再在一开套管与一开井段的井壁之间注入水泥浆固井。

可选的，步骤S2中，在二开井段的井壁内和一开套管内设置二开套管，保证二开井段的强度；二开套管的顶端延伸至地面，底端至封存地层的顶部；

二开套管的上部处于一开套管内，再在二开套管与一开套管之间、二开套管与二开井段的井壁之间注入水泥浆固井。

本发明利用矿区已有的主采煤层作为一道监测二氧化碳水平运移情况的监测井，极大地节约了另外开挖水平井的成本。将需要封存的二氧化碳制成超临界状态，形成二氧化碳流体，再从地面沿着一开井段和二开井段灌注至封存地层，不同于传统的钻井灌注方法，本发明还在二开井段的底端钻出了所述水平灌注井，用于更流畅顺利地将二氧化碳灌注到封存地层。由于封存地层为基本水平的地层，具有一定的厚度，传统的竖井直接灌注实现的是点灌注，封存地层深度较深，地层压力较大，点灌注的二氧化碳依靠自身的气压在封存地层内扩散，如果灌注量较大，二氧化碳依靠自身压力在封存地层中就会扩散不畅，阻碍二开井段持续灌注，甚至二氧化碳返流至二开井段；而且，二氧化碳长久停留在一定范围内，不利于其扩散，再次灌注二氧化碳时，无法使用竖井，还需另行钻井，成本较大。

封存地层内存在物质的持续迁移，人们就是利用这一特性，将二氧化碳灌注至封存地层，再让二氧化碳在封存地层内水平迁移，进行稀释。本发明设计了水平灌注井，水平灌注井连接二开井段，并延伸在封存地层内，通过自身的通孔输送二氧化碳，将原始的点灌注变为线灌注，有效扩大了灌注面，在灌注初期就在一定程度上稀释了二氧化碳，有利于二氧化碳的扩散。再配合水平监测井，监测封存地层二氧化碳的扩散距离与浓度，为研究二氧化碳的扩散迁移规律提供数据支撑。

可选的，步骤S4中，从二开井段的底端开始，倾斜向下钻探一段第一连接井段，再沿着预先规划的水平灌注井的延伸方向，水平钻探第一水平井段，第一水平井段处于封存地层的中部，第一连接井段与第一水平井段连接形成水平灌注井；

第三次固井具体为：先在二开套管的底端设置悬挂器，再在靠近第一水平井段的井壁处放置第一水平段套管，再在第一连接井段的井壁处放置倾斜的第一连接段套管，第一连接段套管的顶端连接所述悬挂器，然后在第一水平段套管、第一连接段套管与水平灌注井的井壁之间注入水泥浆固井。

可选的，步骤S4中，沿着第一水平段套管的轴向方向、在第一水平段套管的顶壁和底壁进行射孔，形成贯穿孔，使得第一水平段套管内的二氧化碳通过这些贯穿孔均匀进入到封闭地层的中部；

第一水平段套管的末端（即远离二开井段的一端）敞口，用于灌注二氧化碳。

可选的，在第一水平段套管的顶壁设置若干个监测装置，监测装置与第一水平段套管顶壁的贯穿孔排成一排，每两个相邻的监测装置之间间隔相同数量的贯穿孔。

可选的，步骤S5中，从二开井段的底端开始，向着水平灌注井的反方向、倾斜向下钻探一段第二连接井段，再沿着预先规划的水平监测井的延伸方向，水平钻探第二水平井段，第二连接井段与第二水平井段连接形成水平监测井；

在靠近第二水平井段的井壁处放置第二水平段套管，再在第二连接井段的井壁处放置倾斜的第二连接段套管，第二连接段套管的顶端连接所述悬挂器。

所述一开套管、二开套管、第一连接段套管和第一水平段套管均为钢制管道，第二连接段套管和第二水平段套管均为抗腐蚀钢管，抗腐蚀钢管的管径小于钢制管道的管径。

可选的，所述第二水平段套管的管壁上沿着自身的轴向方向均匀设置若干通孔，第二水平段套管内沿着自身的轴向方向均匀设置若干个监测装置，封存地层内扩散迁移的二氧化碳通过通孔进入第二水平段套管，被其内部的监测装置感应到的。

