专利名称：一种煤层气多分支水平井系统及其助排井的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地下流体资源开采领域，具体地是涉及一种煤层气多分支水平井 系统及其助排井。
背景技术：
在利用多分支水平井进行煤层气的开采过程中，煤层气的开采面积和开采效果与 煤层中水平井水平段的排布结构有直接的关系。当出现分支向下展布的多分支水平井时， 由于高差的原因，井眼中的水无法排出，形成压力差，而使目标地质体中的气体无法解吸， 造成很多在解吸压力之上进尺中的资源就无法开采，而使得这部分进尺实际失效。高差越 大，影响越严重，甚至可能造成钻成井的产能几乎为零。然而，这种由于高差原因造成的进尺实际失效无法避免。即使在采用多分支水平 井进行煤层气开发前，熟悉掌握全区的地形地貌和地下地质体的倾向与倾角等地质构造信 息，按照区域地形特征和地下地质体构造特征来合理部署井位，使分支走向和分支分布方 向沿着目标地质体上倾的方向展布。由于前期勘探的结果总是与实际的地下地质情况存在 差距，这种差距会导致设计倾向与实钻倾向存在差别，有时候甚至是完全相反，这样就会出 现分支展布的方向实际向下的情况。另外，由于地面地形地貌的限制，有时候即使有明确的 地质信息表明井眼布置的方向是向下的，仍然无法避免，也会出现井眼向下展布的情况。这 就造成了现有技术中部分多分支水平井的部分井眼实际无效，没能使区域范围内的煤层气 资源得到合理地利用。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种助排井，解决了现有技术中多分支水平井出现分支 的向下展布延伸的情况下，由于高差的限制，即使生产直井的液面排至最低，分支所钻穿的 地质体中的气体仍然无法解析出来，造成多分支水平井中部分进尺实际无效的问题。为此，本实用新型提供了一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多 分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多条井眼，助排井设置在多分支水 平井水平段中煤层地势下倾侧。进一步地，该助排井设置在距离多分支水平井水平段不超过50m处。进一步地，该助排井与多分支水平井水平段相连接。进一步地，该助排井为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平 井式的助排井。进一步地，该助排井为多分支水平井式的助排井，该多分支水平井式助排井环绕 在多分支水平井水平段各井眼的末端。进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼， 主井眼或分支井眼环绕在多分支水平井水平段各井眼的末端。进一步地，该助排井的主井眼环绕在多分支水平井水平段各井眼的末端，分支井眼连接在主井眼远离水平段的一侧。进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连 接在主井眼上的分支井眼，主井眼环绕在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井 眼上连接有环绕在多分支水平井水平段其余部分井眼的末端的分支井眼。同时，在本实用新型中还提供了一种煤层气多分支水平井系统，包括多分支水平 井，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段；多分支水平井还设有助排井，助排井设 置在水平段中煤层地势下倾侧。进一步地，该助排井设置在距离水平段不超过50m处。进一步地，助排井与水平段相连接。进一步地，该助排井为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平 井式助排井。进一步地，该助排井为多分支水平井式助排井，该多分支水平井式助排井环绕在 所述水平段各井眼的末端。进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼， 主井眼或分支井眼环绕在所述水平段各井眼的末端。进一步地，助排井的主井眼或分支井眼环绕在多分支水平井水平段各井眼的末 端，分支井眼连接在主井眼远离水平段的一侧。进一步地，该多分支水平井式助排井包括主井眼和连接在主井眼上的分支井眼， 主井眼环绕在多分支水平井水平段中部分井眼的末端，且主井眼上连接有环绕在多分支水 平井水平段其余部分井眼末端的分支井眼。本实用新型的优点本实用新型助排井在采用在水平井水平段的末端布置钻井工 程，以降低分支中的液体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平 井连通，协助多分支水平井排水降压，达到地质体中的气体解析的目的，提高被助产井的开 发效率，增加多分支水平井的单井产量。同时，由于助产井在资源地质体中也有控制面积， 其本身也同样可以产气，也可以参与资源的开发。