CN210068123U - 页岩气藏多分支井开发井网结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种页岩气藏多分支井开发井网结构，属于页岩气藏开采技术领域。井网结构位于地面预设井场内，包括：位于同一排布设的至少两个水平井(1)；每个水平井(1)具有沿页岩发育储层(R)的上倾方向设置的第一水平段(11)和沿页岩发育储层(R)的下倾方向设置的第二水平段(12)；其中，第一水平段(11)和/或第二水平段(12)上所连通的每个压裂裂缝(F)在平面方向上延伸的缝的长度小于任意相邻的两个水平井(1)之间地面距离的一半，可以有效防止井间干扰的发生，以确保页岩气藏开发的顺利进行。该井网结构不仅实现了钻井费用的减少，而且实现了土地占用面积的减少，开发成本的降低。

Description

页岩气藏多分支井开发井网结构

技术领域

本实用新型涉及页岩气藏开采技术领域，特别涉及一种页岩气藏多分支井开发井网结构。

背景技术

由于水平井的水平段与压裂裂缝之间具有更大的接触面积，因而位于页岩气藏储层的水平井在射孔压裂后可以获得页岩气藏储层较大的泄流面积，进而通过应用水平井井网可以使无裂缝或少裂缝通道的页岩气藏获得较为有效的经济开发。

现有技术中，页岩气藏水平井井网通常采用两排多井的水平井井网布设方式，如图1所示，一个水平井井排(A1、A2、A3、A4水平井所在井排)开发页岩气藏储层的一侧，另一个水平井井排(B1、B2、B3、B4水平井所在井排)开发同一个页岩气藏储层的另一侧。

但是，由于两排多井的水平井井网布设方式需要较大的地面井场，因而现有的水平井井网布设方式需要占用的土地面积较大，增加了开发成本。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供一种少井高产的页岩气藏多分支井开发井网结构，可以减少土地占用面积，降低开发成本。

具体而言，包括以下的技术方案：

本实用新型实施例提供了一种页岩气藏多分支井开发井网结构，所述井网结构位于地面预设井场内，包括：位于同一排布设的至少两个水平井；

每个所述水平井具有沿页岩发育储层的上倾方向设置的第一水平段和沿所述页岩发育储层的下倾方向设置的第二水平段；

其中，所述第一水平段和/或所述第二水平段上所连通的每个压裂裂缝在平面方向上延伸的缝的长度小于任意相邻的两个水平井之间地面距离的一半。

在一种可能的实现方式中，所述至少两个水平井的第一水平段的延伸方向彼此平行；

所述至少两个水平井的第二水平段的延伸方向彼此平行。

在一种可能的实现方式中，任意相邻的两个所述第一水平段或任意相邻的两个所述第二水平段之间间距的取值范围为250～400m。

在一种可能的实现方式中，所述地面预设井场的长度的取值范围为100～150m，宽度的取值范围为60～100m。

在一种可能的实现方式中，任意相邻的两个水平井之间地面距离的取值范围为5～8m。

在一种可能的实现方式中，每个所述水平井的所述第二水平段的长度大于其对应的所述第一水平段的长度。

在一种可能的实现方式中，每个所述第一水平段的长度的取值范围为1050～1500m，每个所述第二水平段的长度的取值范围为1250～2000m。

在一种可能的实现方式中，每个所述第一水平段或所述第二水平段被划分为多个子段，每个子段的长度的取值范围为55～80m。

在一种可能的实现方式中，所述每个子段上开设有多个射孔簇，任意相邻的两个所述射孔簇之间间距的取值范围为15～30m。

在一种可能的实现方式中，每个所述射孔簇的长度的取值范围为0.6～1.0m。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

1、通过设置位于同一排布设的至少两个水平井构成页岩气藏开发的水平井井网，其中每个水平井具有沿页岩发育储层的上倾方向设置的第一水平段和沿页岩发育储层的下倾方向设置的第二水平段，使得每个水平井具有沿两个方向设置的水平段，有效增加了每个水平井可以控制的页岩气储量，实现了少井高产。而由于每个水平井可以控制的页岩气储量的增加，使得水平井井网布设中所需水平井的个数减少。通过减少所需水平井的个数，不仅实现了钻井费用的减少，而且实现了土地占用面积的减少，开发成本的降低。

2、通过将第一水平段和/或第二水平段上所连通的每个压裂裂缝在平面方向上延伸的缝的长度限定为小于任意相邻的两个水平井之间地面距离的一半，可以有效防止井间干扰的发生，以确保页岩气藏开发的顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为现有的页岩气藏水平井井网布设方式的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种页岩气藏多分支井开发井网结构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种页岩气藏多分支井开发井网结构的示意图。

