煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法技术

本发明专利技术提供了一种煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法。煤气层用水平井包括水平井组，水平井组包括多个水平井，各水平井均包括竖直井段和与竖直井段连接的水平井段，各水平井段平行设置。采用本发明专利技术的煤气层用水平井开采煤气层的煤层气藏，解决了现有技术中的煤层气藏的开采效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法
本专利技术涉及煤气层开采
，具体而言，涉及一种煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法。
技术介绍
煤气层的地质结构多变，煤的多阶段演化和多热源叠加使煤的变质作用显著，造成煤层气藏在煤气层的物性、含气保存与开采条件等方面有明显的特殊性。相当多的煤层气藏表现出高应力和低渗透的特征，这些特征使煤层气藏的开采面临更严苛的技术要求。高应力、低渗透的煤气层一直是能源开发领域的攻关方向。低渗透煤气层属于难开发资源，单纯依靠地层自身条件，不能形成良好的渗流条件。单井产量低，难以获得理想的结果。常规技术在开采煤气层的煤层气藏时，采用在一个井场中设置一口水平井，由于煤层气藏的低渗透性，只有一口水平井的井场只能通过水平井开采水平井的水平段周边有限区域的煤层气藏，并且由于煤层气藏的低渗透性，煤层气藏在煤气层中的渗透速度慢，因而水平井的水平段开采煤层气藏的速度慢，效率低。即现有技术中，煤层气藏的开采效率低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种煤气层用水平井及该水平井的钻井和压裂方法，以解决现有技术中煤层气藏的开采效率低的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种煤气层用水平井，煤气层用水平井包括水平井组，水平井组包括多个水平井，各水平井均包括竖直井段和与竖直井段连接的水平井段，各水平井段平行设置。进一步地，相邻两个水平井段在第一平面上的投影之间具有距离h，距离h大于等于280m且小于等于300m，其中，第一平面垂直于煤气层的高度方向。进一步地，煤气层用水平井包括三个水平井，三个水平井的水平井段依次间隔设置，位于外侧的两个水平井均包括设置在竖直井段和水平井段之间的向外延伸段以及扭方位段，向外延伸段的第一端与竖直井段连接，向外延伸段的第二端与扭方位段连接，扭方位段的第一端与向外延伸段连接，扭方位段的第二端与水平井段连接。进一步地，向外延伸段与水平井段之间具有夹角α，夹角α大于等于60°且小于等于100°，向外延伸段的长度L2为大于等于100m且小于等于200m。进一步地，位于外侧的两个水平井均还包括着陆段，着陆段设置在扭方位段和水平井段之间。进一步地，沿煤气层的高度方向，水平井段和着陆段的连接处与水平井段的自由端之间存在高度差H。进一步地，高度差H大于等于10m且小于等于80m。进一步地，水平井段的长度为L1，L1大于等于500m且小于等于1500m，或者L1小于等于2000m。进一步地，水平井段位于煤气层的中下位置。进一步地，煤气层用水平井包括多个水平井组，多个水平井组间隔设置。根据本专利技术的另一方面，提供了一种煤气层用水平井的钻井和压裂方法，钻井和压裂方法采用前述的煤气层用水平井进行。进一步地，钻井和压裂方法包括：确定煤气层中主应力的方向；控制水平井段的中心线与主应力方向之间的夹角大于60°。进一步地，钻井和压裂方法还包括在水平井段内设置压裂点的步骤。进一步地，位于第一个水平井段内的压裂点和位于第二个水平井段内的压裂点错位布置。进一步地，水平井段内设置有多个压裂点，多个压裂点沿水平井段的延伸方向间隔布置。进一步地，相邻两个压裂点之间的间隔为大于等于50m且小于等于100m。应用本专利技术的技术方案，由于水平井组包括多个水平井，多个水平井的水平井段平行设置于煤气层中，因而在开采煤气层中的煤层气藏时，通过多个水平井的水平井段同时开采煤气层中的煤层气藏，相对于现有技术中，只通过设置在煤气层中的一个水平井的水平段开采煤气层的煤层气藏，本专利技术的技术方案提高了煤层气藏的开采速度，提高了煤层气藏的开采效率。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专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的煤气层用水平井的实施例一的示意图；图2示出了图1的煤气层用水平井在第一平面的投影图；图3示出了图2的压裂点布置方式及裂缝的示意图；以及图4示出了根据本专利技术的煤气层用水平井的实施例二在第一平面的投影图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、竖直井段；20、水平井段；21、第二水平井段；211、向外延伸段；212、扭方位段；2121、着陆段；22、第一水平井段；30、裂缝。具体实施方式需要说明的是，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专利技术。