一种多分支水平井系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种多分支水平井系统，此多分支水平井系统设置在上倾地层中，多分支水平井系统包括至少一组水平井单元，水平井单元包括：至少两口U型井，各U型井包括直井段和配合直井，直井段所处地势高于配合直井所处地势；至少一口多分支水平井，每口多分支水平井对应地设置在相邻两口U型井之间，每口多分支水平井包括直井段、与直井段相连的主井眼以及与主井眼相连且向下延伸的分支井眼，每口多分支水平井的分支井眼分别向与其相邻的U型井延伸，并与相应的U型井直接连通或渗透连通。本实用新型专利技术提供的水平井系统可以有效的解决上倾底层中煤层水排采降压的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种多分支水平井系统
本技术涉及煤层气领域，具体而言，涉及一种多分支水平井系统。
技术介绍
自上世纪80年代开始，随着随钻测量仪器、马达和PDC钻头等技术的发展，水平井钻井技术开始规模应用。通过定向井技术把直井或斜井弯曲进入目标地层并平行目标层钻进一定的长度，由于地层一般是水平的或接近水平的所以目标层中的井眼也是水平或接近水平的，通常把这样的井称为水平井。水平井按井型可分为单支水平井和多分支水平井；单支水平井又可划分为传统单支水平井和U型连通水平井；多分支水平井有可划分为单主支多分支水平井和双主支多分支水平，在主分支完成顺序上有分为先钻分支或先钻主支。 煤层气排采过程是排水、降压、解吸和采气的过程。煤层气的排采是通过有效的排水、降低井底压力使煤层气解吸，汇集到低压井筒被排放出来的一个过程，通常使用多分支水平井完成此排采过程。煤层气排采过程是排水、降压、解吸、采气，第一个关节排水就决定了煤层气水平井排采泵必须下至水平井最低点，只有该点才能有效排水，从而实现降压、解吸和采气。这就对水平井、多分支水平井钻井工程提出了要求:所有分支井眼必须高于或等于排采泵位置，排采泵下入的最佳位置为着陆点或近端/远端U型井的连通点。也就是说:对于水平井、近端连通U型井、多分支水平井，必须保证在水平地层或上倾地层中沿着上倾方向钻进、布置；对于远端U型水平井，必须保证在水平地层或沿着下倾地层方向钻进、布置。这样做才能保证在重力的作用下，地层水流向排采泵位置(水平井最低位置)，才能有效地实施煤层气的排采。 多分支水平井能够更有效沟通煤层自身孔隙裂缝通道、增加泄(油)气面积、分支控制产气资源面积效率高，能很好地克服了煤储层的“低渗、低压、低饱和”特征。所以多分支水平井在煤层气开发中的受到越来越大的重视和运用。但是水平井及多分支水平井主要适用于薄层和低渗储层的开发。但是对于倾角大于20°上倾底层中的煤层气的排采，由于其地势较高存在排采难度和施工难度之间的矛盾，故上倾地层中的煤层水一直不能得到有效的排出。 现有技术在面对上倾地层中排采降压的问题时，依然采用传统的多分支水平井的模式，虽然排采时，利用水流的重力会得到一个较好的排水效果，但此技术的问题在于在开钻多分支水平井时，由于上倾地层托住和降低了悬重，在摩阻、托压作用下，限制了水平井在上倾地层中的钻设长度。摩阻和托压与水平井的长度和上倾幅度成正比，为了克服摩阻和托压施加过大的钻井参数(钻压、悬重、扭矩等)易破坏井眼的稳定性，特别是在机械强度薄弱易坍垮的煤层中特别容易造成井眼坍塌卡钻事故的发生，酿成严重的损失。 基于上述问题，有必要提出一种有效的多分支水平井系统，以解决上倾地层中煤层水排采降压难的问题。
技术实现思路
本技术旨在提供一种多分支水平井系统，以解决现有技术中上倾地层中煤层水排采降压难的问题。 为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种多分支水平井系统，此多分支水平井系统设置在上倾地层中，多分支水平井系统包括至少一组水平井单元，水平井单元包括:至少两口 U型井，各U型井包括直井段和配合直井，直井段所处地势高于配合直井所处地势；至少一口多分支水平井，每口多分支水平井对应地设置在相邻两口 U型井之间，每口多分支水平井包括直井段、与直井段相连的主井眼以及与主井眼相连且向下延伸的分支井眼；每口多分支水平井的分支井眼分别向与其相邻的U型井延伸，并与相应的U型井直接连通或渗透连通。 进一步地，分支井眼与U型井渗透连通，分支井眼的末端与U型井之间的距离为3?15米。 进一步地，各多分支水平井的主井眼长度为U型井长度的1/3?1/2。 进一步地，水平井单元中至少两口相邻的U型井，以及对应设置在两口相邻U型井中的多分支水平井共用一个直井段。 进一步地，多分支水平井系统设置于山丘地势中，且多分支水平井系统包括周向排布在山丘地势上的多个水平井单元。 进一步地，共用一个直井段的两个相邻的U型井之间的夹角为30?90度，同时共用一个直井段的多分支水平的主井眼位于相邻两个U型井之间的中分线上。 进一步地，多个水平井单元中相邻两个多分支水平井单元共用一个U型井。 进一步地，多个水平井单元中各U型井和各多分支水平井共用一个直井段。 