[发明专利]一种单井眼煤层气水平井系统及其完成方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气勘探开发领域，特别涉及一种煤层气水平井系统及其完成方法。

背景技术

目前在煤层气水平井开采井型中，有两种主要井型，如图1和2图所示：图1为多分支水平井开发煤层气井身示意图；图2为U型井开发煤层气井身示意图。多分支水平井指的是在地面101的一个井场先施工一口生产直井103，然后在地面101的另一个井场施工一口水平井102，先与生产直井103连通，然后沿煤层104上倾方向钻进完成多分支水平井102，利用多分支水平井102提供煤层的排水和解吸通道。生产直井103一方面可以在水平井钻进时进行注气，实现欠平衡钻进；另一方面在生产过中程中下入各种排采设备进行排水采气，生产直井103通常设有50至70米的口袋，用以收集在排采过程中从煤层水平段中排出的煤粉。U型井是先在地面201的一个井场施工一口生产直井202，再在沿煤层204上倾方向距该直井一定距离的地面201上的另一个井场上施工一口定向水平井203与其相连通，定向水平井203提供煤层的排水和解吸通道。然后利用生产直井202进行排水采气。同样，U型井的生产直井202通常也设有50至70米的口袋，用以收集在排采过程中从煤层水平段中排出的煤粉。

综上所述，现有的水平井系统都需要两口井眼。一口井眼用作生产直井，可以下入排采设备进行排水采气，生产直井的口袋用来收集排采过程中产生的煤粉，减少检泵周期。另一口工程井用来在煤层中钻进，提供煤层的排水和解吸通道。因此，传统煤层气水平井需要两个井场，增加了占地面积。由于还涉及两口井眼的连通，增加了连通费用和钻井成本。工程井施工完成以后水平井直井段和造斜段往往废弃，造成资源的浪费。

发明内容

本发明提供一种单井眼煤层气水平井系统及其完成方法，以解决采用现有技术需要两口井眼，增加占地面积、增加钻井成本和造成资源浪费的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种单井眼煤层气水平井系统，该系统包括：

一个包括直井段L1、造斜段L2和水平段L3的水平井井眼；

以及在所述水平井井眼上的指定侧钻点进行侧钻而形成的分支口袋段L4。

在该系统中，所述水平井井眼上的指定侧钻点为造斜段L2上的一点，该点的井斜角为85度至90度。

在该系统中，所述水平井井眼在指定侧钻点的完井方式为玻璃钢管完井。

在该系统中，所述分支口袋段L4上的任一点的井斜角小于90度,且分支口袋段L4的长度为50至70米。

在该系统中，所述水平段L3采用单主支多分支或者多主支多分支的井型。

本发明还公开了一种单井眼煤层气水平井系统的完成方法，该方法包括：

完成一个包括直井段L1、造斜段L2和水平段L3的水平井井眼；

在所述水平井井眼上的指定侧钻点进行侧钻完成分支口袋段L4。

在该方法中，所述水平井井眼上的指定侧钻点为造斜段L2上的一点，该点的井斜角为85度至90度。

该方法进一步包括：采用玻璃钢管完井方式在水平井井眼上的侧钻点进行完井。

在该方法中，所述分支口袋段L4上的任一点的井斜角小于90度,且分支口袋段L4的长度为50至70米。

在该方法中，所述水平段L3采用单主支多分支或者多主支多分支的井型。

由上述可见，本发明的包括“一个包括直井段L1、造斜段L2和水平段L3的水平井井眼；以及在所述水平井井眼上的指定侧钻点进行侧钻而形成的分支口袋段L4。”的单井眼煤层气水平井系统和包括“完成一个包括直井段L1、造斜段L2和水平段L3的水平井井眼；在所述水平井井眼上的指定侧钻点进行侧钻完成分支口袋段L4”的单井眼煤层气水平井系统完成方法使得只需一口井眼即可进行煤层气的水平井开采，减少了井场占地和钻井成本，避免了现有技术中因水平井直井段和造斜段废弃而造成的资源浪费。

附图说明

图1为多分支水平井开发煤层气井身示意图；

图2为U型井开发煤层气井身示意图；

图3为单井眼煤层气水平井系统井身示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。