煤层气水平井膨胀管钻完井方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤层气钻井技术领域，是一种煤层气水平井膨胀管钻完井方法。
【背景技术】
[0002]水平井技术作为煤层气开采最重要的增产手段之一，主要具有单井控制储量大，产量高，穿透度高，具有比直井更长的完井段，能够产生较大的泄压区，具有水力压裂造缝所不能的定向控制和长度控制，能够避开障碍物和环境恶劣地带等优点。但是由于煤岩较常规储层弹性模量低、泊松比高，容易造成井眼垮塌，尤其是对于松软煤层，水平井的风险随着水平段长度的延伸、裸眼孔空置时间的延长明显增大，水平井开采煤层气更是停留在技术理论层面，难以实践。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种煤层气水平井膨胀管钻完井方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决水平井的风险随着水平段长度的延伸和裸眼孔空置时间的延长而明显增大，易造成井眼垮塌的问题。
[0004]本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种煤层气水平井膨胀管钻完井方法，按下述步骤进行:第一步，采用常规钻井方法完成水平井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管固井；第二步，固井后下入带有随钻扩眼器的钻具进行三开煤层第一水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具；第三步，用钻具送入膨胀管，在膨胀管下端固定安装可钻式浮鞋，膨胀管定位后注入水泥浆，打入胶塞至可钻式浮鞋位置，使井壁和膨胀管之间的环空充满水泥浆；第四步，通过地面高压栗继续向管柱打入高压液体，当栗压达到15MPa至20MPa时，膨胀管发生膨胀，保持压力10分钟至20分钟，释放钻具与膨胀管连接的上接头，起出钻具，进行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨铣膨胀管与钻具连接的上接头、膨胀管中的水泥柱、可钻式浮鞋以及未充分膨胀的膨胀管，磨铣后形成规则的圆柱状井眼；第六步，下入带有随钻扩眼器的钻具进行三开煤层第二水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具，用钻具再次送入膨胀管，重复第三步至第五步直至达到设计水平段长度。
[0005]下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述候凝时间为24h至26h。
[0006]上述设计水平段长度为400m至600m。
[0007]上述膨胀管膨胀前，膨胀管的内径和钻杆的内径相等。
[0008]上述膨胀管膨胀后，膨胀管的内径和套管的内径相等。
[0009]本发明通过膨胀管使水平段长度分段进行延伸，完井后水平段具有同一井径；能够有效封闭煤层，减少了水平井井塌和埋钻具事故；同时延伸了水平段距离，提高了水平井开采效率，可进行水平井分段压裂作业，增加了煤层气解析面积。
【附图说明】
[0010]图1为本发明膨胀管定位后没膨胀前的主视结构示意图。
[0011]图2为本发明膨胀管定位后发生膨胀后的主视结构示意图。
[0012]图3为本发明膨胀管发生膨胀后下入磨鞋磨铣后的主视结构示意图。
[0013]图中的编码分别为:1为套管，2为钻具，3为膨胀管，4为可钻式浮鞋，5为井壁，6为水泥环。
【具体实施方式】
[0014]本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0015]在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
[0016]下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
实施例1，如附图1、2、3所示，该煤层气水平井膨胀管钻完井方法，按下述步骤进行:第一步，采用常规钻井方法完成水平井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管1固井；第二步，固井后下入带有随钻扩眼器的钻具2进行三开煤层第一水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具2;第三步，用钻具2送入膨胀管3，在膨胀管3下端固定安装可钻式浮鞋4，膨胀管3定位后注入水泥浆，打入胶塞至可钻式浮鞋4位置，使井壁5和膨胀管3之间的环空充满水泥浆；第四步，通过地面高压栗继续向管柱打入高压液体，当栗压达到15MPa至20MPa时，膨胀管3发生膨胀，保持压力10分钟至20分钟，释放钻具2与膨胀管3连接的上接头，起出钻具2，进行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨铣膨胀管3与钻具2连接的上接头、膨胀管3中的水泥柱、可钻式浮鞋4以及未充分膨胀的膨胀管3，磨铣后形成规则的圆柱状井眼；第六步，下入带有随钻扩眼器的钻具2进行三开煤层第二水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具2，用钻具2再次送入膨胀管3，重复第三步至第五步直至达到设计水平段长度。一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进为现有技术；完钻层位位于煤层或接近煤层的位置50m至100m。下入磨鞋磨铣后井壁5可以是膨胀管3也可以是水泥环6。本发明通过膨胀管3使水平段长度分段进行延伸，完井后水平段具有同一井径；能够有效封闭煤层，减少了水平井井塌和埋钻具2事故；同时延伸了水平段距离，提高了水平井开采效率，可进行水平井分段压裂作业，增加了煤层气解析面积。