可选的，在步骤S2的第二次固井之前还可以包括以下步骤：从二开井段的侧面向外、倾斜向下钻探一段第三连接井段，再水平钻探第三水平井段，第三连接井段与第三水平井段连接形成副水平监测井；在靠近第三水平井段的井壁处放置第三水平段套管，再在第三连接井段的井壁处放置倾斜的第三连接段套管；

副水平监测井处于主采煤层的下方，副水平监测井的长度不超过水平灌注井的长度；第三连接段套管和第三水平段套管为抗腐蚀钢管；第三水平段套管的管壁上均匀设置若干通孔，且沿着水平方向均匀设置若干个监测装置，每个监测装置的竖直方向对应至少一个通孔，使得监测装置检测到相同位置的二氧化碳的浓度；第三水平段套管的末端（远离二开井段的一端）封闭。

可选的，步骤S3中，主采煤层内沿着主采煤层的轴线方向均匀设置若干个监测装置，用于检测扩散到主采煤层内的二氧化碳的浓度。

本发明将传统的灌注井和监测井合二为一，节约成本、简化工序。水平监测井与副水平监测井分别在不同高度进行横向监测，掌握二氧化碳整体扩散迁移情况。主采煤层监测并控制二氧化碳跨越该层。

附图说明

图1为实施例提供的所述复合多分支钻井方法得到的复合多分支井的结构示意图；

图2为水平灌注井内监测装置的示意图；

图3为主采煤层和二开套管内的生物固化笼的示意图；

图4为生物固化笼的结构示意图。

附图中，1-一开井段，2-二开井段，3-封存地层，4-主采煤层，5-连通口，6-水平灌注井，7-水平监测井，8-生物固化笼，9-分体笼块，10-悬挂器，11-第一水平段套管，12-第一连接段套管，13-贯穿孔，14-第二水平段套管，15-第二连接段套管，16-安全阀门，17-封隔器，18-副水平监测井，19-滑轨，20-滑块，21-第一卷绕机，22-第二卷绕机，23-绳索，24-监测装置。

具体实施方式

本实施例提供用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法，如图1-图4所示，包括以下步骤：

S1：从地面向下钻探一开井段1，一开井段1的底部进入基岩，再进行第一次固井；

S2：从一开井段1的底端开始，向下钻探二开井段2，二开井段2的底部至封存地层3的顶部，用于向封存地层3灌注二氧化碳，再进行第二次固井；

S3：二开井段2穿过主采煤层4，并在对应主采煤层4的位置预留至少一个可开合的连通口5；主采煤层4内设置若干个监测装置；

S4：封存地层3内部钻探至少一个水平灌注井6，水平灌注井6的进口连接二开井段2的底端，水平灌注井6的出口沿封存地层3向着远离二开井段2的方向延伸，再进行第三次固井，并在水平灌注井6的井壁上均匀射孔，用于将二开井段2灌注的二氧化碳引流至封存地层3内；

S5：封存地层3内部钻探至少一个水平监测井7，水平监测井7的进口连接二开井段2的底端，水平监测井7的出口沿封存地层3向着远离二开井段2和水平灌注井6的方向延伸；

水平监测井7内设置若干个监测装置，用于监测二氧化碳在封存地层3内的运移情况。

可选的，步骤S1中，所述一开井段1的底端进入基岩10-15m，由于地表是沙土层，其土质较为松散，沙土层的下方为基岩，基岩较为坚实，一开井段1的底部打入基岩，有利于一开井段1的稳固固定；

