专利名称：一种煤层气小井眼水力喷射定向压裂增产方法
技术领域：
本发明涉及煤层气井储层改造增产用的一种煤层气井小井眼水 力喷射定向压裂增产方法。
背景技术：
小井眼水力喷射钻孔技术，又称超深定向水力射孔技术(直径为 l英吋)具有自定方位定向钻孔和超深射孔能力(80-120米)。国内
水力喷射技术， 一般施工半径0.6米，深度3米左右。活性水加砂压
裂技术作为煤层气井增产的主要措施，已广泛应用煤层气开发中，通 过水力压裂改善了井筒附近的渗流条件，提高了产量。从直井压裂改 造现场看，由于煤层渗透率的各向异性，渗透率沿面割理方向远远大 于端割理方向，因此，煤层气井的压裂裂缝走向受面割理走向的影响， 也就是最大水平应力方向的影响，在面割理方向延伸远远大于端割理
方向延伸，实际改造效果并不理想；裂缝走向不可控，储层改造面积 小，增产效果差。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤层气小井眼水力喷射定向压裂增产 方法，该方法解决了现有技术中存在的实际改造效果不理想，裂缝走 向不可控，储层改造面积小，增产效果差的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种煤层气井小井 眼水力喷射定向压裂增产方法采用在定向小井眼水力喷射的基础上使用活性水加砂压裂。喷射方向控制在与最大水平应力方向每隔一定
夹角(30° -45° )的位置喷射直径在1英吋一定长度50-100m的水 平孔，然后配合常规煤层气井活性水加砂压裂，达到良好的改造效果。 根据地质测量，获取当地最大水平应力方向，而后进行施工设计；按 设计要求准备好水力喷射所用器具、材料USA-4400型径向水力喷 射作业机、电子多点测量仪器车、陀螺方向测量仪、作业机、给水罐 车、作业管柱、造斜器、油管、开窗钻具直径25111111割刀十万向轴+ 直径43mm马达+直径43麗加重杆+直径12. 5mm连续钢管；喷射钻具 专用喷头+喷射软管(50-100m)+l英吋连续钢管1000m;开窗工作液 清水+0. 5%水基润滑剂。
水力喷射施工作业下作业管柱管柱下入之后要留足管柱膨胀 时间，防止管柱膨胀造成造斜器位置发生变化；深度、方位校正用
磁定位+自然伽马测井，准确确定造斜器的深度，保证造斜器的开场 位置在设计层位及深度范围内，用地面井口控制油管旋转方向，结合 电测方位标定的方法，确定第一开窗口的方向，保证开窗位置避开套
管接箍；开窗钻具下井开窗钻具组合地面连接完毕后进行试运转，
正常后下入井内，马达与造斜器接触时上提钻昇2-3米下放，保证割
刀及万向轴顺利进入造斜器；套管开窗套管开窗时，控制喷射泵压
力和排量，密切监视马达扭矩，防止在套管开窗结束时卡刀，套管开
窗结束后，起出开窗钻具；水力喷射钻进将喷射头及喷射管连接并
地面检验，运转正常后入井，喷头穿过造斜器后，控制喷射流量、压
力以及喷射速度，直道达设计深度起钻；换分支进行钻进，转换方法达到设计方位后进行新的开窗及水力喷射钻进；洗井水力喷射钻孔 结束，起出喷射工具及作业组合管柱，使用洗井管柱洗井，清除井管 内的钻屑直至井内清洁。活性水加砂压裂施工在压裂前做好作业工
具、压裂工具、压裂材料(2呢KCI活性水、16-20目兰州石英砂等) 以及压裂设备准备；装压裂井口、接放喷管线、下入压裂管柱；压裂 施工；压裂反排、清砂；挂抽投产。
本发明的有益效果主裂缝走向可控，可以在与最大水平应力方 向每隔一定角度30-45度方向上进行喷射，达到控制主裂缝走向的目 的主裂缝进尺超深， 一般在50-100米，主裂缝大小尺寸在一英寸， 渗流通畅；定向压裂改造面积是普通水力压裂面积4-5倍，单井控制 产量增加4-5倍；利用直井压裂沟通各面割理效果最大化，流向井筒 的渗透能力增强，排水降压面积增大，达到较好的增产效果。
图1为煤层割理系统俯视图。从该图可看出沉积面、面割理和端 割理之间近乎相互垂直。
图2为常规活性水加砂压裂效果示意图。从图2看出常规活性水
加砂压裂时，煤层气井的压裂裂缝走向受面割理走向的影响，也就是 最大水平应力方向影响，在面割理方向延伸远远大于端割理方向延 伸，实际改造效果并不理想。
图3为常规喷射与本方法中小井眼水力喷射对比示意图，小井眼 喷射方向控制在与最大水平应力方向每隔一定夹角30-45度的位置 上喷射直径1英尺即直径25mm，水平穿孔深度50-100米。图4为小井眼水力喷射定向压裂效果示意图。从该图可看出定向 压裂改造面增大。
具体实施例方式
一种煤层气井小井眼水力喷射定向压裂增产方法:采用在定向小 井眼水力喷射的基础上使用活性水加砂压裂喷射方向控制在与最大 水平应力方向每隔一定夹角30° -45°的位置喷射直径在1英吋，长 度为50-100m的水平孔；然后配合常规煤层气井活性水加砂压裂，达 到良好的改造效果；根据地质测量，获取当地最大水平应力方向，而 后进行施工设计；按设计要求准备好水力喷射所用器具、材料
