[发明专利]矿井监测方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及钻井领域，具体而言，涉及一种矿井监测方法和设备，尤其涉及一种煤层气多分支水平井钻井及直井压裂的监测方法和设备。

背景技术

随着我国煤层气进入商业开发阶段，为了追求高效益，开发商开始钻探越来越多的水平分支井。单井总进尺达到4000米以上，有的甚至达到8000米以上。分支类型也多种多样，有双分支，也有多分支，一口井有的分支多达10个。钻井工程结束后，一般都是裸眼完井，也有采用塑料管完井的例子，目前还在试验水平分段压裂，然后开始排水采气的生产过程。有的井产量很高，有的井产量很低，有的分支对生产的贡献可能比较大，有的可能比较小，有的压裂部分比较有效，有的压裂段可能不一定起很有效。我国煤层气大多数井采用直井压裂技术，大量压裂液要进入井筒周围一百多米，在一定时间内远端地层是否还能对生产有较大贡献？目前，所有上述问题都没有确定的回答。

发明内容

本发明提供一种矿井监测方法和设备，以解决现有技术难以判断钻井和压裂过程的有效性的问题。

为此，本发明提出一种矿井监测设备，所述矿井监测设备包括：将含有荧光粉的钻井液或压裂液打入矿井井下的泵，所述泵与所述矿井连接；检测荧光粉的分光光度计，与所述矿井连接。

进一步地，所述泵为泥浆泵或压裂泵，所述矿井为多分支水平井或压裂直井或分段压裂的水平井，所述矿井中设有容纳所述荧光粉的容纳点。

进一步地，所述分光光度计设置在所述矿井之外。

本发明还提出一种矿井监测方法，所述矿井监测方法至少包括：将含有荧光粉的钻井液或压裂液打入矿井井下，对所述矿井排水降压，对从所述矿井中排出地面的水进行荧光粉检测，根据检测结果判断钻井和压裂过程的有效性。

进一步地，所述荧光粉为荧光球，通过分光光度计进行所述荧光粉检测。

进一步地，所述矿井为多分支水平井，所述泵为泥浆泵，所述多分支水平井中的各分支水平井中打入不同波长的所述荧光粉。

进一步地，所述矿井为压裂直井或分段压裂的水平井，所述泵为压裂泵。

进一步地，所述荧光粉检测包括：检测所述荧光粉波长，浓度及荧光值。

进一步地，在所述矿井的一个压裂段的压裂过程中，至少两次打入荧光粉，第一次打入第一波长的荧光粉，第二次打入第二波长的荧光粉，第一波长不同于第二波长。

进一步地，在所述矿井的一个压裂段的压裂过程中，打入三次荧光粉，随压裂前置液打入第一波长的荧光粉，随主压裂液打入第二波长的荧光粉，随尾液打入第三波长的荧光粉，第一波长、第二波长和第三波长均不相同。

本发明利用荧光粉的特性，将不同波长的荧光粉打入井下，这些荧光粉在煤层水动力条件下逐步分解，跟随地层水返出地面。在钻井和压裂过程中，将这些荧光粉通过钻井液和压裂液循环到井筒的不同位置，暂时相对静止下来。随着后期排水采气过程的开展，这些不同波长，不同位置的荧光物质将逐渐分解，随着地层水被排出地面。通过分光光度计检测水中的荧光物质的波长，浓度及荧光值，做出数据变化曲线，我们就可以在一定时间内知道不同位置的井段是否还在生产，从而判断水平钻井和压裂过程的有效性，对下一步生产提出指导性的意见。根据本发明的矿井监测设备和方法就可以判断钻井和压裂过程的有效性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的多分支水平井(俯视)钻井时的工作原理示意图；

图2为根据本发明实施例的直井压裂时的工作原理示意图；

图3为根据本发明实施例的水平井分段压裂时的工作原理示意图。

附图标号说明：

10、直井      20、泵        30、分光光度计        40、分支水平井

41、容纳点    50、直井      51、井口   60、煤层   61、压裂通道

70、水平井    71、水平井压裂的第一段    72、水平井压裂的第二段

N、水平井压裂的第N段    701、井口    80、压裂通道    A1、近端点

B1、中端点    C1、远端点    A2、近端点    B2、中端点    C2、远端点

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。