一种水平井的完井方法及水平井与流程

本发明涉及煤层气技术领域，特别涉及一种水平井的完井方法及水平井。

背景技术：

对于用于开采煤层气的多分支水平井，水平井与生产井进行连通，生产井的直径只有0.5米，两井的间距至少在200米，需借助专用的连通仪器才能完成两井的连通。现有技术中水平井的水平段与生产井的连通一般朝着生产井的轴线方向钻进，已确保水平井与生产井的连通。

水平井与生产井连通后，水平井中会下入pe筛管，生产井中也会下入管柱，由于pe筛管已经占用了生产井的部分空间，导致生产井中下入的管柱与pe筛管之间位置干涉，生产井的管柱不能下入至预设位置，严重时影响排采作业的进行。

因此，如何解决水平井的pe筛管与生产井的管柱之间位置干涉的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种水平井的完井方法，以解决水平井的pe筛管与生产井的管柱之间位置干涉的问题。本发明还提供了一种水平井。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水平井的完井方法，包括：

步骤1)偏心连通水平井的水平段与生产井；

步骤2)验证所述水平井与所述生产井的偏心连通是否符合要求，验证所述水平井偏离所述生产井的轴线的距离满足要求，则进入导向作业，验证所述水平井偏离所述生产井的轴线的距离不符合要求，则重复所述步骤1)和所述步骤2)。

优选的，在上述水平井的完井方法中，所述步骤1)包括：

步骤11)控制钻具钻进所述水平井的竖直段和控制所述钻具正对目标点钻进所述水平井的水平段的第一水平段；

步骤12)控制所述钻具向着偏离所述目标点预设距离的方向钻进所述水平段的第二水平段；

步骤13)控制所述钻具钻进所述水平段的第三水平段，所述第三水平段与所述生产井偏心连通，所述第三水平段与所述生产井偏心连通的位置为连通点。

优选的，在上述水平井的完井方法中，所述步骤2)包括：

步骤21)起钻所述钻具至所述水平井的套管鞋；

步骤22)向所述生产井内下入管柱串至所述生产井末端；

步骤23)沿所述水平井下放所述钻具，观察悬重变化，如果悬重稳定，则钻具下放至所述连通点，如果悬重增大或者减小，则上提所述钻具，同时上提所述生产井的所述管柱串至预设高度，然后下放所述钻具至所述连通点，所述生产井下放所述管柱串，确定所述管柱串的遇阻位置，验证所述遇阻位置与所述生产井的轴线之间的偏心距是否符合要求，验证所述偏心距满足要求，则进入导向作业，验证所述偏心距不符合要求，则重复所述步骤1)和所述步骤2)。

优选的，在上述水平井的完井方法中，所述步骤21)还包括位于步骤21)之前的步骤20)开泵循环倒划眼。

优选的，在上述水平井的完井方法中，所述步骤11)和所述步骤12)中禁止上提所述钻具。

一种水平井，所述水平井的开设采用上述任意一个方案中所述的水平井的完井方法。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的水平井的完井方法，包括步骤1)和步骤2)，步骤1)用于实现水平井与生产井的连通，步骤2)用于验证水平井与生产井的偏心连通是否符合要求。水平井的水平段偏离生产井的轴线一定距离，水平段中的pe筛管也就会偏离生产井的轴线一定的距离，pe筛管占用的生产井中间位置的空间减小，为下入生产井中的管柱提供了下放空间，使得生产井中的管柱能够下放至预设深度，保证排采作业的顺利进行。在水平井与生产井偏心连通完成后，需要验证水平井与生产井的偏心连通是否符合要求，水平井与生产井连通符合要求的意思是水平井偏离生产井轴线的距离能够满足水平段中的pe筛管不影响生产井中的管柱下放至预设深度，从而能够保证排采作用的顺利进行。

本发明还提供了一种水平井，该水平井的开设采用上述任意一个方案中记载的水平井的完井方法开设。由于水平井的完井方法具有上述技术效果，通过该水平井的完井方法开设的水平井也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一个实施例提供的水平井的完井方法的流程图；