USA-4400型径向水力喷射作业机、电子多点测量仪器车、陀螺方向 测量仪、作业机、给水罐车、造斜器、油管、开窗钻具直径25mm 割刀十万向轴+直径43皿马达+直径43mm加重杆+直径12. 5mm连续钢 管；喷射钻具专用喷头+喷射软管(50-100m)+l英吋连续钢管1000m; 开窗工作液清水+0.5%水基润滑剂；
水力喷射施工作业下作业管柱管柱下入之后要留足管柱膨胀 时间，防止管柱膨胀造成造斜器位置发生变化；深度、方位校正用
磁定位+自然伽马测井，准确确定造斜器的深度，保证造斜器的开窗 位置在设计的层位及深度范围内，用地面井口控制油管旋转方向，结 合井下电测方位标定的方法，确定第一开窗口的方向，保证开窗位置
避开套管接箍；开窗钻具下井开窗钻具组合地面连接完毕后进行试
运转，正常后下入井内，马达与造斜器接触时上提钻具2-3米下放，
保证割刀及万向轴顺利下入造斜器；套管开窗套管开窗时，控制喷射泵压力和排量，密切监视马达扭矩，防止在开窗结束时卡刀，套管 开窗结束后，起出开窗钻具；水力喷射钻进将喷射头及喷射管连接
并地面检验，运转正常后入井，喷头穿过造斜器后，控制喷射流量、
压力以及喷射速度，直道达设计深度起钻；换分支进行钻进，转换方 法达到设计方位后，进行新的开窗及水力喷射钻进；洗井水力喷射 钻孔结束，起出喷射工具及作业组合管柱，使用洗井管柱洗井，清除 井管内的钻屑直至井内清洁；活性水加砂压裂施工在压裂前做好作 业工具、压裂工具、压裂材料以及压裂设备准备；装压裂井口、接放 喷管线、下入压裂管柱；压裂施工；压裂返排、清砂；挂抽投产。
权利要求
1、一种煤层气井小井眼水力喷射定向压裂增产方法，其特征在于采用在定向小井眼水力喷射的基础上使用活性水加砂压裂喷射方向控制在与最大水平应力方向每隔一定夹角30°-45°的位置喷射直径在1英时，长度为50-100m的水平孔；然后配合常规煤层气井活性水加砂压裂，达到良好的改造效果；根据地质测量，获取当地最大水平应力方向，而后进行施工设计；按设计要求准备好水力喷射所用器具、材料USA-4400型径向水力喷射作业机、电子多点测量仪器车、陀螺方向测量仪、作业机、给水罐车、造斜器、油管、开窗钻具直径25mm割刀十万向轴+直径43mm马达+直径43mm加重杆+直径12.5mm连续钢管；喷射钻具专用喷头+喷射软管(50-100m)+1英时连续钢管1000m；开窗工作液清水+0.5％水基润滑剂；水力喷射施工作业下作业管柱管柱下入之后要留足管柱膨胀时间，防止管柱膨胀造成造斜器位置发生变化；深度、方位校正用磁定位+自然伽马测井，准确确定造斜器的深度，保证造斜器的开窗位置在设计的层位及深度范围内，用地面井口控制油管旋转方向，结合井下电测方位标定的方法，确定第一开窗口的方向，保证开窗位置避开套管接箍；开窗钻具下井开窗钻具组合地面连接完毕后进行试运转，正常后下入井内，马达与造斜器接触时上提钻具2-3米下放，保证割刀及万向轴顺利下入造斜器；套管开窗套管开窗时，控制喷射泵压力和排量，密切监视马达扭矩，防止在开窗结束时卡刀，套管开窗结束后，起出开窗钻具；水力喷射钻进将喷射头及喷射管连接并地面检验，运转正常后入井，喷头穿过造斜器后，控制喷射流量、压力以及喷射速度，直道达设计深度起钻；换分支进行钻进，转换方法达到设计方位后，进行新的开窗及水力喷射钻进；洗井水力喷射钻孔结束，起出喷射工具及作业组合管柱，使用洗井管柱洗井，清除井管内的钻屑直至井内清洁；活性水加砂压裂施工在压裂前做好作业工具、压裂工具、压裂材料以及压裂设备准备；装压裂井口、接放喷管线、下入压裂管柱；压裂施工；压裂返排、清砂；挂抽投产。
全文摘要
煤层气井储层改造增产用的一种煤层气井小井眼水力喷射定向压裂增产方法在定向小井眼水力喷射的基础上，用活性水加砂压裂喷射方向控制在与最大水平应力方向每隔一定夹角30°-45°的位置上喷射直径在1英寸一定长度50-100m的水平孔，然后配合常规煤层气井活性水加砂压裂；根据地质测量，获取当地较大水平应力方向，进行施工设计；按要求准备好水力喷射所用器具、材料。水力喷射施工作业；深度、方位校正；开窗钻具下井；套管开窗；水力喷射钻进；洗井；活性水加砂压裂施工；装压裂井口、接放喷管线、下入压裂管柱；压裂施工；压裂返排、清砂；挂抽投产。该方法解决了现有技术中裂缝走向不可控，储层改造面积小，增产效果差的问题，可用于煤层气井改造增产作业。
文档编号E21B43/17GK101498210SQ200810229898
公开日2009年8月5日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者夏艳东, 曹志壮, 梁红义, 王维明, 迅 肖 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司