所述第一次固井具体为：先在一开井段1靠近井壁处放置一开套管，再在一开套管与一开井段1的井壁之间注入水泥浆固井。

可选的，步骤S2中，在二开井段2的井壁内和一开套管内设置二开套管，保证二开井段2的强度；二开套管的顶端延伸至地面，底端至封存地层3的顶部；

二开套管的上部处于一开套管内，再在二开套管与一开套管之间、二开套管与二开井段2的井壁之间注入水泥浆固井。

可选的，步骤S4中，从二开井段2的底端开始，倾斜向下钻探一段第一连接井段，再沿着预先规划的水平灌注井6的延伸方向，水平钻探第一水平井段，第一水平井段处于封存地层3的中部，第一连接井段与第一水平井段连接形成水平灌注井6；

第三次固井具体为：先在二开套管的底端设置悬挂器10，再在靠近第一水平井段的井壁处放置第一水平段套管11，再在第一连接井段的井壁处放置倾斜的第一连接段套管12，第一连接段套管的顶端连接所述悬挂器，然后在第一水平段套管、第一连接段套管与水平灌注井的井壁之间注入水泥浆固井。

可选的，步骤S4中，沿着第一水平段套管11的轴向方向、在第一水平段套管11的顶壁和底壁进行射孔，形成贯穿孔13，使得第一水平段套管11内的二氧化碳通过这些贯穿孔13均匀进入到封闭地层的中部；

第一水平段套管11的末端（即远离二开井段2的一端）敞口，用于灌注二氧化碳。

可选的，步骤S4中，所述水平灌注井6靠近二开井段2的一侧为上游侧，远离二开井段2的一侧为下游侧，所述贯穿孔13的排列方向由上游侧指向下游侧，在第一水平段套管11的顶壁设置若干个监测装置24，监测装置24与第一水平段套管11顶壁的贯穿孔13排成一排，每两个相邻的监测装置24之间间隔相同数量的贯穿孔13。

目前，国内未见水平井向深部封存地层3灌注超临界二氧化碳流体的研究成果，为研究水平段套管上不同位置的灌注情况（主要是二氧化碳的释放流量），本发明设计了上述第一水平段套管11内的监测装置。二氧化碳沿着第一连接段套管12进入第一水平段套管11的上游侧，在沿着第一水平段套管11向下游侧流动的过程中，不断地从第一水平段套管11的贯穿孔13流出，监测装置检测流经自身的二氧化碳流量，相邻的两个监测装置检测到的流量之差，就是这两个监测装置之间的贯穿孔13释放的二氧化碳流量，以此获得不同贯穿孔13的释放流量。

可选的，步骤S5中，从二开井段2的底端开始，向着水平灌注井6的反方向、倾斜向下钻探一段第二连接井段，再沿着预先规划的水平监测井7的延伸方向，水平钻探第二水平井段，第二连接井段与第二水平井段连接形成水平监测井7；优选的，水平监测井7与水平灌注井6处于同一水平面上；

在靠近第二水平井段的井壁处放置第二水平段套管14，再在第二连接井段的井壁处放置倾斜的第二连接段套管15，第二连接段套管15的顶端连接所述悬挂器10。

所述一开套管、二开套管、第一连接段套管12和第一水平段套管11均为钢制管道，第二连接段套管15和第二水平段套管14均为抗腐蚀钢管，抗腐蚀钢管的管径小于钢制管道的管径。

可选的，所述第二水平段套管14的管壁上沿着自身的轴向方向均匀设置若干通孔，第二水平段套管14内沿着自身的轴向方向均匀设置若干个监测装置，封存地层3内扩散迁移的二氧化碳通过通孔进入第二水平段套管14，被其内部的监测装置感应到的。第二水平段套管14在地面上即可进行通孔操作，通孔提前开好，再送入地下安装，第二水平段套管14远离二开井段2的一端开口封闭。

进一步可选的，所述第二连接段套管15的顶端设有安全阀门16，安全阀门16能够隔绝水平监测井7与二开井段2、水平灌注井6，防止灌注的二氧化碳进入水平监测井7。

本发明中，通过水平灌注井6向封存层内线性释放二氧化碳，水平监测井7内的监测装置用于实时监测二氧化碳运移距离与浓度。第一水平套管的不同位置的每个贯穿孔13是一个释放中心，向周围释放二氧化碳，一个个释放中心依次排列，具有多重重叠的释放、扩散层次，为了适应这种特殊的多重形式，水平监测井7的通孔是沿第二水平段套管14均匀设置的（与贯穿孔13的设置形式相同），能够更好更准确地检测二氧化碳在封存层内的水平扩散情况。

