CN104912479A - 煤层气水平分支井钻完井方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤层气水平分支井钻完井方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1：采用常规钻具组合完成水平分支井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管固井；步骤2：三开煤层水平段采用套管钻井钻具组合进行钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出完钻；步骤3：下入超短半径径向水平井钻井工具，进行磨铣套管和煤层中分支井的钻进。本发明能够减少煤层主井眼钻进时的停泵时间，有效支撑煤层，避免钻井抽汲作用，减少水平井井塌、埋钻具事故；大大简化分支井钻井工艺，降低分支井钻进风险，缩短作业周期，减少煤层气分支钻井成本。

Description

煤层气水平分支井钻完井方法

技术领域

本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种煤层气水平分支井钻完井方法。

背景技术

水平分支井技术作为煤层气开采最重要的增产手段之一，主要具有单井控制储量大，产量高，穿透度高，具有比直井更长的完井段，能够产生较大的泄压区，具有水力压裂造缝所不能的定向控制和长度控制等优点。

但是煤较常规储层弹性模量低、泊松比高，容易造成井眼垮塌，煤层气水平分支井的风险随着水平段长度的延伸、裸眼孔空置时间的延长明显增大，这点在松软煤层表现的更为突出，加之水平井分支钻井成本大，水平井分支井钻井技术严重影响煤层气的开发效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种煤层气水平分支井钻完井方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种煤层气水平分支井钻完井方法，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：采用常规钻具组合完成水平分支井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管固井；

步骤2：三开煤层水平段采用套管钻井钻具组合进行钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出完钻；

步骤3：下入超短半径径向水平井钻井工具，进行磨铣套管和煤层中分支井的钻进。

上述方案中，所述步骤1中，水平井的直井段和增斜段由常规定向钻具组合完成，完钻层位位于煤层或者煤层顶板附近。

上述方案中，所述步骤2中，水平段通过套管钻井钻具组合进行钻进，当增斜段3的完钻层位不在煤层6时，三开先通过常规定向钻具组合钻入煤层6后再下入套管定向钻具组合完成水平段的钻进，三开完钻后用泵送打捞装置打捞井底钻具组合。

上述方案中，所述钻具组合采用井底钻具组合，或者采用钻杆、悬挂器、套管和井底钻具组合的钻井组合。

上述方案中，所述步骤3中，采用超短半径径向井钻井技术进行分支井的钻进。

上述方案中，三开水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。

上述方案中，分支水平井与远端或近端排采直井相联通。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明运用套管钻井技术进行煤层气水平井水平段钻进，采用超短半径钻井技术进行分支井的钻进，具体优点如下：(1)减少煤层主井眼钻进时的停泵时间，有效支撑煤层，避免钻井抽汲作用，减少水平井井塌、埋钻具事故；(2)大大简化分支井钻井工艺，降低分支井钻进风险，缩短作业周期，减少煤层气分支钻井成本。

附图说明

图1是本发明的煤层气水平分支井井身结构；

图中：1.一开表层井段，2.二开直井段，3.二开增斜段，4.三开井段，5.分支井井眼，6.煤层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明先使用常规钻具组合完成水平井一开表层段和二开井段的钻进，完钻后下套管固井，完钻层位位于煤层或接近煤层的位置，三开水平段采用套管定向钻具组合钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出，之后采用超短半径钻井技术进行分支井的钻进，最终钻成鱼骨型水平分支井。

本发明实施例提供一种煤层气水平分支井钻完井方法，如图1所示，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：采用常规钻具组合完成水平分支井的一开表层段、二开直井段2和增斜段3的钻进，完钻后下套管固井；

具体的，水平井直井段包括一开表层井段1和二开直井段2，一开完钻下表套后进行固井作业，二开增斜3段使用导向钻具组合进行钻进，完钻位置在煤层6或附近顶板中，完钻后下入技术套管并固井。

水平井的直井段2和增斜段3由常规定向钻具组合完成，完钻层位位于煤层6或者煤层顶板附近。

步骤2：三开煤层水平段采用套管钻井钻具组合进行钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出完钻；

具体的，三开采用套管定向钻具组合钻进。套管钻井井下管柱串包括钻头与扩眼器相联接，扩眼器上端联接有减震器/液推，上部与动力钻具连接，动力钻具与定向无磁短节和无磁钻具，无磁钻具上端与锁定装置相联接，锁定装置将井下钻具组合锁定在套管柱底部。钻进方式可采取复合钻进和滑动钻进方式。钻至设计深度后，用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出完钻。在井口安装钢丝防喷装置和泵送装置，钢丝打捞装置用泵送方式送至井底，如果井斜过大，泵送方法失败，可使用油管连接打捞器入井打捞井下钻具组合。

