CN205936553U - 一种对旧井增产改造而形成的新型煤层气井 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其包括：若干直井(1)，各直井(1)的直井压降区域(3)彼此分离互不干扰，以及若干水平对接井(2)，每个水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与多个直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰。本实用新型的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，借助水平对接井(2)将多口直井(1)串联起来，增加了井间干扰，形成整体降压，从而达到了提高区域产气量的技术效果，同时，由于在水平对接井(2)的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变，也大大提高了煤层的渗透率，有利于煤层气的解吸、扩散和运移，为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件，增加了煤层气的采收率。
Description
技术领域
本实用新型属于非常规能源勘探开发中的煤层气地面开采技术领域，尤其是涉及一种新型煤层气井，特别适用于旧井改造及高瓦斯低渗透性煤层的瓦斯地面抽排煤层气的开采。
背景技术
煤层中含有大量的瓦斯气，过去它是煤矿开采过程中巨大的安全隐患，但是，随着瓦斯气地面抽采工艺的发展，瓦斯气正在变成一种宝贵的清洁能源，越来越多的公司开始从地面开发这种资源，所以大量的从地面抽采煤层气的直井被完成。我国煤层气地面抽采技术，多数借鉴了美国、加拿大和澳大利亚等国的直井压裂开采技术，但是，由于受到我国煤层低渗透性地质条件的影响，各直井间无法建立井间干扰，而是各自独立开采，因此，大部分直井的产气量不理想。
到目前为止，中国煤层气地面抽采井数量超过14,000口，其中70％的煤层气井产气量达不到商业产气量标准(1000方/天)，大量的资金被投入后沉淀在这些井上。为了盘活这些煤层气井，我们在充分利用原有井的基础上对这些老井进行改造，使它们发挥应有的经济效益。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其可以将多口旧直井联系起来，增加井间干扰，形成整体降压，从而达到提高区域产气量的目的。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
一种对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其包括：
若干直井，各直井的直井压降区域彼此分离互不干扰，以及若干水平对接井，每个水平对接井的水平井压降区域与多个直井的直井压降区域形成交叉干扰。
通过上述结构的设置，可以将多口直井联系起来，即压降区域交叉，借此增加井间干扰，形成整体降压，从而提高区域产气量。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井沿垂直于煤层主裂缝方向延伸。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井的水平井压降区域与直井的直井压降区域形成交叉干扰包括：水平对接井与直井直接连通。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井的水平井压降区域与直井的直井压降区域形成交叉干扰包括：水平对接井延伸至直井的直井压降区域内。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井的水平井压降区域与直井的直井压降区域形成交叉干扰包括：直井位于水平对接井的水平井压降区域内。
本实用新型的一个实施例中，单个直井的压降区域呈椭圆形。
较佳的，单个直井的椭圆形压降区域的长轴沿煤层主裂缝方向延伸。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井沿煤层下倾的方向布置。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井的压降区域呈椭圆形。
较佳的，水平对接井的椭圆形压降区域的短轴沿煤层主裂缝方向延伸。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井包括水平分支井。
其中，水平对接井的水平井压降区域与直井的直井压降区域形成交叉干扰包括：水平分支井延伸至直井的压降区域内。
较佳的，水平分支井沿垂直于煤层主裂缝方向延伸。
其中，水平分支井在煤层中的长度不超过800±50米。