可选的，当水平灌注井6灌注二氧化碳完毕之后，在二开套管的下部或底部设置封隔器17，阻止水平灌注井6的二氧化碳返回二开套管。

若第一水平段套管11的监测装置有监测异常时，则停止二氧化碳灌注，提前在二开套管内下入封隔器17，隔断二开套管横截面，排清二开套管内的二氧化碳液体后，开启第二水平段套管14的监测装置，对封存地层3内各处的二氧化碳浓度进行分析，核实异常监测数据的真实性并分析原因。

可选的，在步骤S2的第二次固井之前还可以包括以下步骤：从二开井段的侧面向外、倾斜向下钻探一段第三连接井段，再水平钻探第三水平井段，第三连接井段与第三水平井段连接形成副水平监测井18；在靠近第三水平井段的井壁处放置第三水平段套管，再在第三连接井段的井壁处放置倾斜的第三连接段套管；

副水平监测井18处于主采煤层4的下方，副水平监测井18的长度不超过水平灌注井6的长度；第三连接段套管和第三水平段套管为抗腐蚀钢管；第三水平段套管的管壁上均匀设置若干通孔，且沿着水平方向均匀设置若干个监测装置，每个监测装置的竖直方向对应至少一个通孔，使得监测装置检测到相同位置的二氧化碳的浓度；第三水平段套管的末端（远离二开井段的一端）封闭。

可选的，步骤S3中，主采煤层4内沿着主采煤层4的轴线方向均匀设置若干个监测装置，用于检测扩散到主采煤层4内的二氧化碳的浓度。

如上所述，本发明中，水平灌注井6向封存层内线性释放二氧化碳，是一个个释放中心依次排列，具有多重重叠的释放、扩散层次，二氧化碳不仅在封存地层3中进行扩散，而且还会向上穿越渗透性好的地层进行扩散，但二氧化碳向上穿地层的扩散是不利于地下原有生态圈的稳定的，我们希望把二氧化碳封存在深部地层，以远离靠近地表的地层环境，尽量不参与靠近地表的地层的生态循环，避免对其产生不利影响。

由于水平灌注井6附近的二氧化碳浓度较高，向上扩散时大多数会被渗透性差的隔离地层隔离，阻碍其向上运移，也有部分突破隔离层继续线上扩散，而副水平监测井18就处于隔离层以外。副水平监测井18的末端封闭，二氧化碳不能通过末端进入副水平监测井18，只能通过其侧壁上的通孔进入；当部分二氧化碳向上扩散达到第三水平段套管的高度时，通过对应位置的副水平监测井18的通孔进入，再由该通孔对应的监测装置检测，就能检测二氧化碳上升扩散到第三水平段套管的高度后，在水平方向上迁移、扩散的特点。

由于主采煤层4距离地面相比于封存地层3要近，主采煤层4深度大约为400-800米，在此处设立监测装置，作为监测二氧化碳向上扩散的最后一层屏障，监测二氧化碳长期封存过程中是否存在突破隔离层、跃层至上部地层的现象发生。因为二氧化碳若是扩散到此处，就意味着能够参与靠近地表的生态循环了。当主采煤层4的某处的监测装置检测到二氧化碳时，说明二氧化碳的向上扩散已到达主采煤层4的高度了，并能测出二氧化碳浓度较高的位置。由于地层内可能存在不规则裂隙（天然的或后天人为的），或者某处地层土质的孔隙较大，二氧化碳优先通过这些结构而扩散，因此，可能存在第三水平井段检测不到位的情况，此时，利用主采煤层4进行辅助监测。