图中的附图标记分别表示：

1-水平井，

11-第一水平段，

12-第二水平段，

A1-第一水平井，

A2-第二水平井，

A3-第三水平井，

A4-第四水平井，

R-页岩发育储层，

F-压裂裂缝。

具体实施方式

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中。目前，世界各国都加大了对页岩气藏的勘探开发力度，而现有的页岩气开采技术，可以包括水平井技术、多层压裂技术、清水压裂技术及重复压裂技术等，其中，以水平井技术为最主要开采技术。由于水平井可以获得页岩气藏储层较大的泄流面积，因而通过布设水平井井网可以对页岩气藏获得较为有效的经济开发。为了实现更大程度经济有效地对页岩气藏进行开发，本实用新型提出了一种少井高产的页岩气藏多分支井开发井网结构。

在对本实用新型实施方式作进一步地详细描述之前，本实用新型实施例中所涉及的方位名词，如“上倾方向”、“下倾方向”，均以实际页岩气藏储层的倾角为基准。可以理解的是，延伸方向朝向地面的方向为上倾方向，延伸方向远离地面的方向为下倾方向。上述方位名词仅仅用来清楚地描述本实用新型实施例的页岩气藏多分支井开发井网结构，并不具有限定本实用新型保护范围的意义。

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种页岩气藏多分支井开发井网结构，其结构的示意图如图2所示，该井网结构位于地面预设井场内，包括：位于同一排布设的至少第两个水平井1。

每个水平井1具有沿页岩发育储层R的上倾方向设置的第一水平段11和沿页岩发育储层R的下倾方向设置的第二水平段12。可以理解的是，第一水平段11和第二水平段12所沿的页岩发育储层R可以为优质页岩发育储层，该优质页岩发育储层可以通过前期的地震勘探资料获取；同时，第一水平段11和第二水平段12的走向应尽可能的沿着页岩发育储层R的最小水平主应力的方向，而该最小水平主应力的方向可以通过评价井的压裂资料、钻井录井资料以及地震资料相结合而获取。

其中，第一水平段11和/或第二水平段12上所连通的每个压裂裂缝F在平面方向上延伸的缝的长度小于任意相邻的两个水平井1之间地面距离的一半。可以理解的是，在第一水平段11和第二水平段12钻井完井之后，需要对每个水平段进行射孔压裂改造，而这里的压裂裂缝F就是通过射孔压裂改造后形成的人工缝。

需要说明的是，这里的地面距离指的是在地面上，两个水平井1之间的最短距离。

本实用新型实施例的页岩气藏多分支井开发井网结构，通过设置位于同一排布设的至少两个水平井1构成页岩气藏开发的水平井井网，其中每个水平井1具有沿页岩发育储层R的上倾方向设置的第一水平段11和沿页岩发育储层R的下倾方向设置的第二水平段12，使得每个水平井1具有沿两个方向设置的水平段，有效增加了每个水平井1可以控制的页岩气储量，实现了少井高产。而由于每个水平井1可以控制的页岩气储量的增加，使得水平井井网布设中所需水平井1的个数减少。通过减少所需水平井1的个数，不仅实现了钻井费用的减少，而且实现了土地占用面积的减少，开发成本的降低。

进一步地，通过将第一水平段11和/或第二水平段12上所连通的每个压裂裂缝F在平面方向上延伸的缝的长度限定为小于任意相邻的两个水平井1之间地面距离的一半，可以有效防止井间干扰的发生，以确保页岩气藏开发的顺利进行。

下面对本实用新型实施例的页岩气藏多分支井开发井网结构进行进一步地描述说明：

由于本实用新型实施例的页岩气藏多分支井开发井网结构位于地面预设井场内，对于该地面预设井场，不仅应选择在页岩气藏主体发育区域内的平缓区域，而且应当具备一定的面积。在实际工作中，可以通过野外勘探对地面预设井场的位置进行确定。

在一种可能是实现方式中，地面预设井场的长度的取值范围为100～150m，宽度的取值范围为60～100m。

对于位于同一排布设的至少两个水平井1而言，水平井1的个数可以为两个，如图2所示，分别为第一水平井A1和第二水平井A2；也可以为四个，如图3所示，分别为第一水平井A1、第二水平井A2、第三水平井A3和第四水平井A4；当然也可以为六个或八个。在本实用新型实施例中，水平井1的个数的取值范围优选为两个至八个。在实际的井网结构布设中，可以按照实际需要进行水平井1的个数的确定，在此不作赘述。

在位置关系上，任意相邻的两个水平井1之间地面距离的取值范围可以为5～8m，以确保多个水平井1可以布设在地面预设井场内。

对于第一水平段11和第二水平段12而言，第一水平段11和第二水平段12均位于页岩发育储层内。

在结构设置上，至少两个水平井1的第一水平段11的延伸方向彼此平行；至少两个水平井1的第二水平段12的延伸方向彼此平行，以确保相邻的两个水平井1的第一水平段11或第二水平段12之间发生交叉而造成井间干扰。

进一步地，为了保证压力规模和体积改造效果，任意相邻的两个第一水平段11或任意相邻的两个第二水平段12之间间距的取值范围为250～400m，以保证相邻的水平段之间有合理的间距。

