一种厚煤层直井改造水平井排采结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种厚煤层直井改造水平井排采结构，包括直井、水平井组和地面装置，水平井组包括水平井a、水平井b、水平井c和水平井d，分别由造斜段和水平段组成，水平段井壁的水平轴线上等间距地设置有水平射孔口，水平井a水平段与水平井b水平段井壁竖直轴线底部等间距地设置有垂向射孔口，水平井c水平段与水平井d水平段井壁竖直轴线顶部也等间距地设置有垂向射孔口，直井井壁底部设置有对称的直井射孔口。本系统在已有直井的基础上施工水平井组，将水平裂缝网络、垂向裂缝网络、直井周围裂缝连通起来，形成一个平面上广泛展布、垂向上相互连通的立体裂缝网络，可提高厚煤层煤层气资源的采收率。

【技术实现步骤摘要】
一种厚煤层直井改造水平井排采结构
本技术涉及煤层气开发
，具体涉及一种厚煤层直井改造水平井排采结构。
技术介绍
我国常规天然气储量相对不足，富煤贫油少气是不得不面对的现实状况，随着非常规天然气在世界上多个国家取得突破，我国也越来越重视非常规天然气的勘探开发，经过近30年的发展，我国煤层气产业从无到有，取得了长足的发展，这对我国能源战略安全和能源结构优化均有巨大的作用。我国煤炭资源丰富，具备大规模开发煤层气的资源条件，煤储层十分多样，不同煤级、不同构造条件、不同厚度等特征的煤储层均分布广泛。因此，开发利用煤层气资源需要有针对性地根据煤储层实际情况设计开发方案。本技术所称的厚煤层，是指厚度为3.5-8米的煤层。对于煤厚较大的厚煤层甚至特厚煤层，虽然已有包括直井、定向井、水平井、U型井等多种开发方式，但现有的开发方式只能释放厚煤层的部分产能，导致采收率较低，不利于其产业化开发。除此之外，直井是目前煤层气勘探开发普遍选用的井型，其单井影响范围相对较小，排采一段时间后产气量降低，不得不关井，对于煤层气开发商而言，这很不经济。基于此，为提高已有煤层气直井的利用率，并充分释放厚煤层中的煤层气资源量，设计并实施一种厚煤层直井改造水平井排采结构，具有重要意义。
技术实现思路
基于上述问题，本技术提出一种一种厚煤层直井改造水平井排采结构，解决现有技术条件下低产直井被迫关井导致的投资回报率低、厚煤层产能无法充分释放的问题。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种厚煤层直井改造水平井排采结构，包括直井、水平井组和地面装置，所述水平井组由若干水平井组成，所述若干水平井均由造斜段和水平段组成，所述造斜段与所述直井在侧钻点处相连，所述水平段井壁的水平轴线两侧设置有水平射孔口，所述水平段井壁竖直轴线设置有垂向射孔口。进一步的，所述水平射孔口等间距分布在水平段上，所述垂向射孔口等间距分布在水平段上。进一步的，所述水平井有四段，分别为水平井a、水平井b、水平井c和水平井d，设置于直井侧面。进一步的，所述水平段均位于厚煤层内部，水平段钻进方向与煤层走向方向平行，所述水平井a与水平井b的水平段位于煤层中上部，所述水平井c与水平井d的水平段位于煤层底部。进一步的，所述水平井a水平段与水平井b水平段井壁竖直轴线底部等间距地向下设置有垂向射孔口，所述水平井c水平段与水平井d水平段井壁竖直轴线顶部也等间距地向上设置有垂向射孔口。进一步的，所述直井的井壁底部设置有对称的直井射孔口。进一步的，所述直井顶端在地表处通过井口与地面装置相连。进一步的，所述直井内部还包含油管和抽油杆，所述油管和抽油杆的底端均与抽采泵相接。进一步的，所述相邻的两个垂向射孔口的间距为所述相邻的两水平射孔口间距的2-5倍。有益效果：在使用本技术提供的一种厚煤层直井改造水平井排采结构时，利用已有的直井排采，可实现老井的二次开发，提高开发效率；直井与水平井组共用直井井筒，无需单独建设水平井组井场和与水平井组相配套的直井，可降低地面井场建设成本及地下钻井成本。所述水平井组水平段设有固定间隔的水平射孔口，压裂后可在煤层中形成平面展布的网状裂缝，所述水平井组水平段设有固定间隔的垂向射孔口，通过压裂，可将厚煤层上部裂缝系统与下部裂缝系统连通，所述直井射孔口可在直井两侧形成水平裂缝，将水平井c水平段、水平井d水平段与直井相连通，形成一个统一的渗流网络，利用直井井筒底部的抽采泵抽排煤层中整个排采系统影响范围内的煤层水，促进厚煤层吸附气解吸、扩散、渗流，可充分释放厚煤层煤层气产能。附图说明图1是本实施例提供的一种厚煤层直井改造水平井排采结构示意图。其中：1-地面装置、2-井口、3-抽油杆、4-直井、5-油管、6-侧钻点、7-煤层、8-水平井组、8a-水平井a、8b-水平井b、8c-水平井c、8d-水平井d、9-造斜段、10-水平段、10a-水平射孔口、10b-垂向射孔口、11-直井射孔口、12-抽采泵。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，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。本实施例如图1所示，本技术提供一种厚煤层直井改造水平井排采结构，包括直井4、水平井组8和地面装置1，所述水平井组8包括水平井a，8a、水平井b，8b、水平井c，8c和水平井d，8d，所述水平井a，8a、水平井b，8b、水平井c，8c、水平井d，8d，分别由造斜段9和水平段10组成，所述水平段10井壁的水平轴线两侧等间距地设置有水平射孔口10a，所述水平井a，8a水平段10与水平井b，8b水平段10井壁竖直轴线底部等间距地设置有垂向射孔口10b，所述水平井c，8c水平段10与水平井d，8d水平段10井壁竖直轴线顶部也等间距地设置有垂向射孔口10b，所述直井井壁底部设置有对称的直井射孔口11。所述水平井组8的四口水平井8a、8b、8c、8d的水平段10均位于厚煤层内部，水平段10钻进方向与煤层7走向方向平行，所述水平井a,8a与水平井b，8b的水平段10位于煤层7中上部，所述水平井c，8c与水平井d，8d的水平段10位于煤层7底部。所述直井4在侧钻点6处与水平井组8的造斜段9相连，所述直井4顶端在地表处通过井口2与地面装置1相连，所述直井4内部还包含油管5和抽油杆3，所述油管5和抽油杆3的底端均与抽采泵12相接。根据储层特征和施工实际需要，所述相邻的两个垂向射孔口10b的间距可设置为所述相邻的两水平射孔10a口间距的2-5倍。考虑到直井4排采时经射孔压裂可形成水压裂缝，裂缝被压裂砂支撑可形成有效的渗流通道，基于统计数据及数值模拟，沿直井射孔口11，在直井4两侧可分别形成缝长大于100m的水压裂缝，基于此，所述造斜段9与水平段10相接的部位距直井4的垂直距离应控制在100m以内。所述水平井a,8a水平段10与水平井b，8b水平段10下方的垂向射孔口10b经水力压裂可在煤层7中形成向下的竖直裂缝，所述水平井c，8c水平段10与水平井d，8d水平段10上方的垂向射孔口10b经水力压裂可在煤层7中形成向上的竖直裂缝，竖直裂缝相互导通可作为煤层水自上向下渗流的通道。本实施例中，直井4是先于水平井组8施工的，直井4完井、压裂后，排采一段时间，直至储层压降至煤层气井开发的枯竭压力，此时，撤换掉井口2上的地面装置1，开始施工水平井a，8a和水平井b，8b，然后施工水平井c，8c和水平井d，8d。水力压裂时压裂液在水平井组8水平段10中的水平射孔口10a沿垂直于井筒走向的方向从井壁两侧压出，在煤层7中形成沿水平方向的渗流通道，可以增大裂缝影响范围，形成平面上广泛展布、垂向上相互连通的立体裂缝网络。本实施例中，为提高开发区块厚煤层煤层气采收率，直井4沿垂直于煤层7走向方向较均匀布设，一系列直井4与水平井组8共同组成类似鱼骨状的排采井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厚煤层直井改造水平井排采结构，包括直井、水平井组和地面装置，其特征在于：所述水平井组由若干水平井组成，所述若干水平井均由造斜段和水平段组成，所述造斜段与所述直井在侧钻点处相连，所述水平段井壁的水平轴线两侧设置有水平射孔口，所述水平段井壁竖直轴线设置有垂向射孔口。/n

