[发明专利]一种多分支水平井钻完井方法及多分支水平井

说明书

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，特别涉及一种多分支水平井钻完井方法及多分支水平井。

背景技术

地面抽采煤层气将地下煤层与地面沟通形成排水采气的通道，一般通过钻井方式实现，钻井方式包括直井、定向井和水平井等方式。其中水平井可以有效地沟通煤层的裂隙和割理，增加煤层的泄流面积，特别是多分支水平井，极大地增加了单井的产气量，成为开发煤层气的重要井型。

在多数情况下，多分支水平井需要一个与多分支水平井的主井眼连通的生产直井。多分支水平井一般采用裸眼完井工艺，钻井过程中首先完成主井眼，然后分支侧钻依次完成分支井眼，首先钻的分支井眼是距离主井眼的距离最远，其他的分支井眼依次接近主井眼，最后钻的分支井眼距离主井眼最近。多分支水平井采用裸眼完井的方式具有施工操作简单和效率高等优点，但是裸眼完井工艺适用于煤层稳定的地质区域，在煤层不稳定的区域采用裸眼完井工艺容易造成井眼垮塌，对多分支水平井的排水采气通道很容易被阻塞，降低或者牺牲井眼对产能的贡献。

因此，如何降低由于煤层不稳定造成的多分支水平井的排水采气通道的阻塞，以保证井眼对产能的贡献，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多分支水平井钻完井方法，以降低由于煤层不稳定造成的多分支水平井的排水采气通道的阻塞，以保证井眼对产能的贡献。本发明还提供了一种多分支水平井。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多分支水平井钻完井方法，包括：

步骤1)钻多分支水平井的主井眼的直井段、造斜段和水平段的第一段主支井眼；

步骤2)由所述第一段主支井眼的末端开始，采用分段渐进向前的钻井方式，依次完成各分支井眼，所述分支井眼包括与所述第一段主支井眼在一条直线上的稳方位钻进段以及与所述稳方位钻进段连通且与所述稳方位钻进段呈预设夹角的分支井眼的井身；

步骤3)完成主井眼的水平段；

步骤4)向所述主井眼下入筛管。

优选的，在上述多分支水平井钻完井方法中，所述步骤2)包括：

步骤21)钻进第一分支井眼，所述第一分支井眼最靠近所述直井段，所述第一分支井眼自所述第一段主支井眼与生产井的连通点钻进，所述第一分支井眼稳方位钻进第一预设距离后扭方位钻进所述第一分支井眼的井身，所述第一分支井眼的稳方位钻进的井段为第一稳方位钻进段；

步骤22)钻进第N分支井眼，所述第N分支井眼自与第N-1分支井眼的第N-1稳方位钻进段的末端开始钻进，所述第N分支井眼稳方位钻进第N预设距离后扭方位钻进所述第N分支井眼的井身，所述第N分支井眼的稳方位钻进井段为第N稳方位钻进段，所述第N分支井眼较所述第N-1分支井眼远离所述直井段，其中，N为正整数，N≥2。

优选的，在上述多分支水平井钻完井方法中，步骤21)和步骤22)中稳方位钻进包括：

步骤211)控制螺杆钻具以初始工具面以第一预设速度匀速滑动钻进第二预设距离；

步骤212)控制所述螺杆钻具以初始工具面以第二预设速度匀速滑动钻进第三预设距离；

步骤213)向90°或者270°调整所述螺杆钻具的工具面，使所述水平段呈稳斜或者微增斜；

步骤214)控制所述螺杆钻具以第三预设速度匀速滑动钻进第四预设距离；

步骤215)控制所述螺杆钻具继续钻进，所述螺杆钻具的钻进速度逐步增至第四预设速度，根据地质导向调整所述螺杆钻具的工具面；

步骤216)当所述分支井眼与所述水平段之间的平面距离大于2.4m时，控制所述螺杆钻具的工具面相对于步骤213)的工具面反方向扭转3°-5°，使所述螺杆钻具以第四预设速度稳方位复合钻进第五预设距离，所述第二预设距离、所述第三预设距离、所述第四预设距离和所述第五预设距离之和等于所述第一预设距离。

优选的，在上述多分支水平井钻完井方法中，所述步骤211)中所述第一预设速度为2m/h，所述第二预设距离为2-2.5m；

所述步骤212)中所述第二预设速度为3m/h，所述第三预设距离为2.5-3m；

所述步骤214)中所述第三预设速度为5-6m/h，所述第四预设距离为4-6m；

所述步骤216)中所述第五预设距离为20-90m；

所述第一预设距离为30-100m。

优选的，在上述多分支水平井钻完井方法中，还包括步骤2)和步骤3)之间的步骤2a)：钻与所述分支井眼连通的第二级分支井眼。