一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组制造技术

本实用新型专利技术提出了一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，包括：直井和位于直井一侧的水平井，直井与水平井共用一个井口；直井靶点位于储层下方的稳定地层中；水平井的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于储层上方的稳定地层中，水平井靶点位于储层上方稳定地层或储层中；直井和水平井均设有压裂防砂层，直井压裂缝为水平缝；水平井压裂缝为垂直缝，下端伸入储层，水平井压裂缝的数量不少于2条。本实用新型专利技术的有益效果如下：通过将T型井组中的直井靶点、水平井造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均设置于储层下伏或上覆稳定地层中，这样既能增加整个井组井筒的稳定和井控安全，又能增加井筒与储层的接触面积。

【技术实现步骤摘要】
一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组
本技术涉及天然气水合物钻井开采
，特别是指一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组。
技术介绍
非成岩型天然气水合物主要埋于海底浅层，其储层不坚硬或非成岩而成流沙状，因此用于开采非成岩型天然气水合物的井壁失稳现象频发。如果流沙大量产出，储层被采空，则上覆地层会失稳塌陷，甚至诱发海底滑塌或海啸等灾难性事故。非成岩型天然气水合物在低温高压条件下呈固态，开采过程中，随着其周围温度、压力的改变，其相态会由固态变为气态，同时产出水。如果相态转变不可控，则水合物体积会急剧膨胀，加之海洋中非成岩型天然气水合物埋藏浅、固井不牢，极易引起井壁失稳、井喷失控及人员伤亡等事故。综上所述，在非成岩型天然气水合物开采过程中，安全稳定的井壁条件有利于生产控制、环境风险等问题的有效解决。目前，国内外普遍采用大井口直井进行海洋中非成岩型天然气水合物的试采工作。由于上述试采工作主要以获得地层资料和相关数据为主，甲烷产量低，因此并不需要过多考虑井壁失稳可能造成的各种失控及安全事故。但是在进行非成岩型天然气水合物的工业化开采时，随着水合物的大量分解，甲烷、水、储层砂会高速产出，这个过程极易引起储层采空、失稳、井壁坍塌、井喷失控等灾难性事故。
技术实现思路
本技术提出一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，解决了现有技术中井壁稳定性差、井筒不稳定、开采过程风险较大的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，包括：直井和位于所述直井一侧的第一水平井，所述直井与所述第一水平井共用一个井口；所述直井的直井靶点位于储层下方的第二稳定地层中，所述直井靶点到所述储层的距离大于或等于井口到所述储层距离的1/2；所述第一水平井的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层上方的第一稳定地层中，所述第一水平井的水平井靶点位于所述第一稳定地层或所述储层中；所述直井和所述第一水平井均设有压裂防砂层，所述直井的直井压裂缝为水平缝，所述直井压裂缝的半长不小于50米；所述第一水平井的第一水平井压裂缝为垂直缝，所述第一水平井压裂缝的下端伸入所述储层，所述第一水平井压裂缝的数量不少于2条。作为优选，所述直井的另一侧还设有第二水平井，所述第二水平井与所述直井共用一个井口；所述第二水平井的水平井靶点、造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层上方的第一稳定地层中；所述第二水平井设有压裂防砂层，所述第二水平井的第二水平井压裂缝为垂直缝，所述第二水平井压裂缝的下端伸入所述储层，所述第二水平井压裂缝的数量不少于2条。作为优选，所述水平段的长度不小于200米。本技术所述T型井组的建井方法如下：先钻一口直井，直井靶点位于储层下方第二稳定地层中，套管完井后，进行射孔、压裂防砂作业后关井；利用直井的井口再钻水平井，水平井的造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均位于非成岩天然气水合物储层的上覆(不一定与储层相邻)的第一稳定地层中，水平井靶点可在上覆稳定地层中也可在储层中，套管完井后，向储层方向射孔、压裂防砂作业后关井。本技术所述T型井组中的水平井为生产井，主要用于开采储层中的甲烷，同时该井有助于提高井组的稳定性，增强井控效果；直井可作为工艺井或生产井，除增强井组的稳定性和井控效果外，还能用来向储层中注入包括但不限于CO2、热水等所需试剂或物质。本技术的有益效果为：利用T型井组采用防砂压裂工业开采非成岩型天然气水合物，有利于海洋地层稳定，保证水合物长期高效开发和海洋环境安全。通过将T型井组中的直井靶点、水平井造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均设置于储层下伏或上覆稳定地层中，这样既能增加整个井组井筒的稳定和井控安全，又能增加井筒与储层的接触面积。