【技术实现步骤摘要】
复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法
[0001]本专利技术涉及一种煤系气的开采方法,尤其是一种复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法,属于煤层气地面开采
技术介绍
[0002]深部煤系气的由于环境复杂因此不好开采,同时深部煤系储层能够封存大量CO2。现有技术中,以鄂尔多斯盆地与沁水盆地为代表的CO2驱煤层气工程普遍采用的“U”型井或一注多采的开发方式,即CO2注入与抽采在同一水平段/水平面上,且目的层普遍为煤层,并未涉及煤系地层中其他含气储层,如页岩气、砂岩气等。这些工程实践的效果大多不理想,单靠注入压力驱使CO2置换、驱替CH4效果有限,煤层气采收率的提升幅度较小,CO2的封存量较少,大量CO2被空排。
[0003]公开号为:CN115653561A的一种煤系气储层直井甲烷原位分层燃爆压裂造储方法,具体步骤为:从地表向目标储层施工直井并穿过所有目标储层,从直井井筒向特定层位施工分支井;采用封隔器对分支井进行密封,同时对分支井内的甲烷压力进行实时监测;当分支井内甲烷压力达到指定压力时,输入助燃剂,并将直井注满水,然后点燃甲烷
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助燃剂混合体系,在分支井周围构建裂缝网络;由下向上在目标储层内逐层进行燃爆压裂,直到整个目标区域均完成燃爆压裂,在目标区域构建大范围的人工储气层;排干直井内的水后开始抽采甲烷气体。需要设置多个不同深度的抽采管才能实现多地层的开采,施工复杂且不现实。
技术实现思路
[0004]技术问题:本专利技术的目的是克服 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法,其特征在于步骤如下:a、选择深部复杂煤系地层为目的层(1),在目的层(1)赋存区域的地面(34)垂直施工立井,并在目的层(1)的顶部施工造斜段,沿目的层(1)的顶部施工水平段,形成具三开井身结构的抽采水平井(7);b、对抽采水平井(7)完成固井,对抽采水平井(7)的下方进行分段射孔、压裂,从而在目的层(1)内形成自顶部向内的目的层压裂缝网(9),压裂深度不能穿透整个目的层(1);压裂完成后,向抽采水平井(7)中下抽采管道(11),采管道(11)设置有排采泵(12),对目的层(1)进行煤系气的前期抽水降压抽采;c、在距离抽采水平井(7)井口处50
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100米旁垂直施工立井直至目的层(1)底部深度,之后通过造斜段沿着目的层(1)底部施工水平段,形成三开井身结构的CO2注入水平井(6),完成固井后,在水平段设置CO2注入水平井段筛管(8),之后向CO2注入水平井(6)中下CO2注入管道(10)直至水平段末端,并在造斜段与水平段之间位置设置封隔器(13);d、在CO2注入水平井(6)井口处设置液态CO2气源并与CO2注入管道(10)连接;e、在抽采水平井(7)产气量达到峰值后,开始向CO2注入水平井(6)中持续注入液态CO2,液态CO2从CO2注入管道(10)端部排出并受到封隔器(13)封堵则在CO2注入水平井段筛管(8)的作用下扩散,其中部分CO2被吸附储存在周围岩层中以及部分目的层(1)中,部分CO2则在层压裂缝网(9)辅助下对目的层(1)中的CH4驱替、置换,液态CO2在目的层(1)底部高压向顶部低压的扩散,并在气液两相流中气体向上部运移的浮力作用,驱赶CH4进入抽采水平井(7)中;f、重复步骤e,CO2注入水平井(6)注入的液态CO2在目的层(1)中气化并经过孔裂隙通道向上移动直至进入抽采井(7)中,此时通过地面的CO2分离机(27)将CO2与CH4等气体分离开,经过CO2液化泵(30)的液化,注入至CO2储罐中(17),实现CO2的循环注入;g、最后,当抽采水平井(7)抽采出的中CH4含量低于阈值后,对抽采水平井(7)实行闭井,CO2注入水平井(6)仍可继续注入,直至井底压力达到地应力,从而在目的层(1)中封存CO2。2.根据权利要求1所述的复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法,其特征在于:目的层(1)为深部复杂煤系地层,为多类煤系气储复合层,包括煤层、砂岩层、页岩层,目的层(1)不含有隔绝CO2致密的封隔层,目的层厚度在40米左右,即控制两口水平井段垂向间距为40米左右,且目的层内无致密封隔层。3.根据权利要求1所述的复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法,其特征在于:三开井身结构的煤系气抽采水平井(7)首先施工垂直井段至目的层(1)上部松散地层,在垂直钻井中下表层套管(2)固井;之后造斜钻进至目的层(1)顶部中,下技术套管(3)固井;钻进于目的层顶部后沿目的层(1)顶部水平在顶板中钻进800~1000m,完钻后水平段下生产套管(4)固井。4.根据权利要求3所述的复杂煤系地层双水平井循环注CO2垂向驱煤系气的开采方法,其特征在于:煤系气抽采...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵福平,向文鑫,韩思杰,周效志,桑树勋,周培明,郭志军,张金超,赵伟光,何俊杰,梁渝,徐昂,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:
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