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图是构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型，附图示出了本实用 新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中图1示出了根据本实用新型助排井第一种实施例的排布结构示意图；图2示出了图1中助排井在地层中的剖面结构示意图；图3示出了图1中助排井第一种情况的俯视结构示意图；图4示出了图1中助排井第二种情况的俯视结构示意图；以及图5示出了根据本实用新型助排井第二种实施例的排布结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，以下实施例及附图仅是用以 帮助理解本实用新型，而不能限定本实用新型的保护范围，本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图1到图4所示，在本实用新型与煤层气多分支水平井配合使用的助排井的第一 种实施例中，其中，如图1和图2中所示，一个多分支水平井和对应连通的直井3为一个工 程，一个多分支水平井通常包括平行于直井向下延伸直井段21，从直井段21的下端斜向下 延伸到直井上设有的连通洞穴的造斜段23、从连通洞穴沿远离造斜段23的方向延伸预定 距离的水平段25。在该实施例中，助排井1为直井式助排井，其设置在多分支水平井水平 段25中煤层地势下倾侧。在此处设置一 口助排井，使助排井与被助排井之间产生流体沟 通，当助排井的压力降到设计值时，随着地层中流体的相互渗透，被助排井也就是多分支水 平井水平段各井眼的压力会随助排井的井底压力一起下降，目标地质体中吸附的气体就会 发生解吸而产出，增加了被助产井的产量。协同降压的产生可以是钻井时产生的直接或间 接沟通，也可以是钻井工程完成后，通过在助排井与被助排井之间制作通道以发生压力沟 通和传递。优选地，如图3所示，可将助排井1设置在距离多分支水平井水平段25不超过 50m处。在此范围内，地层中流体能够通过相互渗透，使多分支水平井与助排井之间产生间 接的沟通，实现帮助多分支水平井排水降压的作用。更为优选地，如图4所示，将助排井1 直接与多分支水平井2水平段25上某一井眼相连接。这样的设置能够更快地实现排水降 压的效果。在本实用新型中，所实施的助排井可以是直井式、定向井式、U形井式、单支水平井 式或者多分支水平井式助排井中的任意一种，在本实用新型中，并未都写有具体的实施例 说明这些实施方式，只对其中的直井式助排井(图1-图4)，多分支水平井式助排井(图5) 的实施方式进行了描述，但本领域技术人员通过阅读本实用新型便能够了解其他井型的实 施方式。如图5所示，在本实用新型助排井的第二种实施方式中，该助排井1为多分支水平 井式助排井，该多分支水平井式助排井的配合使用的直井3'的设置与图1中直井式助排 井的布置采取相同的方式，其设置在多分支水平井水平段25地势下倾一侧。以该直井的位 置为生产直井，布置多分支水平井式助排井1，将多分支水平井式助排井1环绕在多分支水 平井水平段25各井眼的末端。该多分支水平井式助排井1与现有技术中的多分支水平井 的结构一样，包括主井眼11和连接在主井眼上的分支井眼13。将多分支水平井式助排井1 环绕在被助排多分支水平井水平段25各井眼的末端可通过多种形式实现。如将主井眼11 或分支井眼13环绕在多分支水平井水平段25各井眼的末端。这样的排布能够使被助排的 多分支水平井的各分支都得到良好的降压排水的效果。优选地，当助排井1的主井眼11环 绕在多分支水平井水平段25各井眼的末端时，分支井眼13连接在主井眼11远离被助排的 多分支水平井水平段的一侧。助排井在帮助被助排井排水降压的同时，助排井本身也具有 抽采煤层气的功效，在远离被助排的多分支水平井的一侧连有分支井眼13能够增加助排 井的开采面积。又如将多分支水平井式助排井1的主井眼11环绕在部分被助排井的水平 段25各井眼的末端。且主井眼11上连接有环绕在多分支水平井水平段25其余部分井眼 末端的分支井眼13。这样的排布方法更容易实现，降低了主井眼11或分支井眼13的实施 难度。同时在本实用新型中还提供了一种煤层气多分支水平井系统。该多分支水平井系 统，包括多分支水平井、直井3以及助排井1。助排井1与多分支水平井之间的位置关系与本实用新型所提供的与多分支水平井配合使用的助排井在多分支水平井中的位置关系相 一致。本实用新型所提供的多分支水平井系统，主要是在井位部署阶段就发现预钻的多分 支水平井的分支展布方向是向下的，那么可以在下倾方向再部署一口或者多口助排井与之 部分覆盖面积重叠，协助排水，相互之间形成相互渗透，协同降压，从而能够增加单井产量， 增大开发效率；本实用新型中多分支水平井系统中所设有的助排井也可以为直井式、定向井式、U 形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井。本实用新型助排井采用在水平井水平段的末端布置钻井工程，以降低分支中的液 体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平井连通，协助多分支水 平井排水降压，达到地质体中的气体解析的目的，提高被助产井的开发效率，增加多分支水 平井的单井产量。本实用新型所提供的助排井不仅适用于煤层气的开采，同时也适用于其它使用排 水降压法开采的地质矿藏。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围， 对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段 (21)、造斜段以及水平段(25)，所述水平段包括多条井眼，其特征在于，所述助排井 (1)设置在所述多分支水平井水平段0 中煤层地势下倾侧。
