[发明专利]一种提高地面煤层气抽采效果的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于煤层气开采技术领域，具体涉及一种提高地面煤层气抽采效果的施工方法。

背景技术

目前生产煤层气主要方式有：地面垂直井，在煤层中设置羽状水平井，近端对接水平井过洞穴之后开始施工分支井眼，以及远端对接水平井过洞穴后开始施工分支井眼。

经研究发现，地面垂直井因煤层钻遇率低，在一定程度上煤层气的抽采效果不如水平井，而水平井由于水平段井筒存在流动内阻，水平段越长，内阻越大，水平井筒内沿末端方向的流动压力增加，水平段末端的压降较井口小，造成水平段末端的产量减小。因此要使水平井经济效益最大，就存在合理的水平段长度，从而影响了进尺的最大化。

水平井处于不同产状的地层时，例如下倾地层,水平井会由于钻井轨迹下行，其末端位置比水平段起点低，造成末端的地层压力较水平段起点处的地层压力大，因此水平段末端的地解压差较水平段起点处大，导致水平段末端的产量减少。而上倾地层的水平段末端阻力尽管相对下倾地层相对较小，但仍然受末端阻力的影响，影响出气量。因此水平段愈长，压力差愈大，低效水平段就可能越长。

传统的近端对接水平井在过垂直洞穴井的洞穴之后才开始施工分支井眼，洞穴之前的水平段因未施工分支井眼而影响产气量，而目前的远端对接井一般在经过300～500m的煤层水平段钻进后，进行洞穴连通，过洞穴后实施分支井作业工程，洞穴前的煤层段也没有施工分支井眼，洞穴前水平段进尺较少，而在一定控制范围内同等条件下，煤层气的产量是和进尺成一定的线性关系，因此没有达到煤储层进尺的最大化。

目前在含有多层煤的煤系地层开采煤层气，一组水平对接井只在同一煤层中施工一个水平井和一个洞穴井。若需要在多层煤层中开采煤层气就需要施工多组水平井开采不同煤层中的煤层气，还要建设较多的井场以满足施工及抽采的需要，不能实现投入产出的效益最大化。

综上所述，在同等地质条件下，现有的煤层气抽采技术存在煤层气产量小、施工他生产费用高、施工及抽采占用土地多，施工周期长等缺点。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种可以缩短施工周期、降低施工费用、减少施工抽采用地、提高地面煤层气抽采效果的施工方法。

为解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案：

一种提高地面煤层气抽采效果的施工方法，通过以下步骤实现：

（1）、施工垂直洞穴井，该洞穴井在需要抽采煤层气的各煤层段造洞穴并下入玻璃钢套管，以实现水平井远端与之顺利对接又保证煤层洞穴段在对接后不会坍塌；

（2）、施工用于实现远端对接的水平井垂直井段及埋深最深的下分支造斜段和下分支主水平井眼，在煤层顶板上部下入技术套管；继续施工着陆进入水平段后沿煤层钻进，在远端与垂直井洞穴对接后，继续向前沿煤层施工下分支洞穴前主水平井眼及下分支洞穴前水平分支井眼，过洞穴施工完下分支洞穴前主水平井眼及下分支洞穴前水平分支井眼后，退回到洞穴井后端附近再施工后下分支洞穴后水平分支井眼，每完成一分支井段均替入无固相完井液；

（3）、下分支井眼施工完成后，在上分支造斜点处下入可回收式斜向器，侧钻施工上分支主水平井眼，经定向施工后与上部煤层内的垂直井洞穴段对接，并继续向前沿煤层施工上分支洞穴前主水平井眼及上分支洞穴前水平分支井眼，完成上分支洞穴前主水平井眼及上分支洞穴前水平分支井眼后，退回洞穴后施工上分支洞穴后水平分支井眼，根据垂直井洞穴数量施工相应之分支数量，每施工完成一分支井段均替入无固相完井液；

（4）、施工完成最上部分支井眼后，分别取出可回收式斜向器，将水平井内的各主水平井眼的斜井段，自侧钻开窗点至见煤点用固井水泥封堵；

（5）、垂直洞穴井下钻洗井，清除连通施工产生的岩屑及沉渣，安装排采设备，地面排水降压抽采煤层气。

上述的水平井包括水平井垂直井段、上分支主水平井眼、下分支主水平井眼、垂直洞穴井、上分支洞穴前主水平井眼、下分支洞穴前主水平井眼，上分支主水平井眼和下分支主水平井眼的一端均与水平井垂直井段连通，上分支主水平井眼和下分支主水平井眼均与垂直洞穴井的对应洞穴连接，上分支主水平井眼在垂直洞穴井的前后分别设置有上分支洞穴前水平分支井眼、上分支洞穴后水平分支井眼，下分支主水平井眼在垂直洞穴井的前后分别设置有下分支洞穴前水平分支井眼、下分支洞穴后水平分支井眼，上分支主水平井眼和下分支主水平井眼在与垂直洞穴井连接后继续向前延伸至煤层施工主水平井眼。

上述的垂直洞穴井在与上分支洞穴前主水平井眼、下分支洞穴前主水平井眼对接的煤层段内安设有玻璃钢套管。