图2为本发明第二个实施例提供的水平井的完井方法的流程图；

图3为本发明第三个实施例提供的水平井的完井方法的流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种水平井的完井方法，以解决水平井的pe筛管与生产井的管柱之间位置干涉的问题。本发明还公开了一种水平井。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，图1为本发明第一个实施例提供的水平井的完井方法的流程图；图2为本发明第二个实施例提供的水平井的完井方法的流程图；图3为本发明第三个实施例提供的水平井的完井方法的流程图。

本发明公开了一种水平井的完井方法，包括：

步骤1)偏心连通水平井的水平段与生产井；

步骤2)验证水平井与生产井的偏心连通是否符合要求，验证水平井偏离生产井的轴线的距离满足要求，则进入导向作业，验证水平井偏离生产井的轴线的距离不符合要求，则重复步骤1)和步骤2)。

水平井的水平段与生产井偏心连通，此处需要说明的是，偏心连通是指水平井的水平段偏离生产井的轴线，水平段的轴线与生产井的轴线不相交，且水平段的轴线与生产井的轴线之间在水平方向上存在一定的距离。

水平井的水平段偏离生产井的轴线一定距离，水平段中的pe筛管也就会偏离生产井的轴线一定的距离，pe筛管占用的生产井中间位置的空间减小，为下入生产井中的管柱提供了下放空间，使得生产井中的管柱能够下放至预设深度，保证排采作业的顺利进行。

在水平井与生产井偏心连通完成后，需要验证水平井与生产井的偏心连通是否符合要求，水平井与生产井连通符合要求的意思是水平井偏离生产井轴线的距离能够满足水平段中的pe筛管不影响生产井中的管柱下放至预设深度，能够保证排采作用的顺利进行。

水平井偏离生产井的轴线的距离要求：水平井偏离生产井的轴线距离至少为管柱半径与pe筛管的半径之和。

如果水平井偏离生产井的轴线的距离满足生产要求，则进入导向作用；如果水平井偏离生产井的轴线的距离不满足生产要求，则重复步骤1)和步骤2)，即重复偏心连通和验证偏心连通是否符合要求。只有当水平井偏离生产井的轴线的距离满足生产要求时，钻进的水平完井才能进行正常的煤层气开采，否则会降低煤层气开采的效率和产量。

在本方案的一个具体实施例中，步骤1)具体包括：

步骤11)控制钻具钻进水平井的竖直段和控制钻具正对目标点钻进水平井的水平段的第一水平段；

步骤12)控制钻具向着偏离目标点预设距离的方向钻进水平段的第二水平段；

步骤13)控制钻具钻进水平段的第三水平段，第三水平段与生产井偏心连通，第三水平段与生产井偏心连通的位置为连通点。

步骤1)用于实现水平井与生产井的连通，具体的连通步骤包括步骤11)-步骤13)。

步骤11)用于实现水平井的竖直段和第一水平段的钻进，及生产井的钻进。在第一水平段的钻进过程中，需要钻具正对目标点钻进。为了方便井上了解井下的钻进情况，优选的，钻具的钻头与螺杆之间连接有强磁接头，生产井内目标点深度处下入有探管，强磁接头用来提供一个交变的待测磁场，电磁信号的最大有效距离为40-70m，探管用于采集强磁接头产生的磁场强度信号，探管采集的信号经过处理后传至地面数据采集软件和数据分析软件后，得出水平井井眼轨迹相对于生产井的目标点的方位和距离。

在数据采集软件里输入钻具的下入深度、相邻两个数据采集的距离间隔和水平井的初始井深，一般情况下每隔3m对采集的数据通过数据分析软件进行一次分析，在本方案的一个具体实施例中，相邻两个数据采集的距离间隔为半米。

在数据采集期间，数据接收软件不断接收强磁接头的磁场强度值(hx、hy和hz)，并由数据分析软件生成关于磁场强度值的三条信号曲线，此处需要说明的是需要保证三条信号曲线无断点，有错误时停止数据采集，并重新采集数据，重做数据分析。

在本方案的一个具体实施例中，连通作业开始时，连通仪器的检测点距离套管鞋的距离小于8m时，测得的水平井井眼轨迹相对于生产井的目标点的方位受套管的磁干扰的影响大，此时测得的数据不能作为连通作业的主要依据，需要通过后续测量数据，在后续取得几组连通数据后，结合钻进时工具面位置和螺杆造斜率等判断和验证连通作业开始时数据的合理性和准确性，然后确定是否作为最后数据分析的依据。