【技术特征摘要】
1.一种厚煤层直井改造水平井排采结构，包括直井、水平井组和地面装置，其特征在于：所述水平井组由若干水平井组成，所述若干水平井均由造斜段和水平段组成，所述造斜段与所述直井在侧钻点处相连，所述水平段井壁的水平轴线两侧设置有水平射孔口，所述水平段井壁竖直轴线设置有垂向射孔口。


2.根据权利要求1所述的厚煤层直井改造水平井排采结构，其特征在于：所述水平射孔口等间距分布在水平段上，所述垂向射孔口等间距分布在水平段上。


3.根据权利要求2所述的厚煤层直井改造水平井排采结构，其特征在于：所述水平井有四段，分别为水平井a、水平井b、水平井c和水平井d，设置于直井侧面。


4.根据权利要求3所述的厚煤层直井改造水平井排采结构，其特征在于：所述水平段均位于厚煤层内部，水平段钻进方向与煤层走向方向平行，所述水平井a与水平井b的水平段位于煤层中上部，所述水平井c与水平井d的水平段位于煤层底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王如江，赵立朋，李晋慧，苏龙，孙清，吴财芳，房孝杰，周丹，李晓伟，马艳娇，荆亮，
申请(专利权)人：阳泉新宇岩土工程有限责任公司，中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：山西;14