本实施例中，煤气层的高度方向为图1中的Z方向；第一平面为图2中X方向与Y方向构成的平面,即第一平面与煤气层的高度方向垂直。实施例一实施例一中，设置了一个水平井组，共三个水平井。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种煤气层用水平井，煤气层用水平井包括水平井组，水平井组包括多个水平井，各水平井均包括竖直井段10和与竖直井段10连接的水平井段20，各水平井段20平行设置。本实施例中，由于水平井组包括多个水平井，多个水平井的水平井段20平行设置于煤气层中，因而在开采煤气层中的煤层气藏时，通过多个水平井的水平井段20同时开采煤气层中的煤层气藏，相对于现有技术中，只通过设置在煤气层中的一个水平井的水平段开采煤气层的煤层气藏，本实施例的技术方案提高了煤层气藏的开采速度，提高了煤层气藏的开采效率。如图2所示，本实施例中，相邻两个水平井段20在第一平面上的投影之间具有距离h，距离h大于等于280m且小于等于300m，其中，第一平面垂直于煤气层的高度方向。由于煤层气在煤气层中的渗透性有限，因而，通过煤气层中的水平井段20开采煤层气藏时，与该水平井段20距离越小的煤层气藏越容易向该水平井段20渗透，进而与该水平井段20距离越小的煤层气藏越容易被开采，煤层气藏的开采效率越高。而本实施例中，距离h的范围设置在280m至300m之间，煤层气中相邻的两个水平井段20能够以较高的效率开采它们之间的煤层气藏。如图1和图2所示，本实施例中，煤气层用水平井包括三个水平井，三个水平井的水平井段20依次间隔设置，位于外侧的两个水平井均包括设置在竖直井段10和水平井段20之间的向外延伸段211以及扭方位段212，向外延伸段211的第一端与竖直井段10连接，向外延伸段211的第二端与扭方位段212连接，扭方位段212的第一端与向外延伸段211连接，扭方位段212的第二端与水平井段20连接。本实施例中，三个水平井的水平井段20在煤气层的高度方向上相互间隔设置。在未给出的实施例中，三个水平井的水平井段20也可以在第二平面上间隔设置，该第二平面与煤气层的高度方向上相交。本实施例中，多个相互平行的水平井段20包括位于中间的第一水平井段22以及位于第一水平井段22两侧的第二水平井段21，第二水平井段21对应的竖直井段10通过向外延伸段211朝向远离第二水平井段21的方向延伸，接着向外延伸段211通过扭方位段212转向第一水平井段22的延伸方向，以使第一水平井段22与第二水平井段21平行。本申请实施例中，上述设置的第二水平井段21对应的竖直井段10的井口位置临近第一水平井段22对应的竖直井段10的井口位置，便于对不同的水平井的井口进行控制。本实施例中，位于外侧的两个水平井如图2所示的第二水平井段21，两个第二水平井段21设置于位于中间的第一水平井段22的两侧。在未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤气层用水平井，其特征在于，所述煤气层用水平井包括水平井组，所述水平井组包括多个水平井，各所述水平井均包括竖直井段(10)和与所述竖直井段(10)连接的水平井段(20)，各所述水平井段(20)平行设置。

【技术特征摘要】
1.一种煤气层用水平井，其特征在于，所述煤气层用水平井包括水平井组，所述水平井组包括多个水平井，各所述水平井均包括竖直井段(10)和与所述竖直井段(10)连接的水平井段(20)，各所述水平井段(20)平行设置。2.根据权利要求1所述的煤气层用水平井，其特征在于，相邻两个所述水平井段(20)在第一平面上的投影之间具有距离h，所述距离h大于等于280m且小于等于300m，其中，所述第一平面垂直于煤气层的高度方向。3.根据权利要求1所述的煤气层用水平井，其特征在于，所述煤气层用水平井包括三个所述水平井，三个所述水平井的水平井段(20)依次间隔设置，位于外侧的两个所述水平井均包括设置在所述竖直井段(10)和所述水平井段(20)之间的向外延伸段(211)以及扭方位段(212)，所述向外延伸段(211)的第一端与所述竖直井段(10)连接，所述向外延伸段(211)的第二端与所述扭方位段(212)连接，所述扭方位段(212)的第一端与所述向外延伸段(211)连接，所述扭方位段(212)的第二端与所述水平井段(20)连接。4.根据权利要求3所述的煤气层用水平井，其特征在于，所述向外延伸段(211)与所述水平井段(20)之间具有夹角α，所述夹角α大于等于60°且小于等于100°，所述向外延伸段(211)的长度L2为大于等于100m且小于等于200m。5.根据权利要求3所述的煤气层用水平井，其特征在于，位于外侧的两个所述水平井均还包括着陆段(2121)，所述着陆段(2121)设置在所述扭方位段(212)和所述水平井段(20)之间。6.根据权利要求5所述的煤气层用水平井，其特征在于，沿煤气层的高度方向，所述水平井段(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨陆武，郭卫东，崔玉环，孔令东，张明，严开峰，王浩，史红玲，
申请(专利权)人：北京奥瑞安能源技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11