一種多分支水平井系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤層氣領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多分支水平井系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]自上世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著隨鉆測(cè)量?jī)x器、馬達(dá)和PDC鉆頭等技術(shù)的發(fā)展，水平井鉆井技術(shù)開(kāi)始規(guī)模應(yīng)用。通過(guò)定向井技術(shù)把直井或斜井彎曲進(jìn)入目標(biāo)地層并平行目標(biāo)層鉆進(jìn)一定的長(zhǎng)度，由于地層一般是水平的或接近水平的所以目標(biāo)層中的井眼也是水平或接近水平的，通常把這樣的井稱為水平井。水平井按井型可分為單支水平井和多分支水平井；單支水平井又可劃分為傳統(tǒng)單支水平井和U型連通水平井；多分支水平井有可劃分為單主支多分支水平井和雙主支多分支水平，在主分支完成順序上有分為先鉆分支或先鉆主支。
[0003]煤層氣排采過(guò)程是排水、降壓、解吸和采氣的過(guò)程。煤層氣的排采是通過(guò)有效的排水、降低井底壓力使煤層氣解吸，匯集到低壓井筒被排放出來(lái)的一個(gè)過(guò)程，通常使用多分支水平井完成此排采過(guò)程。煤層氣排采過(guò)程是排水、降壓、解吸、采氣，第一個(gè)關(guān)節(jié)排水就決定了煤層氣水平井排采泵必須下至水平井最低點(diǎn)，只有該點(diǎn)才能有效排水，從而實(shí)現(xiàn)降壓、解吸和采氣。這就對(duì)水平井、多分支水平井鉆井工程提出了要求:所有分支井眼必須高于或等于排采泵位置，排采泵下入的最佳位置為著陸點(diǎn)或近端/遠(yuǎn)端U型井的連通點(diǎn)。也就是說(shuō):對(duì)于水平井、近端連通U型井、多分支水平井，必須保證在水平地層或傾斜地層中沿著傾斜方向鉆進(jìn)、布置；對(duì)于遠(yuǎn)端U型水平井，必須保證在水平地層或沿著下傾地層方向鉆進(jìn)、布置。這樣做才能保證在重力的作用下，地層水流向排采泵位置(水平井最低位置)，才能有效地實(shí)施煤層氣的排采。
[0004]多分支水平井能夠更有效溝通煤層自身孔隙裂縫通道、增加泄(油)氣面積、分支控制產(chǎn)氣資源面積效率高，能很好地克服了煤儲(chǔ)層的“低滲、低壓、低飽和”特征。所以多分支水平井在煤層氣開(kāi)發(fā)中的受到越來(lái)越大的重視和運(yùn)用。但是水平井及多分支水平井主要適用于薄層和低滲儲(chǔ)層的開(kāi)發(fā)。但是對(duì)于傾角大于25°傾斜底層中的煤層氣的排采，由于其地勢(shì)較高存在排采難度和施工難度之間的矛盾，故傾斜地層中的煤層水一直不能得到有效的排出。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)在面對(duì)傾斜地層中排采降壓的問(wèn)題時(shí)，依然采用傳統(tǒng)的多分支水平井的模式，雖然排采時(shí)，利用水流的重力會(huì)得到一個(gè)較好的排水效果，但此技術(shù)的問(wèn)題在于在開(kāi)鉆多分支水平井時(shí)，由于傾斜地層托住和降低了懸重，在摩阻、托壓作用下，限制了水平井在傾斜地層中的鉆設(shè)長(zhǎng)度。摩阻和托壓與水平井的長(zhǎng)度和傾斜幅度成正比，為了克服摩阻和托壓施加過(guò)大的鉆井參數(shù)(鉆壓、懸重、扭矩等)易破壞井眼的穩(wěn)定性，特別是在機(jī)械強(qiáng)度薄弱易坍垮的煤層中特別容易造成井眼坍塌卡鉆事故的發(fā)生，釀成嚴(yán)重的損失。
