[发明专利]一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法

说明书

本发明公开了一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法，属于煤层气开发技术领域。采用间歇式注入方式，以稳定的注入速率将含驯化后耐高压产甲烷菌的液体从多分支水平井井口注入煤层，注液时提高直井排采强度，使注入液体置换出井中原有液体。直井排出液在地面经过分解产气及产甲烷菌培养、驯化后重新注入多分支井中，实现液体循环注入与煤层气增产。本发明一方面利用注入液体对煤层激励卸压及对气液渗流通道中煤粉的携带作用，可促进煤层气解吸并有利于气体的流动产出；另一方面利用微生物对煤粉的分解与产甲烷作用，可改善煤储层中裂隙的导流能力并增加井控范围内次生生物成因甲烷的供应，进而显著提高多分支对接井煤层气产量。

技术领域

本发明涉及一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法，尤其适用于中低煤阶煤层气多分支水平井主水平井眼筛管完井条件下，利用所注入的含甲烷菌液体对煤储层激励卸压、携带与分解裂隙渗流通道中煤粉并产生次生生物成因甲烷的作用，提高多分支对接井煤层气产量及煤层气资源采收率。

背景技术

我国煤层气资源丰富，预测埋深2000m以浅煤层气地质资源量达36.8×10¹²m³，与常规天然气资源量相当。煤层气规模化开发能够缓解我国常规油气能源短缺形势，降低煤矿瓦斯事故发生几率，减少煤矿生产中温室气体排放量，可产生显著的经济、环境、安全及社会效益。

由于区内煤储层渗透性普遍较差，因此单纯采用排水降压开发方式时储层压降漏斗扩展困难，导致煤层气生产井产气衰减快，煤层气单井及煤层气生产井组服务年限短。尽管当前所采用的多分支水平井开发模式可以在一定程度上提高煤层气井产气效果，但该开发模式下仍存在产气量衰减快、稳产时间短的问题。为了全面推进我国华北、西南、西北地区煤层气开面开发工作，就需要解决传统的煤层气开采方式下煤层气生产井组服务年限短，井组控制范围内煤层气资源采收率低的问题；同时考虑在煤层气开采过程中提高井控范围内煤层气资源供应，并以此提高煤层气开采的经济效益。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服传统排水降压开采方式下多分支对接井产气量衰减快，井控范围内煤层气资源采收率低，煤层气开发经济效益差的问题，提供一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明的一种间歇式循环注液提高多分支对接井煤层气产量的方法，包括采用射流泵、动力液泵、动力液池、气水分离器、分解产气池、废液处理池、产甲烷菌培养池、产甲烷菌驯化池和循环液注入泵；采用间歇式注入方式，以稳定的注入速率将含驯化后耐高压产甲烷菌的液体从多分支水平井井口注入煤层，直井排出液在地面经过分解产气及产甲烷菌培养、驯化后重新注入多分支井中，实现液体循环注入与煤层气增产；具体步骤如下：

(a)在目的煤层的地面向下施工一口具三开井身结构的煤层气直井，直至目的煤层，直井三开井段裸眼完井后，在目的煤层井段扩孔，形成目的煤层扩孔段；

(b)在与煤层气直井相对另一边地面施工一口具三开井身结构的多分支水平井，多分支三开井段于目的煤层中钻进，直至三开主水平井眼与煤层气直井的三开扩孔段对接，钻进过程中利用套管悬挂器在三开主水平井眼中悬挂筛管完井，同时间隔钻进多个分支水平井眼，并对分支水平井眼裸眼完井；

(c)在煤层气直井安装井下及地面排采装置，从煤层气直井的井筒中下入依次相连的同心双层油管、射流泵和绕丝筛管，地面通过动力液泵将动力液池中的动力液高压连续注入同心双层油管环空中，并以此驱动射流泵举升煤层气直井与多分支水平井井控范围内目的煤层中的流体，通过排水降压作用使煤层气解吸并渗流产出；

(d)随着煤层气直井排水采气工作进行，当煤层气直井经历稳定产气阶段，日产气量下降30％进入产气衰减阶段后，启动循环液注入泵，采用间歇式注入方式，以稳定的注入速率将产甲烷菌驯化池内含驯化后耐高压产甲烷菌的液体从多分支水平井井口注入目的煤层；