[发明专利]煤储层完井改造方法有效

专利信息
申请号: 201410069206.X 申请日: 2014-02-27
公开(公告)号: CN103867119A 公开(公告)日: 2014-06-18
发明(设计)人: 张义;鲍清英;孙粉锦;李五忠;张继东;穆福元;陈姗姗;东振 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: E21B7/00 分类号: E21B7/00;E21B21/16;E21B21/14;E21B7/28;E21B43/10;E21B43/26
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 韩嫚嫚
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摘要:
搜索关键词: 煤储层完井 改造 方法
【说明书】:

技术领域

发明有关于一种完井改造方法,尤其有关于一种煤层气钻完井技术领域中应用的煤储层完井改造方法。

背景技术

目前,国内煤层气开发直井常规的完井方法主要有裸眼完井、裸眼洞穴完井、射孔压裂完井等几种方法。其中,裸眼完井及裸眼洞穴完井主要依赖于煤储层自身的地质条件,通常适用于超压、高渗煤储层,由于国内煤储层普遍具有“低压、低渗、低饱和”三低特征,因此裸眼完井及裸眼洞穴完井技术目前在煤层气开发中应用效果欠佳。

射孔压裂完井是目前国内煤层气开发直井的主要完井方法。根据压裂层位及压裂方式的不同,射孔压裂完井方法通常包括射孔分层压裂、多薄层限流压裂、连续油管整体压裂等几种方式;根据所选用的压裂液类型,可以分为活性水携砂压裂、冻胶携砂压裂、清洁压裂液携砂压裂、N2泡沫携砂压裂等几种方式。

直井射孔压裂完井方法的技术优势是可以通过射孔和携砂压裂的方式在煤储层中产生人工裂缝,沟通煤储层天然发育的割理和裂隙,在一定程度上可以提高或改善近井地带煤储层导流能力及渗透率,但由于射孔压裂完井方法通常目的煤层段采用下套管固井,固井水泥对近井地带煤储层存在一定的污染,同时射孔压裂时外来流体,例如前置液、压裂液等,进入煤储层,对煤储层也存在一定的污染和伤害,因此该方法的完井改造效果与煤储层物性特征等关联较大,在不同地区应用所取得的增产改造效果差异较大,增产改造效果较好的地区煤层气井单井平均日产气量可达数千方,但增产改造效果差的地区则完全不产气或只有数十方。

现有的常规煤层气井的完井方法主要包括:一开采用311.1mm钻头,钻穿第四系地层完钻,下套管固井;二开采用215.9mm钻头,钻穿目的煤层留足沉沙口袋后完钻,下套管固井,目的煤层段采用多层射孔压裂完井;或者,二开采用215.9mm钻头,钻至目的煤层顶附近完钻,下套管固井,三开采用牙轮钻头、清水或泥浆钻穿目的煤层,目的煤层段采用扩孔钻头、清水进行机械扩孔后下悬挂筛管完井。该种完井方法对煤储层存在一定的污染和伤害,并且井深结构复杂,钻完井工艺及成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤储层完井改造方法,钻完井成本低,钻井和完井过程中对目的煤储层无污染、无伤害。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现:

本发明提供一种煤储层完井改造方法,所述煤储层完井改造方法包括如下步骤:

a)一开井眼:提供一第一钻头,通过所述第一钻头钻至目的煤层顶部上方完钻,之后下入表层套管固井;

b)二开煤层段:提供一第二钻头,通过所述第二钻头钻穿所述目的煤层,并裸眼完井;

c)扩孔造穴:提供一扩孔钻头,通过所述扩孔钻头对所述目的煤层进行扩孔造穴;

d)完井改造:待扩孔造穴完毕后,下悬挂筛管完井。

在优选的实施方式中,在所述步骤b)与所述步骤c)之间还包括步骤b1)清洁井筒:提供一空压机及钻杆柱,将所述钻杆柱下入井筒,所述空压机提供的压缩空气通过所述钻杆柱注入所述井筒内,以循环干净所述井筒内的钻井液及岩屑。

在优选的实施方式中,在所述步骤c)与所述步骤d)之间还包括步骤c1)注气增压:提供一第三钻头,所述第三钻头下入所述目的煤层顶部上方2m~5m处后,通过所述第三钻头向所述目的煤层内注入气水混合物或压缩空气,直至所述目的煤层形成张性裂缝。

在优选的实施方式中,在所述步骤c1)与所述步骤d)之间还包括步骤c2)泄压:对所述井筒进行缓慢泄压,泄压7~8小时以上。

在优选的实施方式中,在所述步骤a)中,所述第一钻头钻至距离所述目的煤层顶部1m~5m处完钻。

在优选的实施方式中,在所述步骤b)中,所述第二钻头钻穿所述目的煤层后,在所述目的煤层下方5m~10m深度处完钻。

在优选的实施方式中,在所述步骤b)中,所述第二钻头通过空气或泡沫钻井液欠平衡钻穿所述目的煤层。

在优选的实施方式中,在所述步骤c)中,所述扩孔钻头以空气作为循环介质,从所述目的煤层的顶部开始对所述目的煤层的井壁煤岩进行欠平衡机械扩孔造穴。

在优选的实施方式中,所述扩孔钻头为单翼PDC扩孔钻头或双翼金刚齿扩孔钻头。

本发明的煤储层完井改造方法的特点及优点是:

一、本发明的煤储层完井改造方法,一开井眼直接钻至目的煤层顶部附近完钻,二开钻穿煤层段并裸眼完井,因此只需下一层套管,只需开展一次固井作业,有效简化了井身结构,降低了钻完井工艺及成本。

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