[0006]基于上述問(wèn)題，有必要提出一種有效的多分支水平井系統(tǒng)，以解決傾斜地層中煤層水排采降壓難的問(wèn)題。。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型旨在提供一種多分支水平井系統(tǒng)，以解決傾斜地層中的煤層氣排水降壓?jiǎn)栴}。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種多分支水平井系統(tǒng)，多分支水平井系統(tǒng)設(shè)置在傾斜地層中，多分支水平井系統(tǒng)包括至少兩支多分支水平井，各多分支水平井分別包括:直井段；連通直井，位于地勢(shì)低于直井段的位置上；主井眼，連接在直井段和連通直井之間；相鄰兩支多分支水平井中主井眼通過(guò)分支井眼水流通相連。
[0009]進(jìn)一步地，設(shè)置在相鄰兩個(gè)主井眼之間的分支井眼的第一端與一個(gè)主井眼直接連通，第二端偏離水平方向向下延伸與另一個(gè)主井眼直接連通或滲透連通。
[0010]進(jìn)一步地，分支井眼的第二端與另一個(gè)主井眼滲透連通時(shí)，分支井眼的第二端距離另一個(gè)主井眼的距離為3-15米。
[0011]進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)主井眼之間設(shè)置有多個(gè)分支井眼，各分支井眼均由同一口主井眼向外延伸形成。
[0012]進(jìn)一步地，相鄰兩個(gè)主井眼之間設(shè)置有多個(gè)分支井眼，相鄰兩個(gè)分支井眼由不同的主井眼向外延伸形成。
[0013]進(jìn)一步地，分支井眼的水平投影長(zhǎng)度為100?500米。
[0014]進(jìn)一步地，各多分支水平井的主井眼沿與下傾方向夾角為-90° < α <90°的方向延伸。
[0015]進(jìn)一步地，各多分支水平井的主井眼平行設(shè)置。
[0016]進(jìn)一步地，每?jī)蓚€(gè)相鄰多分支水平井為一組，位于一組中的兩支多分支水平井共用一個(gè)直井段。
[0017]應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種多分支水平井系統(tǒng)及其施工方法，通過(guò)將至少兩支多分支水平井設(shè)置在傾斜地層中，并且利用分支井眼將主井眼水流通相連的布局，可以有效地排采傾斜地層中的水，達(dá)到降壓解析的目的。這種多分支水平井系統(tǒng)在使用時(shí)，傾斜地層中的水通過(guò)排采泵和重力的作用，從地層中析出進(jìn)入主井眼，隨后從主井眼上的分井眼進(jìn)入分支，地層水通過(guò)分支流至相鄰的主井眼。接下來(lái)地層水重復(fù)上述的步驟，通過(guò)分支到達(dá)另一個(gè)主井眼，大大增加了排水量，直至最大限度地將地層水排除，達(dá)到降壓解析的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0018]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施方式的多分支水平井系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0021]正如【背景技術(shù)】部分所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中存在在傾斜地層中不能有效地排水降壓的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，本實(shí)用新型發(fā)明人提供了一種多分支水平井系統(tǒng)。如圖1所示，這種多分支水平井系統(tǒng)設(shè)置在傾斜地層中，多分支水平井系統(tǒng)包括至少兩支多分支水平井，每個(gè)多分支水平井分別包括:直井段3、連通直井4、主井眼2，其中連通直井4位于地勢(shì)低于直井段3的位置上，主井眼2連接在直井段3和連通直井4之間，相鄰兩支多分支水平井中主井眼2通過(guò)分支井眼I水流通相連。
