CN103603643A - 一种煤层气u型井分段压裂开采技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种煤层气U型井分段压裂开采技术。该技术步骤如下：一、U型井钻完井，二、U型水平井水平段分段水力喷射加砂压裂，三、U型水平井与直井的再次对接连通，四、下泵排采。本发明实现了可选取有利井段，消除压实带污染，避免裂缝转向，确保裂缝延伸，使裂缝足够宽，降低地层起裂压力，提高煤层改造体积，有效提升煤层渗透性，增大泄油面积，增加向井筒的渗流速度，提高产量，简化后期排采工艺，降低操作成本，有效提升煤层气开发效果。

Description

一种煤层气U型井分段压裂开采技术

技术领域：

本发明涉及一种煤层气勘探开发技术领域，特别涉及一种煤层气U型井分段压裂开采技术。

背景技术：

高阶无烟煤受构造应力影响，原生结构受到破坏，形成碎粒煤和糜棱煤，煤的渗透性极差，煤粉发育，排采易堵塞通道，排采设备受到影响，造成排采周期短等不利影响。对于构造煤发育地区，传统的地面直井开发工艺已不能取得好的效果。主要弊端为:（1）裸眼井、常规射孔井容易形成压实带污染，压裂裂缝在近井地带的转向，影响地层流向井筒的液量，导致煤层气产量低。（2）裸眼井、常规井不能合理选择射孔方位，确保裂缝沿垂直于最小水平主应力方向延伸，使裂缝足够宽，单一主裂缝向地层远处发展，降低地层起裂压力。（3）不能摒弃条件较差的井段，选择优势井段进行开发。这些都对煤层气开发产生了一定的阻碍，影响了煤层气开发效果。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种煤层气U型井分段压裂开采技术，该技术实现了可选取有利井段，消除压实带污染，避免裂缝转向，确保裂缝延伸，使裂缝足够宽，降低地层起裂压力，提高煤层改造体积，有效提升煤层渗透性，增大泄油面积，增加向井筒的渗流速度，提高产量，简化后期排采工艺，降低操作成本，有效提升煤层气开发效果。克服了现有直井压裂不能选取有利井段，压实带污染，压裂裂缝在近井地带转向，裂缝不够宽，单一主裂缝未能向地层远处充分延伸，地层起裂压力高的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种煤层气U型井分段压裂开采技术，该技术步骤如下：

一、U型井钻完井：U型井由一口直井和一口水平井组成，先钻直井，后钻水平井，通过水平井与直井的对接实现U型井的全面贯通，并且在实际实施过程中，水平井位于目的层构造高部位，直井位于构造低部位；直井完钻，采用套管固井后，在水平井目标对接层段采取扩孔造穴，洞穴直径0.5m，为便于水平井主井眼固井，连通后在直井所造洞穴填砂，填砂深度要高于所造洞穴顶面，填砂后在上面打水泥塞，试压合格后，在水平井主井眼下套管固井；水平井固井合格后，对水平井主井眼进行分段压裂；

二、U型水平井水平段分段水力喷射加砂压裂：依据钻井揭露地层特征和水平段长度，选取有利层段，确定压裂段数，综合分析区块地应力特点，合理布孔，选择射孔密度及压裂规模；

三、U型水平井与直井的再次对接连通：分段压裂后，对直井通井，钻穿水泥塞并清除井内填砂后，在水平井钻水泥塞，实现与直井的再次连通；

四、下泵排采：实现水平井与直井的再次连通后，进行压后下泵作业，结合压裂施工具体情况，根据煤储层的出水量，制定分阶段的排采工作制度。

本发明的有益效果是：本发明由于采用了U型井分段压裂的方式，因而可选取有利井段，消除压实带污染，避免裂缝转向，确保裂缝延伸，使裂缝足够宽，降低地层起裂压力，提高煤层改造体积，有效提升煤层渗透性，增大泄油面积，增加向井筒的渗流速度，提高产量，简化后期排采工艺，降低操作成本，有效提升煤层气开发效果。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的U型井结构示意图。

