煤层气钻采结构制造技术

本发明专利技术提供了一种煤层气钻采结构，该煤层气钻采结构包括：一个或多个井组，每个井组包括一口直井、至少两口定向井和一口水平井，直井和水平井的直井段相对设置在井组的两端，定向井设置在直井和水平井的直井段之间，定向井和直井均与水平井连通设置；直井内设置有用于排水的排采设备，水平井和各个定向井均安装有井口设备。通过本发明专利技术提供的煤层气钻采结构，能够解决现有技术中的煤层气钻采结构不便于开采大倾角煤层的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
煤层气钻采结构
本专利技术涉及煤层气钻采
，具体而言，涉及一种煤层气钻采结构。
技术介绍
目前，地面开发煤层气正逐步取代地下瓦斯抽采技术，并成为治理和利用的主要方式。一般通过钻井来建立一个煤层气的开采通道，现有技术中井的类型主要包括有：直井、丛式井和水平井。其中，直井和丛式井揭露的煤储层面积小，存在井筒“点”的局限性，影响范围较小，不便于开采煤层气。由于煤层气的低压、低渗等储层地质条件的影响，一般需要以“面”的方式切入，以更好地改善气藏的渗透特性。而水平井能够增加与储层的接触面积，以更好地开采煤层气，水平井中的多分支水平井是最有效的煤层气开采方式。而对于水平井开采而言，其对煤层气资源丰度、地质构造、含气量、渗透率、地表条件等都有较高的要求。现有技术中的水平井技术多适用于煤层倾角小于10°的情况。对于地层倾角大的煤层，例如当倾角达到30～50°时，现有技术中的这种水平井钻井技术及后期的排采工艺均不能适应这种地质条件，煤层气开采存在很大的局限性。
技术实现思路
本专利技术提供一种煤层气钻采结构，以解决现有技术中的煤层气钻采结构不便于开采大倾角煤层的技术问题。本专利技术提供了一种煤层气钻采结构，该煤层气钻采结构包括：一个或多个井组，每个井组包括一口直井、至少两口定向井和一口水平井，直井和水平井的直井段相对设置在井组的两端，定向井设置在直井和水平井的直井段之间，定向井和直井均与水平井的水平段连通设置，水平井的水平段沿水平井向直井的方向下倾；直井内设置有用于排水的排采设备。进一步地，直井的靶点、定向井的靶点和水平井的靶点均位于同一直线上。进一步地，沿水平井的靶点至直井靶点的方向上，水平井的靶点、多个定向井的靶点和直井的靶点所在的直线由水平井向直井的方向下倾设置。进一步地，水平井的靶点、多个定向井的靶点和直井的靶点所在的直线与水平面的倾角范围在2°至5°之间。进一步地，相邻两个定向井的靶点之间的间距范围在270m至330m之间。进一步地，靠近水平井的定向井的靶点与水平井的井口铅垂线的距离范围在240m至300m之间。进一步地，靠近直井的定向井的靶点与直井之间的间距范围在230m至290m之间。进一步地，定向井的井眼曲率和/或水平井的井眼曲率小于6°/30m。进一步地，煤层气钻采结构的煤层为地层倾角在30°～50°之间的煤层。进一步地，水平井和各个定向井均安装有井口设备。应用本专利技术的技术方案，采用井组钻采模式，每个井组包括水平井、定向井和直井，其中，直井的靶点设置在井组的最低点位置。将直井作为排水生产井并对井组内的水进行集中抽采，能够准确下入排采设备到指定深度，可以提高排采效率，同时便于对大倾角煤层进行开采。因此，采用本专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中的煤层气钻采结构不便于开采大倾角煤层的技术问题。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实施例提供的煤层气钻采结构的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、直井；20、第一定向井；30、第二定向井；40、水平井；41、水平井的直井段；42、水平井的水平段；51、第一靶点；52、第二靶点；53、第三靶点；54、第四靶点。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术的煤层气钻采结构不便于大倾角煤层排采，为了解决该问题，本申请提供了一种煤层气钻采结构。如图1所示，在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种煤层气钻采结构，该煤层气钻采结构包括一个或多个井组。每个井组包括一口直井10、至少两口定向井和一口水平井40，直井10和水平井40的直井段相对设置在井组的两端，定向井设置在直井10和水平井40的直井段之间，定向井和直井10均与水平井40的水平段连通设置，水平井的水平段42沿水平井40向直井10的方向下倾。直井10内设置有用于排水的排采设备，水平井40和各个定向井均安装有简易的井口设备。