可选的，所述主采煤层4和第二水平段套管14里的两个相邻的监测装置的间隔为20-40m；

所述一开套管的外径为400-450mm，二开套管的外径为230-250mm，第一水平段套管11的外径为160-180mm，较大的套管直径能够提高二氧化碳灌注效率，第二水平段套管14和副水平监测井18的外径为120-150mm；

所述封存地层3的顶部的深度为1500-2000m，封存地层3的厚度为300-600m。

本发明使用的监测装置为无线温压流量传感器，采用无线传输装置或有线传输，实时传送监测数据，监测数据变化情况，从而进行封存运移距离及封存机理的分析。

可选的，步骤S3中，所述主采煤层4内设有水平的滑轨19，滑轨19固定在主采煤层4的底部，滑轨19上连接滑块20，滑块20上固定有第一卷绕机21；

地面上靠近一开井段1井口处设置第二卷绕机22，第二卷绕机22将绳索23下放至二开套管内，绳索23的另一头穿过连通口5的预留孔连接第一卷绕机21，绳索23上滑动连接有若干个生物固化笼8；

当主采煤层4内检测到二氧化碳浓度超过预警值后，滑块20沿滑轨19滑动至合适位置，再启动第一卷绕机21，将绳索23连带生物固化笼8拉至主采煤层4内二氧化碳浓度较高的位置，所述连通口5开启，允许生物固化笼8通过连通口5，以吸收二氧化碳。

进一步可选的，所述生物固化笼8内设有竖向并排排列的若干个分体笼块9，分体笼块9的内部中空，每个分体笼块9内部装有湿润的土壤和能够吸收固定二氧化碳的微生物；生物固化笼8和分体笼块9的周围侧面均为网片形式，不影响二氧化碳进入分体笼块9。

优选的，所述分体笼块9面对其它分体笼块9的侧面为波浪形，即分体笼块9的竖向侧面是波浪形，增大与外界二氧化碳的接触面积。

如上所述，主采煤层4是监测二氧化碳的最后一层屏障，若此层检测出二氧化碳，由于距离封存地层3较远，二氧化碳迁移到此层的量一般不会太大，本发明利用生物固化笼8吸收固化二氧化碳。实际操作时，所述滑轨19距离二开井段2较远，滑轨19远离二开井段2的一端可以超过第一水平段套管11远离二开井段2的一端，使得绳索23能够覆盖对应水平灌注井6的长度的范围。提前设置好滑轨19、滑块20、第一卷绕机21、第二卷绕机22，并在第一卷绕机21与第二卷绕机22之间连接好绳索23，此时这段绳索23不设置生物固化笼8；再灌注二氧化碳流体，灌注完成后，在二开套管的下部或底部设置封隔器17；此时二开套管内还有少量残留的二氧化碳；从二开套管的井口放入绳索23，现在放入的绳索23上均匀挂有生物固化笼8，随着第一卷绕机21的收卷和第二卷绕机22的放卷，挂有生物固化笼8的绳索23进入二开套管，生物固化笼8均匀分布在二开套管的井口与连通口5之间的区域，吸收二开套管内残留的二氧化碳，以促进微生物增殖；当主采煤层4的监测装置检测到二氧化碳浓度超过预警值时，滑块20沿滑轨19滑动至超过二氧化碳浓度超标的地方，连通口5开启，第一卷绕机21收卷、第二卷绕机22放卷，带有生物固化笼8的绳索23进入主采煤层4内，并覆盖二氧化碳浓度超标的地方，吸收二氧化碳。

Claims (7)

1.用于二氧化碳地质封存与监测的复合多分支钻井方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：从地面向下钻探一开井段，一开井段的底部进入基岩，再进行第一次固井；

S2：从一开井段的底端开始，向下钻探二开井段，二开井段的底部至封存地层的顶部，用于向封存地层灌注二氧化碳，再进行第二次固井；

S3：二开井段穿过主采煤层，并在对应主采煤层的位置预留至少一个可开合的连通口；主采煤层内设置若干个监测装置；

S4：封存地层内部钻探至少一个水平灌注井，水平灌注井的进口连接二开井段的底端，水平灌注井的出口沿封存地层向着远离二开井段的方向延伸，再进行第三次固井，并在水平灌注井的井壁上均匀射孔，用于将二开井段灌注的二氧化碳引流至封存地层内；