图中1为直井，2为水平井，3为煤层。

具体实施方式：

如图1所示，一种煤层气U型井分段压裂开采技术，该技术步骤如下：

一、U型井钻完井：U型井由一口直井和一口水平井组成，先钻直井，后钻水平井，通过水平井与直井的对接实现U型井的全面贯通，并且在实际实施过程中，水平井位于目的层构造高部位，直井位于构造低部位；直井完钻，采用套管固井后，在水平井目标对接层段采取扩孔造穴，洞穴直径0.5m，为便于水平井主井眼固井，连通后在直井所造洞穴填砂，填砂深度要高于所造洞穴顶面，填砂后在上面打水泥塞，试压合格后，在水平井主井眼下套管固井；水平井固井合格后，对水平井主井眼进行分段压裂；

二、U型水平井水平段分段水力喷射加砂压裂：依据钻井揭露地层特征和水平段长度，选取有利层段，确定压裂段数，综合分析区块地应力特点，合理布孔，选择射孔密度及压裂规模；

（1）由于水力喷射工具位置就是裂缝的初始起裂位置，实现了裂缝位置可根据设计在不同井段上的精确定位；

（2）在裂缝延伸方向已知的前提下可将多条裂缝按地层情况合理布局；

（3）实现了一趟管柱内完成分层、多段射孔和压裂；

（4）对于制造横向裂缝，可有效避免多条裂缝的同时产生。大大降低了由于多条裂缝竞争裂缝宽度、主裂缝难以形成而造成的施工压力过高、发生砂堵机率增多的现象；

（5）采用喷砂射孔，无论套管、水泥环，还是地层中的射孔孔道都会比传统射孔工艺产生的孔道大许多。有效改善了近井筒摩阻和由此产生的砂堵问题。而且，避免了由于射流射孔会改变孔道内地层岩石表面应力，使其变得更加致密而由此产生的裂缝弯曲；

（6）不需要使用任何机械封隔或化学封隔，避免了机械封隔和化学封隔操作上的隐患；

（7）有效降低了在压裂过程中井滤失大的问题，使得施工规模和材料的消耗大大降低。

三、U型水平井与直井的再次对接连通：分段压裂后，对直井通井，钻穿水泥塞并清除井内填砂后，在水平井钻水泥塞，实现与直井的再次连通；

四、下泵排采：实现水平井与直井的再次连通后，进行压后下泵作业，结合压裂施工具体情况，根据煤储层的出水量，制定分阶段的排采工作制度。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种煤层气U型井分段压裂开采技术，其特征在于：该技术步骤如下：

一、U型井钻完井：U型井由一口直井和一口水平井组成，先钻直井，后钻水平井，通过水平井与直井的对接实现U型井的全面贯通，并且在实际实施过程中，水平井位于目的层构造高部位，直井位于构造低部位；直井完钻，采用套管固井后，在水平井目标对接层段采取扩孔造穴，洞穴直径0.5m，为便于水平井主井眼固井，连通后在直井所造洞穴填砂，填砂深度要高于所造洞穴顶面，填砂后在上面打水泥塞，试压合格后，在水平井主井眼下套管固井；水平井固井合格后，对水平井主井眼进行分段压裂；

二、U型水平井水平段分段水力喷射加砂压裂：依据钻井揭露地层特征和水平段长度，选取有利层段，确定压裂段数，综合分析区块地应力特点，合理布孔，选择射孔密度及压裂规模；

三、U型水平井与直井的再次对接连通：分段压裂后，对直井通井，钻穿水泥塞并清除井内填砂后，在水平井钻水泥塞，实现与直井的再次连通；

四、下泵排采：实现水平井与直井的再次连通后，进行压后下泵作业，结合压裂施工具体情况，根据煤储层的出水量，制定分阶段的排采工作制度。

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