煤层气近端对接水平井的钻完井方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法。
【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。
[0003]但是煤较常规储层弹性模量低、泊松比高，容易造成井眼垮塌，煤层气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，这点在松软煤层表现的更为突出，加之水平井钻井成本大，水平井钻井工艺技术严重影响煤层气的开发效益。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]本发明实施例提供一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法，该方法通过以下步骤实现:
[0007]步骤1:通过常规定向钻具组合完成水平井直井段和增斜段并联通对接直井，下套管固井完井；
[0008]步骤2:采用套管钻井钻具组合完成三开水平段的钻进；
[0009]步骤3:通过钢丝打捞装置从套管中将井底钻具组合起出完钻。
[0010]上述方案中，所述步骤I中，水平井的直井段和增斜段以及对接直井由常规定向钻具完成，联通位置位于水平井刚进入煤层段，所述常规定向钻具组合钻入煤层长度短。
[0011]上述方案中，所述步骤2中，水平段采用套管钻进技术进行钻进，所述钻柱组合为套管、动力钻具、扩眼器和钻头，其中，所述动力钻具安装在底部套管内部，所述扩眼器和钻头设置在在套管外部；所述动力钻具有弯度。
[0012]上述方案中，所述步骤3中，通过参照气测显示、地质录井和工程参数调整钻盘保证钻柱在煤层中钻进；采用泵送打捞装置打捞井底钻具组合，或者采用油管连接打捞器入井打捞井下钻具组合。
[0013]上述方案中，水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。
[0014]上述方案中，水平段的套管钻进钻具组合在水平段钻多个分支井。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明运用套管定向钻井技术进行煤层气水平井水平段钻进。具体优点如下:(1)减少煤层中钻进时的停泵时间，有效支撑煤层，避免钻井抽汲作用，减少水平井井塌、埋钻具事故；(2)减少起下钻等辅助时间，缩短作业周期，减少煤层气水平井钻井成本；(3)水平段采用套管完井，可钻分支井，也可对套管完井段进行水平井分段压裂作业，增加煤层气解析面积；(4)采用近端对接结构，常规钻具组合在煤层中钻进长度短，井眼安全系数高；(5)水平段由气测、地质、钻时录井和弯动力钻具来控制井眼轨迹，套管外只有扩眼器和钻头，一旦发生井眼坍塌可立即提出扩眼器、钻头完钻，不使用无磁钻具+定向短节的钻具组合，避免了事故中由于套管外钻具长度过大而无法提出井筒。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的煤层气水平对接井井井身结构；
[0017]图2是本发明的套管钻井钻具组合；
[0018]图中:1.水平井一开井段，2.水平井二开直井段，3.水平井二开增斜段和联通段，
4.排采直井，5.玻璃钢套管，6.扩眼洞穴，7.三开水平段，8.煤层，9.套管柱，10.打捞装置，11.锁定装置，12.动力钻具，13.密封装置，14.扩眼器，15.钻头。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0020]本发明实施例提供一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法，如图1、2所示，该方法通过以下步骤实现:
[0021]步骤1:通过常规定向钻具组合完成水平井直井段和增斜段并联通对接直井，下套管固井完井。
[0022]具体的，水平井的直井段和增斜段以及对接直井由常规定向钻具完成，联通位置位于水平井刚进入煤层段，所述常规定向钻具组合钻入煤层长度短。
[0023]使用常规定向钻具组合完成联通垂直井4的钻进，完钻后下套管，在煤层段下入玻璃钢套管5，固井候凝后对玻璃钢套管段5进行扩眼作业，形成扩眼洞穴6 ;采用常规钻具组合钻水平井直一开井段I和二开直井段2，之后下入常规定向钻具组合进行增斜段和联通段3的钻进，联通后起出钻具；在垂直井扩眼洞穴段进行填砂，使砂面位置高于煤层位置l-2m,之后进行注灰，灰柱高度大于50米；水平井重新下入常规定向钻具组合冲砂，冲至扩眼洞穴6后继续在煤层钻进10m，循环钻井液起钻后下套管固井。
[0024]步骤2:采用套管钻井钻具组合完成三开水平段的钻进。
[0025]具体的，水平段采用套管钻进技术进行钻进，所述钻柱组合为套管、动力钻具、扩眼器和钻头，其中，所述动力钻具安装在底部套管内部，所述扩眼器和钻头设置在在套管外部；所述动力钻具有弯度。