本申请将直井10作为井组的排水生产井，由于直井10设置在井组的最低点位置，因此将直井10作为排水生产井对井组内的水进行集中抽采，可以提高开采效率。具体地：采用本实施例中的煤层气钻采结构，能够解决排采设备的下入深度。具体的，排采设备为排采泵，同时能够降低煤粉埋泵的风险以及排采泵偏磨的影响。在排采过程中，排采泵下入煤层位置以下，充分抽取煤层中的水，以降低煤层内的压力，但这样容易造成煤粉埋泵。相对于直井而言，现有技术中的排采泵在定向井中的偏磨严重，因此，将排采泵置于定向井中生产时，需要频繁进行检泵作业，不利于煤层气连续稳定的排出。而本申请在直井10中下入排采设备，通过该排采设备排采定向井、水平井中的水，提高了排采效率，并减少了排采设备的投入，大大降低了煤粉埋泵的风险以及排采泵偏磨造成的检泵作业。此外，优选在水平井40和各个定向井均安装有简易的井口设备，水平井40和各个定向井均可提供采气通道，同时通过水平井40和各个定向井可以调节井间的压力。本申请的煤层气钻采结构的每个井组包括多种不同的井型，通过多井合采技术，能够对大倾角煤层进行开采。优选上述煤层钻采结构主要适用于倾角大于30°的大倾角煤层，更优选倾角在30°～50°之间的煤层，对于煤层厚度没有特殊要求，为了便于本申请上述效果的充分体现，优选煤层厚度大于10m。上述煤层气钻采结构采用现有的井组钻采工艺即可实现，在钻采井组时，先施工直井10，再沿远离直井10的方向依次施工多个定向井，最后再施工水平井40。优选地，水平井40采用筛管完井，悬挂于技术套管的底部，且重叠部分不少于30m。另外优选第一定向井20、第二定向井30和直井10均采用多级水力压裂工艺，以改善储层的渗透率。在一种实施例中，优选上述直井10的靶点、定向井的靶点和水平井40的靶点均位于同一直线上，以保证排采设备放置的准确性。在另一种实施例中，沿水平井40的靶点至直井10靶点的方向上，水平井40的靶点、多个定向井的靶点和直井10的靶点所在的直线由水平井40向直井10的方向下倾设置。采用这样的设置，能够使水平井40的水平段保持一定的下倾状态。由于煤层气主要以吸附状态存于煤层中，在采气时需要对井组进行抽水降压，通过抽水降压能够降低储层压力，以使吸附在煤层中的气体解吸进入井眼内，以便于将地下气体排到地面处。本实施例中的排采设备安装在直井10位置处以进行抽水降压，由于沿水平井40的靶点至直井10靶点的方向上，水平井40的靶点、多个定向井的靶点和直井10的靶点所在的直线与水平面相倾斜向下设置，这样，井组内的水在重力作用下将汇集至直井10处，并由排采设备排出地面，以释放井眼通道内的压力，使煤层气解吸。优选地，上述水平井40的靶点、多个定向井的靶点和直井10的靶点所在的直线与水平面的倾角范围在2°至5°之间。采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤层气钻采结构，其特征在于，包括：一个或多个井组，每个所述井组包括一口直井(10)、至少两口定向井和一口水平井(40)，所述直井(10)和所述水平井(40)的直井段相对设置在所述井组的两端，所述定向井设置在所述直井(10)和所述水平井(40)的直井段之间，所述定向井和所述直井(10)均与所述水平井(40)的水平段连通设置，所述水平井的水平段(42)沿所述水平井(40)向所述直井(10)的方向下倾；所述直井(10)内设置有用于排水的排采设备。

【技术特征摘要】
1.一种煤层气钻采结构，其特征在于，包括：一个或多个井组，每个所述井组包括一口直井(10)、至少两口定向井和一口水平井(40)，所述直井(10)和所述水平井(40)的直井段相对设置在所述井组的两端，所述定向井设置在所述直井(10)和所述水平井(40)的直井段之间，所述定向井和所述直井(10)均与所述水平井(40)的水平段连通设置，所述水平井的水平段(42)沿所述水平井(40)向所述直井(10)的方向下倾；所述直井(10)内设置有用于排水的排采设备。2.根据权利要求1所述的煤层气钻采结构，其特征在于，所述水平井(40)的靶点、多个所述定向井的靶点和所述直井(10)的靶点均位于同一直线上。3.根据权利要求2所述的煤层气钻采结构，其特征在于，沿所述水平井(40)的靶点至所述直井(10)靶点的方向上，所述水平井(40)的靶点、多个所述定向井的靶点和所述直井(10)的靶点所在的直线由所述水平井(40)向所述直井(10)的方向下倾设置。4.根据权利要求3所述的煤层气钻采结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国玲，杨陆武，郭卫东，崔玉环，严开峰，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