套管完井后的压裂防砂层在一定程度上减缓了出砂速度，增加了水合物分解、扩散和渗流速度。通过将水平段的长度设置为不小于200米，能有利于井筒的稳固和提高天然气的开采产量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例1中所述T型井组的结构示意图；图2为本技术实施例2中所述T型井组的结构示意图。图中：1、直井，2、第一水平井，3、直井靶点，4、水平井靶点，5、压裂防砂层，6、直井压裂缝，7、第一水平井压裂缝，8、第一稳定地层，9、第二稳定地层，10、储层，11、第二水平井，12、第二水平井压裂缝。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。实施例1如图1所示，T型井组包括共用一个井口的直井1和第一水平井2，均为套管完井。直井1的直井靶点3位于储层10下方的第二稳定地层9中，直井靶点3到储层10的距离为260米(海底到储层10的距离为500米)；第一水平井2的水平井靶点4、造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于储层10上方的第一稳定地层8中，水平段长度为400米；直井1和第一水平井2均设有压裂防砂层5，直井1的直井压裂缝6为水平缝，直井压裂缝6的半长为80米；第一水平井2的第一水平井压裂缝7为垂直缝，第一水平井压裂缝7的下端伸入储层10的底部，第一水平井压裂缝7的数量为3段。上述T型井组的建井方法如下：先钻直井1，套管完井后，进行射孔、压裂防砂作业后关井；利用直井1的井口再钻第一水平井2，使得第一水平井2的造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均位于非成岩天然气水合物储层10的上覆(不一定与储层相邻)的第一稳定地层8中，水平井靶点4可在稳定地层中也可在储层中，套管完井后，向储层10方向射孔、压裂防砂作业后关井。利用上述T型井组开采非成岩型天然气水合物的方法，其步骤如下：(1)打开直井1，并向直井1中注入化学试剂和热水，使储层10中的天然气水合物开始分解；(2)当储层10中的天然气水合物达到一定分解速度后，在重力作用下，甲烷气体会被分离出来，即甲烷气体会位于水层及水合物层的上方，形成气顶，当检测到储层10中存在气顶时，关闭直井1；(3)打开第一水平井2，并根据需要注入化学试剂，然后进行降压，并根据实际情况控制开采速度，对储层10气顶中的甲烷气体进行开采，以确保多数的水和砂继续留在储层10中。上述化学试剂包括但不限于二氧化碳和热水。实施例2如图2所示，T型井组包括共用一个井口的直井1、第一水平井2和第二水平井11，均为套管完井。直井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，其特征在于，包括：直井(1)和位于所述直井(1)一侧的第一水平井(2)，所述直井(1)与所述第一水平井(2)共用一个井口；所述直井(1)的直井靶点(3)位于储层(10)下方的第二稳定地层(9)中，所述直井靶点(3)到所述储层(10)的距离大于或等于井口到所述储层(10)距离的1/2；所述第一水平井(2)的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层(10)上方的第一稳定地层(8)中，所述第一水平井(2)的水平井靶点(4)位于所述第一稳定地层(8)或所述储层(10)中；所述直井(1)和所述第一水平井(2)均设有压裂防砂层(5)，所述直井(1)的直井压裂缝(6)为水平缝，所述直井压裂缝(6)的半长不小于50米；所述第一水平井(2)的第一水平井压裂缝(7)为垂直缝，所述第一水平井压裂缝(7)的下端伸入所述储层(10)，所述第一水平井压裂缝(7)的数量不少于2条。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于开采非成岩型天然气水合物的T型井组，其特征在于，包括：直井(1)和位于所述直井(1)一侧的第一水平井(2)，所述直井(1)与所述第一水平井(2)共用一个井口；所述直井(1)的直井靶点(3)位于储层(10)下方的第二稳定地层(9)中，所述直井靶点(3)到所述储层(10)的距离大于或等于井口到所述储层(10)距离的1/2；所述第一水平井(2)的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层(10)上方的第一稳定地层(8)中，所述第一水平井(2)的水平井靶点(4)位于所述第一稳定地层(8)或所述储层(10)中；所述直井(1)和所述第一水平井(2)均设有压裂防砂层(5)，所述直井(1)的直井压裂缝(6)为水平缝，所述直井压裂缝(6)的半长不小于50米；所述第一水平井(2)的第一水平井压裂缝(7)为垂直缝，所述第一水平井压裂缝(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大伟，刘艳艳，刘全稳，郭柏云，魏臣兴，王林，张帮亮，胡罡，吴其林，陈琦，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：新型
国别省市：广东;44