[0026]二开候凝后下入套管钻井钻具组合进行三开煤层8水平段7的钻进。套管钻井井下管柱串包括套管柱9，打捞装置10，锁定装置11，动力钻具12，密封装置13，扩眼器14，钻头15。动力钻具12安装在底部套管内，动力钻具12下接头有一定弯度，只有扩眼器14和钻头15暴露在套管柱9下部。三开水平段钻进由气测、地质、钻时录井和弯动力钻具以及钻盘来控制井眼轨迹，可进行滑动钻进和复合钻进。
[0027]步骤3:通过钢丝打捞装置从套管中将井底钻具组合起出完钻。
[0028]具体的，通过参照气测显示、地质录井和工程参数调整钻盘保证钻柱在煤层中钻进；采用泵送打捞装置打捞井底钻具组合，或者采用油管连接打捞器入井打捞井下钻具组入口 ο
[0029]钻至设计深度后，用钢丝打捞装置从套管柱9中将井底定向钻具组合起出完钻。在井口安装钢丝防喷装置和泵送装置，钢丝打捞装置用泵送方式送至井底，如果井斜过大，泵送方法失败，可使用油管连接打捞器入井打捞井下钻具组合。
[0030]水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。
[0031]水平段的套管钻进钻具组合在水平段钻多个分支井。
[0032]本发明先使用常规定向钻具组合完成水平井直井段和增斜段的钻进并联通近端对接直井，完钻后下套管固井，三开后下入套管钻井钻具组合，配合井底动力马达和扩眼器、钻头进行钻进，参照气测显示和地质录井结果，调整钻盘角度以保证钻柱在煤层中钻进，钻至设计井深后用钢丝打捞装置从套管中将井底动力钻具、扩眼器、钻头起出井口完钻O
[0033]因此，本发明有如下优点:水平段钻完井过程中不用起下钻具，减少井筒抽汲作业，减少井筒静止时间，钻井结束既下套管完毕，大大降低作业风险，降低了作业成本，采用下套管完井，可对水平段进行压裂作业，提高煤层气开发效益；采用近端对接结构，常规钻具组合在煤层中钻进长度短，井眼安全系数高；水平段由气测、地质、钻时录井和弯动力钻具来控制井眼轨迹，套管外只有扩眼器和钻头，一旦发生井眼坍塌可立即提出扩眼器、钻头完钻，不使用无磁钻具+定向短节的钻具组合，避免了事故中由于套管外钻具长度过大而无法提出井筒。
[0034]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:该方法通过以下步骤实现: 步骤1:通过常规定向钻具组合完成水平井直井段和增斜段并联通对接直井，下套管固井完井； 步骤2:采用套管钻井钻具组合完成三开水平段的钻进； 步骤3:通过钢丝打捞装置从套管中将井底钻具组合起出完钻。2.根据权利要求1所述的煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:所述步骤I中，水平井的直井段和增斜段以及对接直井由常规定向钻具完成，联通位置位于水平井刚进入煤层段，所述常规定向钻具组合钻入煤层长度短。3.根据权利要求1所述的煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:所述步骤2中，水平段采用套管钻进技术进行钻进，所述钻柱组合为套管、动力钻具、扩眼器和钻头，其中，所述动力钻具安装在底部套管内部，所述扩眼器和钻头设置在在套管外部；所述动力钻具有弯度。4.根据权利要求1所述的煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:所述步骤3中，通过参照气测显示、地质录井和工程参数调整钻盘保证钻柱在煤层中钻进；采用泵送打捞装置打捞井底钻具组合，或者采用油管连接打捞器入井打捞井下钻具组合。5.根据权利要求1所述的煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:水平段选择套管不固井完井，或者选择套管固井完井。6.根据权利要求1所述的煤层气近端对接水平井的钻完井方法，其特征在于:水平段的套管钻进钻具组合在水平段钻多个分支井。
【专利摘要】本发明公开了一种煤层气近端对接水平井的钻完井方法，该方法通过以下步骤实现：步骤1：通过常规定向钻具组合完成水平井直井段和增斜段并联通对接直井，下套管固井完井；步骤2：采用套管钻井钻具组合完成三开水平段的钻进；步骤3：通过钢丝打捞装置从套管中将井底钻具组合起出完钻。本发明在水平段钻完井过程中不用起下钻具，减少井筒抽汲作业，减少井筒静止时间，钻井结束既下套管完毕，大大降低作业风险，降低了作业成本，采用下套管完井，可对水平段进行压裂作业，提高煤层气开发效益。
【IPC分类】E21B7/04, E21B7/00, E21B7/20, E21B31/00
【公开号】CN104912480
【申请号】CN201510219581
【发明人】庞涛, 姜在炳, 张培河, 王正喜, 刘娜娜, 辛欣, 吴信波, 徐建军, 白优, 刘嘉
【申请人】中煤科工集团西安研究院有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月30日