一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法_3

文档序号:8220038阅读:来源:国知局
:A、快速固化液体炸药安全易运输,在深井高温高压极端恶劣环境下安全可靠,易控制,爆炸能量大。B、液体时流动性好,与管汇摩阻小,便于喷洒;被喷洒于岩石之后能快速附着固化。C、炸药与爆破管线兼容性好,管线易安装,线路不易损坏,适合深井长距离引爆。
[0044]S6、后期稳产。
[0045]在增产开发后期,随着原有爆破所产生裂缝沟通气藏中页岩气被采出,产能逐渐衰减,为使页岩气井能高效持续稳产,可以对改造后的页岩气藏进行二次改造。持续稳产也是该增产措施有效的关键。
[0046]首先要对于二次增产方案进行设计,要结合本井本区块的开发历史和效果并考虑前期多年生产时更深入的地质认识,要让原钻好未进行爆破致裂的鱼刺状分支井5尽可能沟通大范围的页岩气藏。经过计算设计使天然裂缝、前期增产爆破裂缝与本次设计爆破裂缝形成裂缝网络,以最大程度地增加改造体积,提高产量和最终采收率。
[0047]下面对A、B和C三种方案后期稳产施工方案进行阐述:
方案A:运用上述步骤S5中施工步骤方法改造原已完钻的鱼刺状分支井5。
[0048]在方案A中连续油管钻井机器人进入的是运用本方法第一次钻得的且根据第一次开发改造设计未爆破致裂的鱼刺状分支井5中,若对第一次鱼刺状分支井5全部采取了液体炸药爆破增产改造作业,则需按照其它措施完成稳产改造。
[0049]方案B:继续采用步骤S3、S4和S5的循环按照设计再钻取鱼刺状分支井5并按照TAML4难度标准完井或直接采用裸眼完井,运用连续油管3配合钻井机器人6将炸药管腔运送至鱼刺状分支井5底并爆破增产。
[0050]在B方案中要求水平井2较长,鱼刺状分支井5可以均匀地分布于主井眼周围,可较好地使鱼刺状分支井5与页岩气藏地层接触,且主井筒重入能力强。运用此方案后期稳产作业前应对地下情况充分了解论证,严防各种井下事故的发生。
[0051]方案C:在第一次爆破增产后裂缝网络联通性好、导流能力强时,在后期稳产维持措施时还可以采用连续油管3以水力压裂施工的形式将快速固化液体炸药泵入第一次改造产生的裂缝中,并实施燃爆。
[0052]在C方案中要求原裂缝网络渗流能力强,快速固化液体炸药可较好地流入地层,在爆破施后才能产生更多裂缝,在更大程度上沟通页岩气藏。
[0053]由于我国页岩气藏地层情况复杂,分支点地层胶结差,井下事故频发,选择鱼刺状分支井5完井方式时必须考虑机械支撑和水力封隔,故采用TAML4级别难度固井工艺。即主、分支井眼均固井完成,分支连接处具有机械支撑,考虑定向爆破压裂增产等后期作业的需要,两井眼具备选择性重入能力。或在地层情况简单、井壁稳定性好的层段直接裸眼完井
所述的S2中在钻鱼刺状多分支水平井2开窗侧钻前先通过连续油管3于设计位置下入造斜器并完成锚定。所述的S4中连续油管3配合钻井机器人6将装有快速固化液体炸药的薄壁管腔送入鱼刺状分支井5底。所述的S4中经连续油管3泵入液体加压达到预定值,使炸药薄壁管腔中炸药经由炸药管腔前端喷洒至鱼刺状分支井5底。所述的步骤S5中经地面引爆装置发送引爆信号至炸药管腔上的引爆装置以实现引爆,致裂岩石,形成缝网,达到低成本增产开发页岩气的目的。
[0054]如图1-4所示,钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产系统,它包括连续油管配合机器人钻鱼刺状多分支水平井系统、连续油管配合机器人分支井小井眼完井系统和鱼刺状多分支水平井爆破改造系统,连续油管配合机器人钻鱼刺状多分支水平井系统用以钻取页岩气藏鱼刺状多级分支水平井,为完井和爆破压裂改造增产提供基础,连续油管配合机器人分支井小井眼完井系统用以对完钻的鱼刺状多级分支水平井进行完井施工作业,鱼刺状多分支水平井爆破改造系统用以在鱼刺状分支井中喷洒快速固化液体炸药并爆破增产;
所述的连续油管配合机器人钻鱼刺状多分支水平井系统由连续油管3、钻井机器人A6和钻具7组成,钻具7设置在钻井机器人A6的前端,钻具7由顺次连接的扶正器、震击器和钻头组成;
所述的连续油管配合机器人分支井小井眼完井系统由连续油管3、钻井机器人B6和完井工具组成,完井工具设置在钻井机器人B6的前端,完井工具由顺次连接的浮鞋、浮箍、磁性定位短节、套管和扶正器组成;