水平段通过套管钻井钻具组合进行钻进，当增斜段3的完钻层位不在煤层6时，三开先通过常规定向钻具组合钻入煤层6后再下入套管定向钻具组合完成水平段的钻进，三开完钻后用泵送打捞装置打捞井底钻具组合。

所述钻具组合采用井底钻具组合，或者采用钻杆、悬挂器、套管和井底钻具组合的钻井组合。

步骤3：下入超短半径径向水平井钻井工具，进行磨铣套管和煤层中分支井的钻进。

具体的，先下入导向器，主要设备包括导向器、万向轴等，导向器与油管下端相连，通钻机机将导向器下入井中，整个径向钻井作业过程中，井下导向器通过油管悬挂在套管中，通过陀螺仪或其他仪器确定井下导向器的方位角，地面钻盘通过旋转油管带动井下导向器调整方位角，下放时要平稳操作，下管速度控制在20m/min。套管开窗，主要设备包括螺杆马达、万向轴、开窗钻头等，设备与连续油管相连，从油管中下入，下到设计深度后，开窗钻头和万向轴由井下引导器引导，由与油管平行转向垂直，开窗钻头接触套管待钻位置，启动地面高压泵，钻进参数:泵压28-43MPa、排量0.75-0.85L/s，连续油管将高压钻井液输送至井下螺杆马达，开始套管开窗，随着套管的钻进，地面控制系统下放连续管，完成套管的开窗工序。钻分支井眼，通过连续油管将自驱动射流钻头下入油管中，启动地面高压泵，自驱动射流钻头利用高速射流的侵蚀作用实现对地层破岩、钻孔，自驱动射流钻头向后喷出的高速射流与钻孔内壁间产生的作用力为钻头和连续油管的顺利钻进提供了推动力，钻进参数为泵压57MPa、排量0.52L/s，径向水力射流钻进100m，起出连续油管和自驱动射流钻头，重新上提或下方油管柱，旋转钻盘，确定井下导向器的方位角，钻下一个分支井眼，最终完成径向井段的钻井作业。

采用超短半径径向井钻井技术进行分支井的钻进。

三开水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。

分支水平井与远端或近端排采直井相联通。

本发明实施例提供一种煤层气水平分支井的钻完井方法，先使用常规钻具组合完成水平井一开和二开井段的钻进，完钻后下套管固井，完钻层位位于煤层或接近煤层的位置，三开水平段采用套管定向钻具组合钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出，之后采用超短半径钻井技术进行分支井的钻进，最终钻成鱼骨型水平分支井。

因此，本发明有如下优点：(1)减少煤层主井眼钻进时的停泵时间，有效支撑煤层，避免钻井抽汲作用，减少水平井井塌、埋钻具事故；(2)大大简化分支井钻井工艺，降低分支井钻进风险，缩短作业周期，减少煤层气分支钻井成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：采用常规钻具组合完成水平分支井的一开表层段(1)、二开直井段(2)和增斜段(3)的钻进，完钻后下套管固井；

步骤2：三开煤层水平段采用套管钻井钻具组合进行钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底定向钻具组合起出完钻；

步骤3：下入超短半径径向水平井钻井工具，进行磨铣套管和煤层中分支井的钻进。

2.根据权利要求1所述的煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：所述步骤1中，水平井的直井段(2)和增斜段(3)由常规定向钻具组合完成，完钻层位位于煤层(6)或者煤层顶板附近。

3.根据权利要求1所述的煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：所述步骤2中，水平段通过套管钻井钻具组合进行钻进，当增斜段(3)的完钻层位不在煤层(6)时，三开先通过常规定向钻具组合钻入煤层(6)后再下入套管定向钻具组合完成水平段的钻进，三开完钻后用泵送打捞装置打捞井底钻具组合。

4.根据权利要求3所述的煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：所述钻具组合采用井底钻具组合，或者采用钻杆、悬挂器、套管和井底钻具组合的钻井组合。

5.根据权利要求1所述的煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：所述步骤3中，采用超短半径径向井钻井技术进行分支井的钻进。

6.根据权利要求1所述的煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：三开水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。

7.根据权利要求1所述的一种煤层气水平分支井钻完井方法，其特征在于：分支水平井与远端或近端排采直井相联通。