[发明专利]煤层气增产改造方法及开发方法

权利要求书

1.一种煤层气增产改造方法，其特征在于，包括：

在煤层气储层中同一层位或不同层位呈辐射状钻出一条或多条与主井筒相连通的径向水平井，所述径向水平井具有与其相连通的多个径向分支井眼；

向主井筒中注入清水，所述清水波及区域形成注水煤层；

在注清水作业完成后，向主井筒中注入驱替气，将主井筒及各径向分支井眼中的水压入煤层；注入根据目标冻结煤层控制体积确定的液氮体积，再注入预定体积的氮气驱替注入的液氮；所述目标冻结煤层控制体积与所述液氮体积的关系如下：

式中：V_LN为液氮体积，V_f为目标冻结煤层控制体积，单位均为m³；φ_f为地层平均孔隙度，单位％；S_w为地层平均含水饱和度，单位％；ρ_w，ρ_g，ρ_f，ρ_LN分别为地层水密度，地层气密度，地层岩石骨架密度，地面条件下液氮密度，单位Kg/m³；ΔT，T_b，T_i，T_e分别为地层温度变化值，液氮沸点，液氮初始排出温度，平衡温度，单位K，其中地面温度变化值等于地层原始温度减去平衡温度；C_w，C_g，C_f，C_LN，C_GN分别为地层水定压比热容，地层气定压比热容，地层定压比热容，液氮定压比热容，氮气定压比热容，单位J/(Kg·K)；H_w，H_LN分别为地层水的冻结潜热，液氮的沸腾潜热，单位J/Kg；

在液氮注入完成后，向主井筒中注入防冻前置液；

在注入防冻前置液后，再注入携带支撑剂压裂液，进行压裂。

2.如权利要求1所述的煤层气增产改造方法，其特征在于，所述径向水平井的个数为四个，四个所述径向水平井围绕主井筒以间隔90°相位布孔，所述径向水平井的孔眼方位与水平主应力呈45°夹角。

3.如权利要求1所述的煤层气增产改造方法，其特征在于，所述目标冻结煤层控制体积的计算公式如下：

V_f＝π(αL)²H；

式中，α为控制系数，该控制系数范围为2-3；L为径向水平井长度，单位为米；H为煤层厚度，单位为米。

4.如权利要求3所述的煤层气增产改造方法，其特征在于，所述氮气的预定体积为整个输送管柱体积的2-5倍。