所述的鱼刺状多分支水平井爆破改造系统由连续油管3、钻井机器人C6和多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10组成,多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10的炸药管腔内填装有快速固化液体炸药,钻井机器人C6的前端与多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10的尾部之间设置有活塞缸12,所述的活塞缸12提供的液压能使炸药管腔能在液体推力作用下开启其喷嘴11以喷出炸药,所述的炸药管腔的尾部与钻井机器人C6的前端之间设置有由电力或液压控制下能够进行分离的连接器,当钻井机器人C6在喷洒完快速固化液体炸药后,连接器断电以将多功能快速固化液体炸药薄壁管腔10留在鱼刺状分支井5底,钻井机器人C6随连续油管3得以被起出,所述的炸药管腔的前部设置有单向阀,炸药管腔的上部设置有引爆装置。所述的钻井机器人A6、钻井机器人B6和钻井机器人C6的结构相同,所述的钻井机器人上安装有用于驱动钻井机器人自主运动的主动驱动装置,钻井机器人内设置有用于为钻完井、爆破改造和后期稳产时泵注液体的流道,所述的连续油管3的一端与地面支持设备连接,连续油管3的另一端与钻井机器人流道连通。
[0055]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,其特征在于:它包括以下步骤: 51、整体方案设计,对鱼刺状多分支水平井整体井身结构、钻井方案、完井方案和爆破压裂增产进行设计; 52、鱼刺状多分支井的钻取,将携带有钻具的连续油管钻井机器人系统下入事先完钻的水平井的水平段,按照设计经连续油管钻井机器人钻取若干个鱼刺状多分支井; 53、鱼刺状分支井底的固井或直接采用裸眼完井,先起出携带有钻具的连续油管钻井机器人,再将钻具更换为固井工具和套管,然后下入鱼刺状分支井底完成固井; 54、鱼刺状分支井底炸药喷洒爆破准备,连续油管钻井机器人上安装快速固化液体炸药薄壁管腔,并下入到鱼刺状分支井底部,经连续油管钻井机器人喷洒快速固化炸药并准备爆破; 55、爆破增产,先起出连续油管及其它辅助工具,再引爆井底炸药,炸药破裂页岩气藏岩石,使页岩中赋存的更多页岩气可以汇集到井筒中,实现了页岩气低成本、高效、安全、绿色的开采; 56、后期稳产。
2.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,其特征在于:所述的S3中按照TAML4难度进行固井或者直接于完井井深裸眼完井。
3.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,其特征在于:所述的S4中连续油管配合钻井机器人将装有快速固化液体炸药的薄壁管腔送入鱼刺状分支井底。
4.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,其特征在于:所述的S4中经连续油管泵入液体对多功能快速固化液体炸药的薄壁管腔尾部加压达到预定值,使薄壁管腔中液体炸药经由炸药管腔前端喷嘴喷洒至鱼刺状分支井底。
5.根据权利要求1所述的一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,其特征在于:所述的S5中经地面引爆装置发送引爆信号至炸药管腔上的引爆装置以实现引爆,致裂岩石,形成缝网,达到低成本、高效、安全、绿色增产开发页岩气的目的。
【专利摘要】本发明公开了一种钻鱼刺状多级分支水平井页岩气储层钻完井和增产的方法,它包括以下步骤:S1、对鱼刺状多分支水平井整体井身进行设计;S2、连续管配合钻井机器人钻取鱼刺状多分支井;S3、鱼刺状分支井底的固井或直接裸眼完井;S4、钻井机器人上安装快速固化液体炸药薄壁管腔,连续油管配合钻井机器人下入到鱼刺状分支井底部,喷洒快速固化液体炸药并准备爆破;S5、起出连续油管及其它辅助工具,再引爆井底炸药,以实现页岩的增产改造;S6、后期稳产。本发明的有益效果是:实现了页岩气低成本、高效、安全、绿色的开采,避免了长水平井分段大规模压裂耗水耗砂多,水体污染风险高,施工时间长,深层页岩压不开等弊端。
【IPC分类】E21B43-263, E21B33-13, E21B7-04
【公开号】CN104533288
【申请号】CN201410665671
【发明人】刘清友, 朱海燕, 陶雷
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月20日
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