进一步地，多分支水平井系统包括四组水平井单元。 应用本技术的技术方案一种多分支水平井系统及其施工方法，通过将至少两口 U型井和至少一口多分支水平井设置在倾斜地层中，并且利用U型井的主井眼和多分支水平井分支井眼水流通相连的布局，可以有效地排采上倾地层中的水，达到降压解析的目的。这种多分支水平井系统在使用时，上倾地层中的水通过排采泵和重力的作用，从地层中析出随后从多分支水平井的主井眼进入分支井眼，多分支水平井中的地层水通过其上的分支流至相邻的U型井主井眼，与U型井主井眼中的地层水汇合，最终一起从U型井的配合直井排出。接下来地层水重复上述的步骤，直至最大限度地将地层水排除，达到降压解析的目的。 【附图说明】 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中: 图1示出了根据本技术实施例的多分支水平井系统示意图。 【具体实施方式】 下面将结合本技术实施例的附图，对本技术的实施例中的技术方案进行详细的说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。 正如
技术介绍
部分所介绍的，现有技术中存在在倾斜地层中不能有效地排水降压的问题。为了解决这一问题，本技术提供了一种多分支水平井系统。如图1所示，这种多分支水平井系统设置在上倾地层中，多分支水平井系统包括至少一组水平井单元，一组水平井单元包括: 至少两口 U型井4和至少一口多分支水平井，一口 U型井4包括直井段3和配合直井2，直井段3所处地势高于配合直井2所处地势；一口多分支水平井对应地设置在相邻两口 U型井4之间，每口多分支水平井包括直井段3，与直井段3相连的主井眼，以及与主井眼相连且向下延伸的分支井眼1，每口多分支水平井的分支井眼I分别向与其相邻的U型井4延伸，并与相应的U型井4直接连通或渗透连通。 本技术上述的多分支水平井系统，通过将至少两口 U型井4和至少一口多分支水平井设置在倾斜地层中，并且利用U型井4的主井眼和多分支水平井分支井眼I水流通相连的布局，可以有效地排采上倾地层中的水，达到降压解析的目的。这种多分支水平井系统在使用时，上倾地层中的水通过排采泵和重力的作用，从地层中析出随后从多分支水平井的主井眼进入分支井眼1，多分支水平井中的地层水通过其上的分支流至相邻的U型井4主井眼，与U型井4主井眼中的地层水汇合，最终一起从U型井4的配合直井2排出。接下来地层水重复上述的步骤，直至最大限度地将地层水排除，达到降压解析的目的。 而水平井的分支井眼I与其相邻的U型井4直接连通或渗透连通。通过上述连接关系，地层水可以更高效地从地层中被排采出来，达到降压目的。而当地层水中压力较大时，可以采取水平井分支井眼I与相邻U型井4主井眼直接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多分支水平井系统，所述多分支水平井系统设置在倾斜地层中，其特征在于，所述多分支水平井系统包括至少一组水平井单元，所述水平井单元包括：至少两口U型井，各所述U型井包括直井段(3)和配合直井(2)，所述直井段(3)所处地势高于所述配合直井(2)所处地势；至少一口多分支水平井，每口所述多分支水平井对应地设置在相邻两口U型井(4)之间，每口所述多分支水平井包括直井段(3)、与所述直井段(3)相连的主井眼以及与所述主井眼相连且向下延伸的分支井眼(1)；每口所述多分支水平井的分支井眼(1)分别向与其相邻的U型井(4)延伸，并与相应的U型井(4)直接连通或渗透连通。

【技术特征摘要】
1.一种多分支水平井系统，所述多分支水平井系统设置在倾斜地层中，其特征在于，所述多分支水平井系统包括至少一组水平井单元，所述水平井单元包括: 至少两口 U型井，各所述U型井包括直井段(3)和配合直井(2)，所述直井段(3)所处地势高于所述配合直井(2)所处地势； 至少一口多分支水平井，每口所述多分支水平井对应地设置在相邻两口 U型井(4)之间，每口所述多分支水平井包括直井段(3)、与所述直井段(3)相连的主井眼以及与所述主井眼相连且向下延伸的分支井眼(I); 每口所述多分支水平井的分支井眼(I)分别向与其相邻的U型井(4)延伸，并与相应的U型井(4)直接连通或渗透连通。2.根据权利要求1所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述分支井眼(I)与所述U型井渗透连通，所述分支井眼(I)的末端与所述U型井(4)之间的距离为3?15米。3.根据权利要求1所述的多分支水平井系统，其特征在于，各所述多分支水平井的主井眼长度为所述U型井(4)长度的1/3?1/2。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨锐，杨陆武，崔玉环，郭卫东，刘利德，
申请(专利权)人：北京奥瑞安能源技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11