S5：封存地层内部钻探至少一个水平监测井，水平监测井的进口连接二开井段的底端，水平监测井的出口沿封存地层向着远离二开井段和水平灌注井的方向延伸；

水平监测井内设置若干个监测装置，用于监测二氧化碳在封存地层内的运移情况；

步骤S1中，所述一开井段的底端进入基岩10-15m；第一次固井具体为：先在一开井段靠近井壁处放置一开套管，再在一开套管与一开井段的井壁之间注入水泥浆固井；

步骤S2中，在二开井段的井壁内和一开套管内设置二开套管；二开套管的顶端延伸至地面，底端至封存地层的顶部；二开套管的上部处于一开套管内，再在二开套管与一开套管之间、二开套管与二开井段的井壁之间注入水泥浆固井；

步骤S4中，从二开井段的底端开始，倾斜向下钻探第一连接井段，再沿着预先规划的水平灌注井的延伸方向，水平钻探第一水平井段，第一水平井段处于封存地层的中部，第一连接井段与第一水平井段连接形成水平灌注井；

第三次固井具体为：先在二开套管的底端设置悬挂器，再在靠近第一水平井段的井壁处放置第一水平段套管，再在第一连接井段的井壁处放置倾斜的第一连接段套管，第一连接段套管的顶端连接所述悬挂器，然后在第一水平段套管、第一连接段套管与水平灌注井的井壁之间注入水泥浆固井；

步骤S5中，从二开井段的底端开始，向着水平灌注井的反方向、倾斜向下钻探第二连接井段，再沿着预先规划的水平监测井的延伸方向，水平钻探第二水平井段，第二连接井段与第二水平井段连接形成水平监测井；

在靠近第二水平井段的井壁处放置第二水平段套管，再在第二连接井段的井壁处放置倾斜的第二连接段套管，第二连接段套管的顶端连接所述悬挂器。

2.根据权利要求1所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，步骤S4中，沿着第一水平段套管的轴向方向、在第一水平段套管的顶壁和底壁进行射孔，形成贯穿孔，使得第一水平段套管内的二氧化碳通过贯穿孔进入到封闭地层；

第一水平段套管的末端敞口，用于灌注二氧化碳。

3.根据权利要求2所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，在第一水平段套管的顶壁设置若干个监测装置，监测装置与第一水平段套管顶壁的贯穿孔排成一排，每两个相邻的监测装置之间间隔相同数量的贯穿孔。

4.根据权利要求1所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，所述第二水平段套管的管壁上沿着自身的轴向方向均匀设置若干通孔，第二水平段套管内沿着自身的轴向方向均匀设置若干个监测装置，封存地层内扩散迁移的二氧化碳通过通孔进入第二水平段套管，被其内部的监测装置感应到的。

5.根据权利要求1所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，所述一开套管、二开套管、第一连接段套管和第一水平段套管均为钢制管道，第二连接段套管和第二水平段套管均为抗腐蚀钢管，抗腐蚀钢管的管径小于钢制管道的管径。

6.根据权利要求1所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，在步骤S2的第二次固井之前还可以包括以下步骤：从二开井段的侧面向外、倾斜向下钻探一段第三连接井段，再水平钻探第三水平井段，第三连接井段与第三水平井段连接形成副水平监测井；在靠近第三水平井段的井壁处放置第三水平段套管，再在第三连接井段的井壁处放置倾斜的第三连接段套管；

副水平监测井处于主采煤层的下方，第三水平段套管的管壁上均匀设置若干通孔，且沿着水平方向均匀设置若干个监测装置，每个监测装置的竖直方向对应至少一个通孔。

7.根据权利要求1所述的复合多分支钻井方法，其特征在于，主采煤层内沿着主采煤层的轴线方向均匀设置若干个监测装置，用于检测扩散到主采煤层内的二氧化碳的浓度。