[发明专利]煤层应力释放装置和方法

说明书

本发明公开了一种煤层应力释放装置和方法，属于煤层气开发技术领域。所述装置包括：筛管和喷射管柱。筛管位于水平段内，且筛管的一端与完井套管连接，筛管的上半部的侧壁上设置有沿轴向间隔分布的多个筛孔组。喷射管柱的外径小于完井套管和筛管的内径，喷射管柱一端位于井口，另一端穿过完井套管位于筛管内，喷射管柱另一端的侧壁上设置有喷射口和两个封隔器，喷射口位于两个封隔器之间。封隔器，用于将喷射管柱的另一端固定在筛管内。本发明通过向喷射管柱内注液，液体通过筛孔组喷出进行射孔，可以在L型井的水平段内造穴形成洞穴或者巷道，降低煤层应力，提高煤层渗透率，进而提高煤层气的开采率。

技术领域

本发明涉及煤层气开发技术领域，特别涉及一种煤层应力释放装置和方法。

背景技术

我国拥有丰富的煤层气资源，但大多数属于低渗高煤阶储层，低渗高煤阶储层的煤层应力较大，导致渗透率较低，进而导致煤层气的开发效果较差。

经现场数据收集和实验发现，应力较低的煤层渗透率较高，煤层气开采效果较好。因此，有必要提供一种煤层应力释放装置和方法以降低煤层应力。

发明内容

本发明实施例提供了一种煤层应力释放装置和方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

一方面，提供了一种煤层应力释放装置，用于在L型井内对煤层进行造穴，所述L型井包括垂直连接的竖直段和水平段，所述竖直段内有完井套管，所述装置包括：筛管和喷射管柱；

所述筛管位于所述水平段内，且所述筛管的一端与所述完井套管连接，所述筛管的上半部的侧壁上设置有沿轴向间隔分布的多个筛孔组；

所述喷射管柱的外径小于所述完井套管和所述筛管的内径，所述喷射管柱一端位于井口，另一端穿过所述完井套管位于所述筛管内，所述喷射管柱另一端的侧壁上设置有喷射口和两个封隔器，所述喷射口位于所述两个封隔器之间；

所述封隔器，用于将所述喷射管柱的另一端固定在所述筛管内。

在一种可能的设计中，所述封隔器为水力封隔器。

在一种可能的设计中，所述多个筛孔组中的每个筛孔组中的多个筛孔倾斜布置在所述筛管上半部的侧壁上，所述多个筛孔所在的竖直面与所述筛管的横截面的夹角大于或等于20度且小于或等于40度，所述竖直面为所述多个筛孔在所述筛管外壁的孔口的中心点所在的竖直面。

在一种可能的设计中，所述多个筛孔的孔向不同。

在一种可能的设计中，所述多个筛孔组分为第一类筛孔组和第二类筛孔组，所述第一类筛孔组中的筛孔孔径大于所述第二类筛孔组中的筛孔孔径；

所述第一类筛孔组和所述第二类筛孔组均匀间隔分布。

在一种可能的设计中，所述喷射口与所述封隔器之间的距离小于相邻所述第一类筛孔组和所述第二类筛孔组的距离。

在一种可能的设计中，所述筛管包括多个筛管段，相邻两个所述筛管段对接后通过接箍固定。

另一方面，提供了利用上述任一项所述的装置进行煤层应力释放的方法，所述方法包括：

将喷射管柱的喷射口移动至筛管内的第一预设位置；

坐封两个封隔器，位于所述两个封隔器之间的所述筛管上包括至少一个筛孔组；

在井口向喷射管柱内注液，液体经喷射口流出进入筛管中，通过所述至少一个筛孔组射出冲击煤层进行造穴，形成预设尺寸的第一洞穴。

在一种可能的设计中，所述形成预设尺寸的第一洞穴之后，还包括：

解封封隔器；

移动喷射管柱至与所述第一预设位置不同的第二预设位置；