CN206174945U - 三气共采三分枝u型井多点井网开采系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤系三气（煤层气、页岩气及致密砂岩气）开发技术领域，特别涉及一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统。解决了目前缺乏一种能够有效避免“三气”开采时层间干扰的装置的技术问题。一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，包括一个中间直井以及至少一个周边直井；所述中间直井和周边直井由上至下依次穿过三种不同的储气层；位于同一个储气层的周边直井均通过水平井道与中间直井位于该储气层的部分相连通，形成三分支U型井。本实用新型不仅可以通过三分枝U型水平井分层共采，解决层间干扰问题，还可以实现将产气加热反注入煤层、页岩及致密砂岩储层进行开发，提高了产气速度，节约了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤系三气（煤层气、页岩气及致密砂岩气）开发技术领域，特别涉及一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统。
背景技术
煤层气产业近年来发展迅速，之前一直在对浅层煤层气进行独立开采，随着开采深度的不断增加，开始出现了煤层气，页岩气，致密砂岩气共存的情况，即为煤系“三气”，如何合理开采煤系“三气”使其经济效益最大化是近年来的一个重要课题，而进行并采是大势所趋。目前针对煤系三气开采方法，国内外学者根据三气特征提出了实施三气共采的方法，即将煤系三气地层视作一个整体，联合开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气。煤气三气共采的提出很快在国内外得到了试验应用，其中在美国怀俄明州风河盆地富含煤层气-砂岩气层段进行分压合排，数十到上百米厚的煤层—砂岩同时动用，20口直井单井日产量均达到几万立方米，最高达20万立方米以上。同时国内相关研究及实践认识表明对煤系三气进行分层合采可以有效的提高储量动用程度、降低单层开采成本、提高单井经济产量，可以说煤系三气合采是进行煤层天然气开发的有效方法。
然而在煤系三气开采的过程中，由于层间间隔小、煤层气含水产水较多、岩层性质不同等诸多因素的影响，其层间干扰较严重，相关研究表明目前层间干扰已经是影响三气开发的核心问题之一。目前国内外学者尚未提出解决层间干扰的有效方法，有效解决层间干扰问题不仅可以使煤系“三气”开采成功实现，还可以大大提高经济效益。但是目前缺乏一种能够实现上述功能的“三气” 开采系统。
发明内容
本实用新型为解决目前缺乏一种能够有效避免“三气”开采时层间干扰的装置的技术问题，提供一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，包括一个中间直井以及至少一个周边直井；所述中间直井和周边直井由上至下依次穿过三种不同的储气层；位于同一个储气层的周边直井均通过水平井道与中间直井位于该储气层的部分相连通，形成三分支U型井。
本实用新型所述的煤系三气共采三分支U型井五点法开采系统，主要由多个三分支U型生产井和一个直井注入井组成。钻三分枝U型井时，钻井过程中同时钻通煤层、致密砂岩层、页岩层，通过三分支井与直井对接实现U型井的全面贯通，并且在实际实施过程中，分支井位于目的层构造高部位，直井位于构造低部位。套管完成之后对三分支U型井水平井道进行压裂改造，根据储层性质，分别设计合适的压裂施工参数对三层进行压裂施工改造，确保不会出现缝高失控的因素，每层的裂缝仅在本层内进行扩展，不沟通其他层位。压裂施工之后在煤层分支井口通过相关设备实现气液分离（详见傅雪海, 朱炎铭, 申建, 等. 煤系非常规天然气资源特征及分隔合采技术[J]. 地学前缘, 2016, 23(3): 36-40.），使得煤储层水经由油管及时排至井口，避免了井筒积液，促进了煤储层的排水降压，实现了“气走气路、水走水路”。生产一段时间之后，当生产井产气速度较小之后，封隔致密层和页岩储层，将产气经过电加热器加热压缩机压缩后直接通过中间的直井泵入到煤层气层，对煤层进行注气开发；当煤层注气开发产量下降较快时，利用封隔器将煤层分支井进行封隔，打开致密层封隔器，将产气经过电加热器加热压缩机压缩后直接通过中间直井泵入到致密层；致密储层生产一段时间产量较小之后，封隔致密层分支，打开页岩层封隔器，将产气经过电加热器加热压缩机压缩后直接通过中间直井泵入到页岩层，一方面提高了地层压力，一方面加热的煤层气可以增加地层内气体的解析量，提高产量。
本实用新型可以实现煤系三气合采，通过三分支U型井实现不同层位（煤层、页岩层、致密砂岩层）分井段开发，有效的解决了目前三气共采中遇到的层间干扰问题，同时将产气加热注入到煤层、页岩及致密砂岩储层，一方面实现了提高了地层压力，另一方面产气加热回注增加了地层内气体的解析量（特别是富含干酪根的页岩储层），提高了产量。
本实用新型在现有技术存在的问题的基础上设计了一种三分枝U型井五点井网开采系统，本实用新型不仅可以通过三分枝U型水平井分层共采，解决层间干扰问题，还可以实现将产气加热反注入煤层、页岩及致密砂岩储层进行开发，提高了产气速度，节约了成本。
附图说明
图1本实用新型所述三气共采三分枝U型井五点井网结构示意图。
1-煤层，2-致密砂岩层，3-页岩层，4-周边直井，5-水平井道，6-中间直井。
具体实施方式
如图1所示，一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，包括一个中间直井6以及至少一个周边直井4；所述中间直井6和周边直井4由上至下依次穿过三种不同的储气层；位于同一个储气层的周边直井4均通过水平井道5与中间直井6位于该储气层的部分相连通，每个周边直井4与中间直井6形成一个三分支U型井。
所述周边直井4一共有四个，环绕中间直井6分布；周边直井4和中间直井6的底部端口均位于最下层储气层且二者通过水平井道5相连通。
所述的三种不同的储气层由上至下依次为煤层1，致密砂岩层2和页岩层3。
为了克服煤层三气共采时存在的层间干问题并实现水利资源的充分利用，本实用新型提供了一种煤系三气共采三分支U型井五点井网开采方法，该井网形式不仅可以有效地解决三气共采过程中的层间干扰问题，还可以重复利用产出气体加热注入到煤层、页岩及致密砂岩储层，有效解决了层间干扰的问题并提高了产气量。
Claims (3)
1.一种三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，其特征在于，包括一个中间直井（6）以及至少一个周边直井（4）；所述中间直井（6）和周边直井（4）由上至下依次穿过三种不同的储气层；位于同一个储气层的周边直井（4）均通过水平井道（5）与中间直井（6）位于该储气层的部分相连通，形成三分支U型井。
2.如权利要求1所述的三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，其特征在于，所述周边直井（4）一共有四个，环绕中间直井（6）分布；周边直井（4）和中间直井（6）的底部端口均位于最下层储气层且二者通过水平井道（5）相连通。
3.如权利要求1或2所述的三气共采三分枝U型井多点井网开采系统，其特征在于，所述的三种不同的储气层由上至下依次为煤层（1），致密砂岩层（2）和页岩层（3）。
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