2.根据权利要求1所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)设置在距离所述多分支 水平井水平段0 不超过50m处。
3.根据权利要求2所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)与所述多分支水平井水 平段0 相连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)为直井式、 定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式的助排井。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)为多分支水 平井式的助排井，所述多分支水平井式助排井环绕在所述多分支水平井水平段0 各井 眼的末端。
6.根据权利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井 眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼(13)环绕在所述 多分支水平井水平段0 各井眼的末端。
7.根据权利要求6所述的助排井，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(11)环绕在 所述多分支水平井水平段0 各井眼的末端，所述分支井眼(1 连接在所述主井眼(11) 远离所述水平段05)的一侧。
8.根据权利要求5所述的助排井，其特征在于，所述多分支水平井式助排井包括主井 眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)环绕在所述多分支水平井水 平段0 中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上连接有环绕在所述多分支水平井水平 段05)其余部分井眼末端的分支井眼(13)。
9.一种煤层气多分支水平井系统，包括多分支水平井，所述多分支水平井包括直井段 (21)、造斜段以及水平段0 ；其特征在于，所述多分支水平井系统还设有助排井 (1)，所述助排井(1)设置在所述水平段0 中煤层地势下倾侧。
10.根据权利要求7所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)设置在距 离所述水平段0 不超过50m处。
11.根据权利要求8所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)与所述水 平段0 相连接。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井 为直井式、定向井式、U形井式、单支水平井式或者多分支水平井式助排井。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(I)为多分支水平井式助排井，所述多分支水平井式助排井环绕在所述水平段0 各井眼 的末端。
14.根据权利要求13所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述多分支水平井式助 排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)或分支井眼 (13)环绕在所述水平段0 中各井眼的末端。
15.根据权利要求14所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述助排井(1)的主井眼(II)环绕在所述多分支水平井水平段0 各井眼的末端，分支井眼(1 连接在所述主井眼(11)远离所述水平段05)的一侧。
16.根据权利要求13所述的多分支水平井系统，其特征在于，所述多分支水平井式助 排井包括主井眼(11)和连接在主井眼上的分支井眼(13)，所述主井眼(11)环绕在所述多 分支水平井水平段0 中部分井眼的末端，且所述主井眼(11)上连接有环绕在所述多分 支水平井水平段05)其余部分井眼的末端的分支井眼(13)。
专利摘要本实用新型公开了一种与煤层气多分支水平井配合使用的助排井，其中，多分支水平井包括直井段、造斜段以及水平段，水平段包括多条井眼，助排井设置在多分支水平井水平段中煤层地势下倾侧。本实用新型中助排井在采用在水平井水平段的末端布置钻井工程，以降低分支中的液体压力，并利用新钻井在目标地质体中造出通道使之与多分支水平井连通，协助多分支水平井排水降压，达到地质体中的气体解吸的目的，提高被助产井的开发效率，增加多分支水平井的单井产量。同时，在本实用新型中还提供了一种煤层气多分支水平井系统。
文档编号E21B43/30GK201818293SQ20102054299
公开日2011年5月4日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者史现武, 张国良, 杨陆武, 潘军 申请人:北京奥瑞安能源技术开发有限公司