其中，水平对接井的水平井压降区域与直井的直井压降区域形成交叉干扰包括：水平对接井的一端与直井直接连通或两端分别与直井直接连通，水平对接井的水平分支井延伸至其他直井的直井压降区域内。借助水平对接井的这种设置方式，可以进一步减少施工量，降低成本，且仍保持较高的产气率。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井设置有玻璃钢筛管。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井设置有PE筛管。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是：本实用新型的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，由于通过水平对接井将多口旧直井串联起来，增加了井间干扰，不但使新钻的水平对接井产气，也增加了周边其它直井的产气量，同时形成整体降压，从而达到了提高区域产气量的技术效果，同时，由于在水平对接井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变，也大大提高了煤层的渗透率，有利于煤层气的解吸、扩散和运移，为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件，增加了煤层气的采收率，另外，水平对接井的这种设置方式，施工量少，成本较低。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例中的直井与水平对接井的连接结构示意图。
【附图标记说明】
1：直井；
2：水平对接井；
3：直井压降区域；
4：水平井压降区域；
5：主裂缝方向；
6：水平分支井；
a、b：边长；
h1、h2：距离。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
参见图1，本实用新型一个实施例的煤层气井，其具有：
若干直井1，各直井1的直井压降区域3彼此分离互不干扰，以及若干水平对接井2，每个水平对接井2的水平井压降区域4与多个直井1的直井压降区域3形成交叉干扰。
通过上述结构的设置，可以借助压降区域交叉将多口直井1串联起来，借此增加井间干扰，形成整体降压，从而提高区域产气量。
而且，由于在水平对接井2的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变，也大大提高了煤层的渗透率，有利于煤层气的解吸、扩散和运移，为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件，增加了煤层气的采收率。
其中，水平对接井2沿垂直于煤层主裂缝方向5延伸。借以在保证产气量的前提下，减少施工量，提高水平对接井2的利用率。
其中，水平对接井2的水平井压降区域4与直井1的直井压降区域3形成交叉干扰包括下列中的任一种或任几种结构：
结构一、水平对接井2与直井1直接连通；
结构二、水平对接井2延伸至直井1的直井压降区域3内；
结构三、直井1位于水平对接井2的水平井压降区域4内。
其中，为了提高产气率，减少施工量，水平对接井较佳的设置有水平分支井6。
其中，水平分支井6延伸至直井的直井压降区域3内，使得水平对接井2可以与更多的直井压降区域3相通。
较佳的，水平分支井6沿垂直于煤层主裂缝5的方向延伸，以便扩大水平对接井2在短轴方向的水平井压降区域4。
其中，水平分支井6在煤层中的长度不超过800±x米。
较佳的，水平对接井2沿煤层下倾的方向布置，以提高产气率。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井2设置有玻璃钢筛管。
本实用新型的一个实施例中，水平对接井2设置有PE筛管。
本实用新型的一个较佳实施例中，水平对接井2的水平井压降区域4与直井1的直井压降区域3形成交叉干扰包括：水平对接井2的一端与直井1直接连通或两端分别与直井1直接连通，水平对接井2的水平分支井6延伸至其他直井1的直井压降区域3内。
本实用新型的一个较佳实施例中，直井1包括生产直井和分支直井，水平对接井2与生产直井直接连通，分支直井与水平对接井2的水平分支井6连通或水平分支井6延伸至分支直井的压降区域内。借此，将压降设备设置于生产直井即可。
其中，单个直井1的压降区域3呈椭圆形，例如单个直井1的压降区域3呈长轴沿煤层主裂缝方向5延伸的椭圆形，如图1所示的北偏东45°。
本实用新型的一个实施例中，可以在a×b的预定区域范围内，设置有m×n口直井1，相邻直井1间设置成预定的距离h1、h2，并设置m-1或n-1口水平连接井，将各直井1连接。例如：图1所示的实施例中，在1000m×1000m的预定区域范围内，设置有4×4口直井1，相邻直井1间设置成300±45m的距离，并设置3口水平连接井，将各直井1连接。
本实用新型的煤层气井中的直井，其既可以是新建直井，也可以是原有直井，也就是说，可以通过对现有直井增设水平对接井的方式进行改造，借以提高其产气量和采收率。
应用时，本实用新型的煤层气井，可以按如下方法实施(以改造已有直井为例说明)：
步骤1、首先对已有直井的井史资料及生产数据进行分析，并搜集相关区域的其它地质资料，例如，二维或三维地震资料、地质研究报告、煤矿企业所做的地质勘查报告等，并根据这些数据建立相应的地质模，确立煤层主应力的方向(煤层主裂缝的方向)和相应的地质倾角，搞清楚目的煤层的物理特性和地质构造特点；
步骤2、选择目标区域，分析目标区域内所有产气量不高井的生产数据，确定这些井不产气的原因，排除因地质原因造成不产气的井；
步骤3、在选定的目标区域内，避开大的断层、沿着煤层下倾的方向和尽量垂直主裂缝的方向布置水平对接井；
步骤4、采用现有的套管切削技术，根据对接仪器RMRS(即Rotary MagneticRanging System，旋转磁测距系统)的要求，将用于对接的直井的目标煤层段的套管铣削掉；
步骤5、采用现有的钻井和定向仪器钻水平对接井分支与上述直井对接；
