【煤层气多分支水平井开发应用分析案例3300字】

--9-煤层气多分支水平井开发应用分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u20297煤层气多分支水平井开发应用分析案例 1112851.1煤层气多分支水平井技术 182941.2多分支水平井类型 39481.3多分支水平井适用性 61.1煤层气多分支水平井技术1.1.1多分支水平井技术优势多分支水平井水平段在储层中的位置、延伸长度和延伸方向是决定水平井产能的关键因素，因此在水平井施工过程中必须保证以最佳井身轨迹着陆到储层中，并且轨迹在储层中持续钻进。影响多分支水平井的技术难点主要包括：水平井着陆技术、分支侧钻技术、水平段地质导向技术、储层钻遇率控制、主井眼与分支井眼的连接技术、已钻分支控制面积、水平井完井技术、水平井联通技术、水平井排采技术、井下复杂处理等。（1）增加了有效供给范围水平钻进几百米是比较容易的，而要压裂这么长的裂缝几乎是不可能的。多分支水平井分支在煤层中呈网状分布，将煤层分割成很多连续的长条带形状，从而大大增加煤层气的供给范围。（2）提高了煤层导流能力压裂的裂缝无论长度多长，流动的阻力都是相当大的，而水平井井筒内流体的流动阻力相对于割理系统要小得多。分支井眼与煤层割理的相互交错，使煤层割理与裂隙更畅通，提高了裂隙的导流能力。（3）减少了对煤层的损害常规直井完钻后要固井、水力压裂改造投产，每个环节都会对煤层造成不同程度的损害，而且煤层损害都很难恢复。多分支水平井钻井完井方法避免了固井和水力压裂作业，降低了对煤层的损害。（4）减少投资成本在等效区域内，采用相同的井距布井，水平井产能为直井的六倍，因此，水平井可以采用大井距布井；其次对同一地区开发煤层气气井,多分支水平井的井场只需要相当于常规井的三分之一面积,而且很方便对山地、河湖沼泽及重要建筑物下煤层气藏进行定向开发，减少钻井数量，从而降低钻井成本，并且还可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的煤层气或不同方向的同一个气层，在更好地动用储量的同时减少了气田开发投资成本。（4）应用条件及范围较广多分支水平井的开采研究表明，对于垂直井压裂开发没有经济效益的中低渗透储层，也同样非常适合用多分支水平井技术开发，只要选择适合的地质条件和地理条件，采用多分支水平井开采低渗透油气田能够获得明显的增气效果。图1.1多分支水平井建模示意图Fig.1.1Modelingschematicdiagramofmulti-lateralhorizontalwell图1.2多分支水平井建模示意图Fig.1.2Modelingofmulti-lateralhorizontalWells1.2多分支水平井类型1.2.1多分支水平井基本模式分类目前国内外有很多种煤层气多分支水平井模式，分类原则也有很多种，本节首先对其类型进行了归纳总结。按照多分支水平井分支形态分类划分：双井筒双主支多分支水平井，是指两个主水平井眼再侧钻出多个分支井眼的井型。一般由生产井和工程井组成。生产井为直井，在煤层段造洞穴；工程井包括直井段、造斜段和水平段，分支段（2个主支、6-8个分支），通过生产井的洞穴与之联通。图1.3双井筒双主支羽状多分支水平井Fig.1.3Double-mainbranchandfeatheredmulti-branchhorizontalwell双井筒单主支多分支水平井，是指只有一个主水平井眼，主井眼过生产井洞穴后再侧钻出多个分支井眼的井型。一般也是由生产井和工程井组成。生产井为直井或定向井，在煤层段造洞穴；工程井包括直井段、造斜段和水平段，分支段（一般有1个主支、6-7个分支），同样也是通过生产井的洞穴与之联通。图1.4双井筒单主支羽状多分支水平井Fig.1.4singlemainbranchandmulti-branchplumedhorizontalwell单井筒平行四分支水平井，指单井多分支水平井，不需生产井，直井使用工程井排采生产，每个分支方向均垂直于煤层面割理方向更大限度地沟通储层，提高单井控制面积，四个分支井眼均为主井眼，包括直井段、造斜段和水平段，分支段（4个主井眼，单支长度在1000m左右）。图1.5单井筒平行四分支多分支水平井Fig.1.5Singlewellboreparallelfour-branchmulti-branchhorizontalwell按照多分支水平井完井方划分：全井裸眼完井；顾名思义完井后，主支分支内均不下完井管柱，采用裸眼完井，直井洞穴排采。