在长度设置上，每个水平井1的第二水平段12的长度可以大于其对应的第一水平段11的长度，如图2或图3所示。也就是说，沿页岩发育储层R的下倾方向的水平段的长度可以大于沿页岩发育储层R的上倾方向的水平段的长度，理由是：由于在施工过程中，沿页岩发育储层R的下倾方向相比于上倾方向更易于钻井，施工难度小，钻井成本低，因而在实际钻取时，第二水平段12的长度可以大于第一水平段11的长度。

在一种可能的实现方式中，每个第一水平段11的长度的取值范围为1050～1500m，每个第二水平段12的长度的取值范围为1250～2000m，每个第一水平段11的长度和每个第二水平段12的长度可以根据实际需要进行钻取。

在上述结构的基础上，可以采用分段分簇的方式进行射孔，其中，每个第一水平段11或第二水平段12可以被划分为多个子段，每个子段的长度的取值范围为55～80m。

如此设置，可以利用每个子段，对每个子段进行射孔。

进一步地，每个子段上开设有多个射孔簇，任意相邻的两个所述射孔簇之间间距的取值范围可以为15～30m，每个射孔簇的长度的取值范围可以为0.6～1.0m。

在一种可能的示例中，以图2所示的两个水平井1为例，可以按照下述步骤对本实用新型实施例的页岩气藏多分支井开发井网结构进行具体布设：

通过野外探勘，在页岩气藏主体发育区域寻找一个平缓区域，将其确定地面预设井场。

对于第一水平井A1，沿页岩发育储层R的下倾方向进行钻井，以钻取第二水平段12，确保水平段钻遇层段应控制在页岩发育储层R的中部，并在完成钻井后，采用套管完井。

对于第二水平井A2，沿页岩发育储层R的下倾方向进行钻井，以钻取第二水平段12，并在完成钻井后，采用套管完井。

对已经钻取的第一水平井A1和第二水平井A2的第二水平段12分别采用分段分簇的方式进行射孔，采用体积压裂方式进行压裂，以改造页岩发育储层R。需要说明的是，在体积压裂过程中应控制压裂规模和加砂量，在尽量扩大体积改造规模的同时，保证井间压裂裂缝F相互不压穿连通，避免出现井间干扰而影响页岩气开发效果。

在对已经钻取的第一水平井A1和第二水平井A2的第二水平段12分别完成射孔压裂后，在每个第二水平段12的上部10～20m处的井筒中，下入封隔器封闭第二水平段12。

对于第一水平井A1，在其上部井筒的适当位置沿页岩发育储层R的上倾方向实施侧钻，以钻取第一水平段11。其中，第一水平段11的选取应根据页岩发育储层R的发育状况和倾角进行优化部署，并在第一水平段11完成钻井后，采用套管完井。

对于第二水平井A2，在其上部井筒的适当位置沿页岩发育储层R的上倾方向实施侧钻，以钻取第一水平段11，并在第一水平段11完成钻井后，采用套管完井。

对已经钻取的第一水平井A1和第二水平井A2的第一水平段11分别采用分段分簇的方式进行射孔，采用体积压裂方式进行压裂，以再对页岩发育储层R进行改造。

在对已经钻取的第一水平井A1和第二水平井A2的第一水平段11分别完成射孔压裂后，将井筒中封堵下第二水平段12的封隔器更换为节流阀，通过节流阀控制第二水平段12的生产，以确保每个水平井1的第一水平段11和第二水平段12均能正常控压生产，且不会出现段间干扰的情况。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，所述井网结构位于地面预设井场内，包括：位于同一排布设的至少两个水平井(1)；

每个所述水平井(1)具有沿页岩发育储层(R)的上倾方向设置的第一水平段(11)和沿所述页岩发育储层(R)的下倾方向设置的第二水平段(12)；

其中，所述第一水平段(11)和/或所述第二水平段(12)上所连通的每个压裂裂缝(F)在平面方向上延伸的缝的长度小于任意相邻的两个水平井(1)之间地面距离的一半。

2.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，所述至少两个水平井(1)的第一水平段(11)的延伸方向彼此平行；

所述至少两个水平井(1)的第二水平段(12)的延伸方向彼此平行。

3.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，任意相邻的两个所述第一水平段(11)或任意相邻的两个所述第二水平段(12)之间间距的取值范围为250～400m。

4.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，所述地面预设井场的长度的取值范围为100～150m，宽度的取值范围为60～100m。

5.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，任意相邻的两个水平井(1)之间地面距离的取值范围为5～8m。

6.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，每个所述水平井(1)的所述第二水平段(12)的长度大于其对应的所述第一水平段(11)的长度。

7.根据权利要求6所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，每个所述第一水平段(11)的长度的取值范围为1050～1500m，每个所述第二水平段(12)的长度的取值范围为1250～2000m。

8.根据权利要求1所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，每个所述第一水平段(11)或所述第二水平段(12)被划分为多个子段，每个子段的长度的取值范围为55～80m。

9.根据权利要求8所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，所述每个子段上开设有多个射孔簇，任意相邻的两个所述射孔簇之间间距的取值范围为15～30m。

10.根据权利要求9所述的页岩气藏多分支井开发井网结构，其特征在于，每个所述射孔簇的长度的取值范围为0.6～1.0m。

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