[发明专利]一种利用F型井组开采非成岩型天然气水合物的方法

说明书

本发明涉及一种利用F型井组开采非成岩型天然气水合物的方法，该方法的步骤如下：步骤1：钻一口斜井，由非稳定地层的上面倾斜钻至天然气水合物储层下伏稳定地层中的A靶点，然后下套管、注水泥完井；步骤2：钻一口水平井，水平井具有竖直井段、造斜井段、上翘井段和水平井段，竖直井段位于斜井井底倾斜方向一侧；步骤3：对水平井段进行压裂防砂施工，要求压裂缝延伸进入储层，向裂缝及储层注入化学防砂剂；步骤4：利用井口关闭斜井，打开水平井，采用CO₂置换或注热或降压或混合法开采天然气水合物。本发明强化了井筒的稳定性、畅通性，提高了井筒与储层的接触面积，使天然气水合物相态转变发生在稳定的井筒里面，一方面可有效避免出砂、天然气水合物相态转变不可控和井筒不稳定而引起的事故复杂甚至灾难，另一方面可有效提高天然气水合物单井产量和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种利用F型井组开采天然气水合物的方法，属于天然气水合物的钻井和开采技术领域，具体涉及一种综合利用F型井组，采用降压法、加热法、CO₂置换法或混合法开采天然气水合物的方法。

背景技术

非成岩天然气水合物多埋于海底未成岩地层中，埋深浅，储层不稳定，上覆地层亦不稳定。天然气水合物在低温高压条件下呈固态，在天然气水合物钻采过程中，由于系统温度压力改变，其相态发生变化。如果相态转变不可控，则天然气水合物体积急剧膨胀，加上地层及井筒不稳，容易引起地层坍塌，甚至诱发海底滑塌等地质灾害及海啸等灾难性事故。因此，非成岩天然气水合物开采的灾害性风险，是商采/试采的一大障碍。此外，开采效率低也是影响天然气水合物经济开采的重要因素。人为地创造稳定的井筒条件，促进水合物快速可控地分解，保证钻采安全高效，是开发天然气水合物的主要思路。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用F型井组开采天然气水合物的方法，这样既能保证整个井组井筒的稳定，又能钻进较长的水平井段，增加井筒与储层的接触面积，保证天然气水合物长期高效开采。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用F型井组开采天然气水合物的方法，该方法的步骤如下：

步骤1：钻一口斜井，由非稳定地层的上面倾斜钻至天然气水合物储层下伏稳定地层中的A靶点，然后下套管、注水泥完井；

步骤2：钻一口水平井，水平井具有竖直井段、造斜井段、上翘井段和水平井段，竖直井段位于斜井井底倾斜方向一侧，钻水平井时，由非稳定地层的上面垂直钻至天然气水合物储层下伏稳定地层中的B靶点为竖直井段，由B靶点处造斜钻至稳定地层中的C靶点为造斜井段，由C靶点上翘钻至与斜井连通后再继续钻至稳定地层中的D靶点为上翘井段，由D靶点水平钻至稳定地层中的E靶点为水平井段，然后下套管、注水泥完井；

步骤3：对水平井段进行压裂防砂施工，要求压裂缝延伸进入储层，向裂缝及储层注入化学防砂剂；

步骤4：利用井口关闭斜井，打开水平井，采用CO₂置换或注热或降压或混合法开采天然气水合物。

上述中，斜井井底的井斜角介于5°～25°之间；斜井A靶点距储层直线距离20m～150m。

上述中，上翘井段与斜井在A靶点以上10m~130m处的连通。

上述中，水平井段与天然气水合物储层直线距离介于5m～130m间。

在本发明中，该斜井主要用来存储水、砂石、排水、冲砂，以及注CO₂、热水等，以保证天然气水合物长期高效开采。

在本发明中，该水平井主要用来保证整个井组井身的稳定性，同时该井用来增大井筒与储层的接触面积。

在本发明中，根据实际开采情况，当斜井井底收集过多地层水或砂石时，于斜井进行排水或冲砂作业。作业结束后，继续开采天然气水合物。