[实用新型]一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组

说明书

本实用新型提出了一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，包括：直井和位于直井一侧的水平井，直井与水平井共用一个井口；直井靶点位于储层下方的稳定地层中；水平井的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于储层上方的稳定地层中，水平井靶点位于储层上方稳定地层或储层中；直井和水平井均设有压裂防砂层，直井压裂缝为水平缝；水平井压裂缝为垂直缝，下端伸入储层，水平井压裂缝的数量不少于2条。本实用新型的有益效果如下：通过将T型井组中的直井靶点、水平井造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均设置于储层下伏或上覆稳定地层中，这样既能增加整个井组井筒的稳定和井控安全，又能增加井筒与储层的接触面积。

技术领域

本实用新型涉及天然气水合物钻井开采技术领域，特别是指一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组。

背景技术

非成岩型天然气水合物主要埋于海底浅层，其储层不坚硬或非成岩而成流沙状，因此用于开采非成岩型天然气水合物的井壁失稳现象频发。如果流沙大量产出，储层被采空，则上覆地层会失稳塌陷，甚至诱发海底滑塌或海啸等灾难性事故。

非成岩型天然气水合物在低温高压条件下呈固态，开采过程中，随着其周围温度、压力的改变，其相态会由固态变为气态，同时产出水。如果相态转变不可控，则水合物体积会急剧膨胀，加之海洋中非成岩型天然气水合物埋藏浅、固井不牢，极易引起井壁失稳、井喷失控及人员伤亡等事故。

综上所述，在非成岩型天然气水合物开采过程中，安全稳定的井壁条件有利于生产控制、环境风险等问题的有效解决。目前，国内外普遍采用大井口直井进行海洋中非成岩型天然气水合物的试采工作。由于上述试采工作主要以获得地层资料和相关数据为主，甲烷产量低，因此并不需要过多考虑井壁失稳可能造成的各种失控及安全事故。但是在进行非成岩型天然气水合物的工业化开采时，随着水合物的大量分解，甲烷、水、储层砂会高速产出，这个过程极易引起储层采空、失稳、井壁坍塌、井喷失控等灾难性事故。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，解决了现有技术中井壁稳定性差、井筒不稳定、开采过程风险较大的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，包括：直井和位于所述直井一侧的第一水平井，所述直井与所述第一水平井共用一个井口；所述直井的直井靶点位于储层下方的第二稳定地层中，所述直井靶点到所述储层的距离大于或等于井口到所述储层距离的1/2；所述第一水平井的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层上方的第一稳定地层中，所述第一水平井的水平井靶点位于所述第一稳定地层或所述储层中；所述直井和所述第一水平井均设有压裂防砂层，所述直井的直井压裂缝为水平缝，所述直井压裂缝的半长不小于50米；所述第一水平井的第一水平井压裂缝为垂直缝，所述第一水平井压裂缝的下端伸入所述储层，所述第一水平井压裂缝的数量不少于2条。

作为优选，所述直井的另一侧还设有第二水平井，所述第二水平井与所述直井共用一个井口；所述第二水平井的水平井靶点、造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层上方的第一稳定地层中；所述第二水平井设有压裂防砂层，所述第二水平井的第二水平井压裂缝为垂直缝，所述第二水平井压裂缝的下端伸入所述储层，所述第二水平井压裂缝的数量不少于2条。

作为优选，所述水平段的长度不小于200米。

本实用新型所述T型井组的建井方法如下：

先钻一口直井，直井靶点位于储层下方第二稳定地层中，套管完井后，进行射孔、压裂防砂作业后关井；利用直井的井口再钻水平井，水平井的造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均位于非成岩天然气水合物储层的上覆(不一定与储层相邻)的第一稳定地层中，水平井靶点可在上覆稳定地层中也可在储层中，套管完井后，向储层方向射孔、压裂防砂作业后关井。