缺点：排采后期，由于煤层的不稳定，可能会造成井眼坍塌，造成井眼堵塞，影响产能。主支PE筛管完井：完井后在主支内通过PE筛管注入器，将筛管从工程井井口下入到主支内，一般下入井段为主支过最后一个侧钻点50m，其主要目的是支护主支侧钻点，以充分保证分支通道和主支沟通，且水平井主井眼后期可以进行重入维护和通井，保障生产井的寿命，减少煤粉的堵塞。主支玻璃钢筛管完井：完井后通过井口钻具传输，将玻璃钢筛管从工程井井口下入到主支内，相比PE管，玻璃钢筛管从材质上更具有优势，玻璃钢筛管硬度较高且不易腐蚀，对于煤层不稳定井段造成的大面积坍塌支护力度要求强于PE管，且对于分支段较长的井眼，玻璃钢筛管下入的深度更长。缺点玻璃钢筛管完井费用较高。（主要体现在管材费用高、井眼轨迹要求高、完井技术要求高）全井玻璃钢筛管完井：是指玻璃钢筛管顶端与下一个分支玻璃钢筛管做到无缝对接，不要预留裸眼段，使得井下所有分支全覆盖筛管。这样做的优点就是针对不同的井眼尺寸和少部分存在地质条件不理想的区域均能对井眼起到有效的保护，不单是只保护主支，最大限度地延长了井眼排采寿命，也能减少产生的煤粉或颗粒进入井筒内，大大延长了检泵周期。使得煤层气井的实际寿命真能够达理想年限。按照多分支水平井排采方式划分：常规水平井洞穴井排采：采用的是地面驱动螺杆泵系统，利用抽油杆杆柱下入洞穴深度中，进行排水降压，排采方简洁方便，费用较低，对多分支水平井完井方式没有要求。缺点压力计采用数字信号+铠装外塑聚乙烯电缆，进水后易出问题，以及压力计电缆容易损伤问题。单井筒上倾多分支水平井排采：地下驱动螺杆泵系统，直接将螺杆泵下在水平井中进行排水采气，泵的自动化程度高、控制程度高，操作简单。缺点：检泵周期较短，影响排采效果，费用较高单井筒下倾多分支水平井排采：利用的是射流泵系统，采用“中心管+沉砂管”沉降式气液分离装置，解决产气通道至吸入口以下而上，对于解决煤层下倾时无法排水降压问题而设计。缺点：无法解决煤粉卡泵以及煤糊易堵塞的问题，对于多分支水平井完井方式要求较高。图1.6三种类型排采方式示意图Fig.1.6Schematicdiagramofthreetypesofdrainageandminingmethods1.3多分支水平井适用性我国的煤层气储层大多表现为“低孔隙度”、“低渗透率”和“低压降”的现象，这种“三低”的储层条件使得垂直井和丛式井压裂技术在煤层气领域无法获得预期产气效果，其主要原因在于煤层的“三低”特征，一方面限制了压降的传递速度和距离，另一方面制约了“导流改善”的正性循环，因而煤层气生产井表现为“低产”，而且产气量“不稳定”，这也决定了常规直井/定向井开采技术无法摆脱“点”的局限性，因此煤层气的产出更要考虑"面"的影响，综合考虑煤层内割理和裂隙的分布规律、地层的地应力和流体渗流动力场的互动影响。而多分支支水平井钻完井技术正是基于此现象，能够实现更广域的“面”的效应，在垂直煤层等高线方向的平面中钻4-8支水平井眼，人工形成更容易形成裸眼状态和割理系统，能够最大限度穿越煤层微裂隙，有效的沟通煤层裂隙通道，扩大煤层整体降压范围，大幅度提高单井产量和采收率,从而达到产能和效益的最大化。图1.7煤岩地应力状态与割理系统关系图Fig.1.7Relationshipdiagrambetweenin-situstressstateofcoalandrockandcleatsystem不同类型的多分支水平井由于受到不同技术工艺水平的限制，使得在同一地区开采煤层气的产出效果差别很大，对地质条件、地形条件和投资成本等因素也有着不同的适应性。因此，在选择主力井型方面需要针对不同的地质、开发环境和投资成本等条件来选择合理有效的煤层气钻井井型。本小节根据上一章节罗列的不同类型多分支水平井，结合本区块实例应用，分析总结了各水平井之间的适应条件，结果见下表。表1.1煤层气不同井型的适应条件Table1.1Adaptationconditionsfordifferentwelltypesofcoalbedmethane条件单井筒多分支水平井

（筛管完井）双井筒多分支水平井

（筛管完井）双井筒多分支水平井

（裸眼完井）地形条件要求较低

单井场要求较高

两井之间需要对接要求较高

两井之间需要对接占地面积小，单井场大，双井场大，双井场构造条件简单-复杂简单简单储层伤害小中等大埋藏深度300-800m300-500m500m以内控制面积大一般一般设备要求较高中等较低技术条件成熟较成