步骤6、对接完成后，用泥浆清洗剂溶液充分清洗水平对接井分支，移除钻井过程中泥浆对煤层表面造成的污染(注：清洗时间不少于8小时)，然后下入PE筛管支撑煤层，完井；
步骤7、将常规排采设备下入对接的直井中进行排采(注：排采初期注意控制液面下降的速度)，同时，对水平对接井分支周围的直井进行排采，达到整体降压提高产气量的目的。
借此，本实用新型的煤层气井可以充分利用原有直井，在原有直井的井场上，采用水平对接钻井的方式，在直井中间钻出相应的水平对接井，和原有的其中一个直井对接，然后，同时对水平井和直井进行排采，使水平井的压降区域串联起各单直井的压降区域，因此在各直井间建立起相应的井间干扰以达到整体降压的效果，从而大大提高整个区域的产气量。另外，除了增加了各煤层气井的井间干扰，使区域整体降压成为可能，同时，由于在水平对接井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变，也大大提高了煤层的渗透率，有利于煤层气的解吸、扩散和运移，为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件，增加了煤层气的采收率，另外，水平对接井的这种设置方式，可以提高水平对接井的压降区域范围，减少了施工量，降低了成本。
综上所述，本实用新型的煤层气井，由于水平对接井的设计，使其可以将多口直井串联起来，增加了井间干扰，形成整体降压，从而达到了提高区域产气量的技术效果，同时，由于在水平对接井的钻进过程中对煤层原始地层应力的改变，也大大提高了煤层的渗透率，有利于煤层气的解吸、扩散和运移，为煤层内部煤层气的释放创造了良好条件，增加了煤层气的采收率，另外，水平对接井的这种设置方式，施工量少，成本较低。
Claims (10)
1.一种对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其包括若干直井(1)，各直井(1)的直井压降区域(3)彼此分离互不干扰，其特征在于，其还包括：
若干水平对接井(2)，每个水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与多个直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰。
2.如权利要求1所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：
水平对接井(2)沿垂直于煤层主裂缝方向(5)延伸。
3.如权利要求1所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：
水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰包括：水平对接井(2)与直井(1)直接连通。
4.如权利要求1所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：
水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰包括：水平对接井(2)延伸至直井(1)的直井压降区域(3)内。
5.如权利要求1所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：
水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰包括：直井(1)位于水平对接井(2)的水平井压降区域(4)内。
6.如权利要求1所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：
水平对接井包括水平分支井(6)。
7.如权利要求6所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰包括：水平分支井(6)延伸至直井压降区域(3)内。
8.如权利要求6所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：水平分支井(6)沿垂直于煤层主裂缝方向(5)延伸。
9.如权利要求6所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：水平分支井(6)在煤层中的长度不超过800±50米。
10.如权利要求6所述的对旧井增产改造而形成的新型煤层气井，其特征在于：水平对接井(2)的水平井压降区域(4)与直井(1)的直井压降区域(3)形成交叉干扰包括：水平对接井(2)的一端与直井(1)直接连通或两端分别与直井(1)直接连通，水平对接井(2)的水平分支井(6)延伸至其他直井(1)的直井压降区域(3)内。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111396020A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-07-10 | 中石油煤层气有限责任公司 | 一种煤层气井井间干扰的评价方法 |
| CN113803029A (zh) * | 2020-06-15 | 2021-12-17 | 中国石油天然气股份有限公司 | 煤层气井网的调整方法、装置及计算机可读存储介质 |
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