[发明专利]U型井系统及其钻井方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气抽采技术领域，具体而言，涉及一种U型井系统及其钻井方法。

背景技术

目前，在对煤矿中两层煤的煤层气进行抽采时，通常采用的地面与井下连通抽排方法为：远端U型对接连通井(直井和水平井连通)，其中水平段均不进行压裂。由于水平段均不压裂，排采受煤层的自然条件限制大，排采的控制面积有限，排采量难以得到提高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种U型井系统及其钻井方法，以解决现有技术中的煤层气排采的控制面积有限，排采量难以得到提高的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种U型井系统，包括：直井；水平井，具有竖直井段、水平井段以及连接在竖直井段和水平井段之间的过渡井段，水平井段远离过渡井段的一端与直井连通，水平井还包括斜向分支井段，斜向分支井段的一端连接在水平井段上。

进一步地，斜向分支井段为多个。

进一步地，多个斜向分支井段与水平井段均位于同一水平面内。

根据本发明的另一方面，提供了一种U型井系统的钻井方法，依次包括以下步骤：

步骤S10：竖直向下钻进至煤层内或钻通煤层形成直井；

步骤S20：竖直向下钻进至煤层上方形成水平井的竖直井段；

步骤S30：在竖直井段的下端进行定向造斜，并钻至煤层内形成过渡井段；

步骤S40：在过渡井段远离竖直井段的一端进行水平钻进形成第一水平井段；

步骤S50：在第一水平井段远离过渡井段的一端通过钻具进行斜向钻进形成第一斜向分支井段；

步骤S60：回拖钻具使其移动至第一水平井段内；

步骤S70：继续进行水平钻进形成第二水平井段，并且使第二水平井段与直井连通；

步骤S80：得到U型井系统。

进一步地，步骤S60还包括：使钻具在第一水平井段内沿朝向过渡井段的方向移动预定距离，通过钻具进行斜向钻进形成第二斜向分支井段。

进一步地，在步骤S60和步骤S70之间还包括：步骤S61：重复步骤S60形成多个第二斜向分支井段，回拖钻具使其移动至第一水平井段内。

进一步地，在步骤S10和步骤S20之间还包括：步骤S11：在煤层内扩孔形成连通腔体；步骤S70还包括：使第二水平井段与连通腔体连通。

进一步地，在步骤S70和步骤S80之间还包括：步骤S71：在第一水平井段和第二水平井段内设置筛管。

进一步地，步骤S11还包括：获得连通腔体处的位置信息。

进一步地，第一水平井段位于煤层的中上部。

应用本发明的技术方案，在水平井的水平井段上设置斜向分支井段。上述斜向分支井段位于在水平井周围的煤层中，可以有效地扩大U型井系统与煤层的接触面积，提高煤层气的排采量，排采效果更好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的U型井系统的实施例的结构示意图；以及

图2示出了根据本发明的U型井系统的钻井方法的实施例的流程示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、直井；20、水平井；21、竖直井段；22、水平井段；221、第一水平井段；222、第二水平井段；23、过渡井段；24、斜向分支井段；241、第一斜向分支井段；242、第二斜向分支井段；30、煤层；40、连通腔体；50、筛管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本实施例的U型井系统用于抽采煤矿的单层煤的煤层气。该U型井系统包括直井10和水平井20。其中，水平井20具有竖直井段21、水平井段22以及连接在竖直井段21和水平井段22之间的过渡井段23。水平井段22远离过渡井段23的一端与直井10连通。水平井20还包括两个斜向分支井段24。上述斜向分支井段24的一端连接在水平井段22上。上述两个斜向分支井段24与水平井段22均处于同一水平面内。

应用本实施例的U型井系统，在水平井20的水平井段22上设置斜向分支井段24。上述斜向分支井段24位于在水平井20周围的煤层30中，可以有效地扩大U型井系统与煤层30的接触面积，提高煤层气的排采量，排采效果更好。