[0017]实施例2，作为上述实施例的优化，候凝时间为24h至26h。
[0018]实施例3，作为上述实施例的优化，设计水平段长度为400m至600m。根据需要，完钻层位于煤层或接近煤层的位置50m至100m。
[0019]实施例4，作为上述实施例的优化，膨胀管3膨胀前，膨胀管3的内径和钻杆的内径相等。
[0020]实施例5，作为上述实施例的优化，膨胀管3膨胀后，膨胀管3的内径和套管1的内径相等。
[0021]以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
【主权项】
1.一种煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于按下述步骤进行:第一步，采用常规钻井方法完成水平井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管固井；第二步，固井后下入带有随钻扩眼器的钻具进行三开煤层第一水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具；第三步，用钻具送入膨胀管，在膨胀管下端固定安装可钻式浮鞋，膨胀管定位后注入水泥浆，打入胶塞至可钻式浮鞋位置，使井壁和膨胀管之间的环空充满水泥浆；第四步，通过地面高压栗继续向管柱打入高压液体，当栗压达到15MPa至20MPa时，膨胀管发生膨胀，保持压力10分钟至20分钟，释放钻具与膨胀管连接的上接头，起出钻具，进行候凝；第五步，候凝后下入磨鞋磨铣膨胀管与钻具连接的上接头、膨胀管中的水泥柱、可钻式浮鞋以及未充分膨胀的膨胀管，磨铣后形成规则的圆柱状井眼；第六步，下入带有随钻扩眼器的钻具进行三开煤层第二水平段的钻进，按硬质煤层进尺为100m至200m，松软煤层进尺为50m至100m，完钻后起出钻具，用钻具再次送入膨胀管，重复第三步至第五步直至达到设计水平段长度。2.根据权利要求1所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于候凝时间为24h 至 26ho3.根据权利要求1或2所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于设计水平段长度为400m至600m。4.根据权利要求1或2所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀前，膨胀管的内径和钻杆的内径相等。5.根据权利要求3所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀前，膨胀管的内径和钻杆的内径相等。6.根据权利要求1或2所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀后，膨胀管的内径和套管的内径相等。7.根据权利要求3所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀后，膨胀管的内径和套管的内径相等。8.根据权利要求4所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀后，膨胀管的内径和套管的内径相等。9.根据权利要求5所述的煤层气水平井膨胀管钻完井方法，其特征在于膨胀管膨胀后，膨胀管的内径和套管的内径相等。
【专利摘要】<b>本发明涉及煤层气钻井技术领域，是一种煤层气水平井膨胀管钻完井方法；第一步，采用常规钻井方法完成水平井的一开表层段、二开直井段和增斜段的钻进，完钻后下套管固井；第二步，固井后下入带有随钻扩眼器的钻具进行三开煤层第一水平段的钻进，完钻后起出钻具；第三步，用钻具送入膨胀管，在膨胀管下端固定安装可钻式浮鞋，膨胀管定位后注入水泥浆，打入胶塞至可钻式浮鞋位置，使井壁和膨胀管之间的环空充满水泥浆。</b><b>本发明通过膨胀管使水平段长度分段进行延伸，完井后水平段具有同一井径；能够有效封闭煤层，减少了水平井井塌和埋钻具事故；同时延伸了水平段距离，提高了水平井开采效率，可进行水平井分段压裂作业，增加了煤层气解析面积。</b>
【IPC分类】E21B7/28, E21B7/20, E21B7/00
【公开号】CN105421997
【申请号】CN201510700279
【发明人】秦曦, 付纪浩, 黄军平, 李辉, 陈杰, 王学成, 谢冬, 王军, 席梅卿, 代红
【申请人】中国石油集团西部钻探工程有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月26日