[0022]本實(shí)用新型上述的多分支水平井系統(tǒng)，通過(guò)將至少兩支多分支水平井設(shè)置在傾斜地層中，并且利用分支井眼I將主井眼2水流通相連的布局，可以有效地排采傾斜地層中的水，達(dá)到降壓解析的目的。這種多分支水平井系統(tǒng)在使用時(shí)，傾斜地層中的水通過(guò)排采泵和重力的作用，從地層中析出進(jìn)入主井眼2，隨后從主井眼2上的分井眼進(jìn)入分支，地層水通過(guò)分支流至相鄰的主井眼2。接下來(lái)地層水重復(fù)上述的步驟，通過(guò)分支到達(dá)另一個(gè)主井眼2，大大增加了排水量，直至最大限度地將地層水排除，達(dá)到降壓解析的目的。
[0023]一種典型的實(shí)施例中，設(shè)置在相鄰兩個(gè)主井眼2之間的分支井眼I的第一端與一個(gè)主井眼2直接連通，第二端偏離水平方向向下延伸與另一個(gè)主井眼2直接連通或滲透連通。通過(guò)上述連接關(guān)系，地層水可以更高效地從地層中被排采出來(lái)，達(dá)到降壓目的。分支井眼I的一端與主井眼2連通有利于地層水直接進(jìn)入分支，而當(dāng)?shù)貙铀袎毫^大時(shí)，可以采取分支另一端與相鄰主井眼2相連通的方式，為排采降壓提供有利布局，而當(dāng)?shù)貙铀袎毫m中時(shí)，可以采取分支另一端與相鄰主井眼2滲透連通的方式，不僅可以達(dá)到正常的降壓解析的作用，還省去了對(duì)多余分支井眼I的后期維護(hù)的費(fèi)用。
[0024]其中一種實(shí)施例中，分支井眼I的第二端與另一個(gè)主井眼2滲透連通時(shí)，分支井眼I的第二端距離另一個(gè)主井眼2的距離為3?15米。將分支井眼I的第二端距離設(shè)置為到另一個(gè)主井眼2的距離為3?15米，可以在保證正常的降壓解析的同時(shí)，保證分支與相鄰主井眼2的滲透連通。分支井眼I的第二端距離設(shè)置為到另一個(gè)主井眼2的距離大于3?15米時(shí)，地層水滲透效果會(huì)相對(duì)較差，不利于地層水的排采降壓，而當(dāng)此距離小于3?15米時(shí)，則會(huì)面臨滲透連通變?yōu)檫B通的可能，增加了后期的維護(hù)成本。
[0025]另一種實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)主井眼2之間設(shè)置有多個(gè)分支井眼1，各分支井眼I均由同一口主井眼2向外延伸形成。多個(gè)分支井眼I的設(shè)置增加了水平井與地層的接觸面積，不僅利于不同地層中的排水降壓，同時(shí)還可以增加采氣量，而分支井眼I位于同一口主井眼2上便于施工，降低施工成本。
[0026]上述是實(shí)用新型中，相鄰兩個(gè)主井眼2之間設(shè)置有多個(gè)分支井眼I，相鄰兩個(gè)分支井眼I由不同的主井眼2向外延伸形成。同樣多個(gè)分支井眼I的設(shè)置增加了水平井與地層的接觸面積，不僅利于不同地層中的排水降壓，同時(shí)還可以增加采氣量，而將分支井眼I由不同的主井眼2向外延伸則有利于平衡各各主井眼2中的排水量和后期的泄油量，降低了主井眼2的維護(hù)成本。
[0027]在一種的實(shí)施例中，分支井眼I的水平投影長(zhǎng)度為100?500米。此種布局可以使相鄰兩支多分支水平井發(fā)揮最大的排水降壓作用同時(shí)保證分支井眼I的滲透連接不會(huì)被破壞。當(dāng)分支井眼I的水平投影距離小于100米時(shí)，意味著相鄰的兩支多分支水平井的主井眼2離的很近，這樣不僅降低了與地層的接觸面積同時(shí)還增加了兩個(gè)相鄰主井眼2間的