步骤12)用于水平井的第二水平段的钻进，第二水平段的钻进需要逐步偏离目标点进行钻进，第二水平段钻进结束后，第二水平段的末端偏离目标点预设距离。第二水平段实现水平井相对于生产井的偏离。

在本方案的一个具体实施例中，连通作业前期，正对目标点钻进第一水平段，第一水平段的长度为12m，然后钻进第二水平段，第二水平段偏离目标点进行连通操作，直井起连通仪器前至少分析两组第二水平段相对于生产井的目标点的方位和距离的数据，控制钻头偏离目标点的距离为15cm，最后一组分析数据计算偏离目标点的距离在15cm以内则不再进行方位调整。

在确定目标点的垂深时，需要结合钻具的钻头在煤层的实际位置来控制入靶垂深。

钻具钻进至距离连通点5m时即第三水平段的长度为5m，通知上提钻具，连通工程师和定向工程师核对井底数据和轨迹数据，确定最后5m的钻进方式，此时水平井等直井起出连通仪器。如果水平井的钻进方位需要调整，则采用定向钻进方式，如水平井的钻进方位不需调整方位，采用旋转钻进方式。

在步骤11)和步骤12)中，需要对数据采集软件采集的信息进行分析，定向井工程师根据数据采集软件采集的信息预测水平井的钻头位置井斜、方位、垂深、南北坐标和东西坐标，并提供给连通工程师；

连通工程师通过数据采集软件采集的信息并根据定向工程师预测的数据进行分析，给定向井工程师提供以下数据：钻头距探管的距离、井底对靶方位角差值、靶点新的南北坐标、靶点新的东西坐标和靶点新的垂深；

定向井工程师根据连通工程师提供的数据决定第三水平段的钻进措施，连通仪器(连通仪器包括井下部分和井上部分，井下部分主要包括强磁接头和探管，井上部分包括数据采集软件和数据分析软件)所提供数据的准确性受定向井工程师预测的水平井的钻头位置井斜、方位、垂深、南北坐标和东西坐标的准确性的直接影响，定向井工程师需要根据最新数据采集软件采集的信息尽可能地准确预测井底方位。

在本方案的一个具体实施例中，步骤2)包括：

步骤21)起钻钻具至水平井的套管鞋；

步骤22)向生产井内下入管柱串至生产井末端；

步骤23)沿水平井下放钻具，观察悬重变化，如果悬重稳定，则钻具下放至连通点，如果悬重增大或者减小，则上提钻具，同时上提生产井的管柱串至预设高度，然后下放钻具至连通点，生产井下放管柱串，确定管柱串的遇阻位置，验证遇阻位置与生产井的轴线之间的偏心距是否符合要求，验证偏心距满足要求，则进入导向作业，验证偏心距不符合要求，则重复步骤1)和步骤2)。

步骤21)能够对钻具起到保护作用，防止卡钻。由于生产井下放管柱串的时间较长，将钻具提至套管鞋能够对钻具起到保护作用，提高了钻具工作的安全性。

步骤2)用于验证水平井与生产井的偏心连通是否符合要求，具体包括步骤21)-步骤23)。

步骤21)和步骤22)可以同时进行。

步骤21)还包括位于步骤21)之前的步骤20)开泵循环倒划眼，方便钻具的上提，避免在钻具的上提过程中拉断钻杆。

步骤11)和步骤12)中禁止上提钻具，避免由于上提钻具造成信号采集中断，收集信号时，要求钻具连续且匀速下放。

连通作业期间，需要和当班司钻说明，水平井的第一水平段和第二水平段在正常钻进期间如果无特殊情况禁止上提钻具，需要上提钻具时需要提前通知连通工程师。

水平井的第一水平段和第二水平段在正常钻进期间如果需要上提钻具做数据分析，需要连通工程师通知定向井工程师，由定向井工程师下指令确定上提钻具至所需井深。

本发明还提供了一种水平井，该水平井的开设采用上述任意一个方案中记载的水平井的完井方法开设。由于水平井的完井方法具有上述技术效果，通过该水平井的完井方法开设的水平井也具有同样的技术效果，在此不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。