[发明专利]一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种地面煤层气开采过程中的水平井，特别是涉及在向斜地质构造中使用的水平井系统，属于地面煤层气开采领域。

背景技术

向斜构造是煤层气开采中的常见构造形态之一。所谓向斜构造是指岩层向下弯曲形成的一种四周高中间低的地质构造，根据其轴线与水平面的关系可分为长轴向斜、短轴向斜、等轴向斜。其中：长轴向斜在平面上呈线形，其长度与宽度之比大于10；短轴向斜在平面上呈椭圆形，其长度约为宽度的2至10倍；等轴向斜在平面上近似圆形，其长度与宽度之比小于2。对于向斜构造煤层，当前现场多采用常规多分支水平井进行开采。常规多分支水平井都是由一口工艺井(水平井)与一口排采直井配合构成的一个井组，在工艺井与排采直井连通前的井段(即靶前距)距离一般为200m-500m，约占主支长度的五分之一至三分之一，这部分资源无法控制，是资源控制“盲区”，造成了资源浪费。

常规多分支水平井，如：申请号为201010290445.X的“一种煤层气水平井系统及其施工方法”，披露了一种煤层气水平井系统，该专利通过将多分支水平井(即工艺井)的直井段作为另一多分支水平井的配合直井(即排采直井)使用，不但有效地提高了空间利用率，更能有效地利用资源，减少了水平井地面钻前工程的施工量、钻井施工量，节约了成本。但向斜构造有其特殊性，该专利没有能够解决在向斜构造中工艺井与排采井连通前的井段(即靶前距)之间的资源动用问题，也未能解决排采井过多的问题。由于国内还没有成熟的专门针对向斜地质构造煤层的水平井技术，所以解决上述问题具有重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统，解决向斜构造的煤层气开发中，工艺井与排采井连通前的井段的资源动用问题，减少资源控制“盲区”，提高向斜构造的煤层气开发的资源动用率，同时具有多井共排、单井监测功能。

本发明的目的是通过下述方案实现的：一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统由两口或两口以上的工艺井、一口排采井、与工艺井相同数量的监测井组成，其特征是：排采井位于煤层向斜构造的底部，监测井分布于煤层向斜构造的高部位，每一口监测井对应一口工艺井，每口监测井位置均处在与其对应的工艺井主支的末端。

所述的一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统，其特征是：在长轴向斜和短轴向斜构造中，一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统有两口工艺井，两口工艺井分布在排采井的两侧，并分别与排采井、监测井连通。

所述的一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统，其特征是：在长轴向斜和短轴向斜构造中，两口工艺井的主支呈相向方向钻进，并且两口工艺井的主支方向和煤层上倾方向相同。

所述的一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统，其特征是：在等轴向斜构造中，一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统有三口或三口以上的工艺井，所有工艺井均分布在排采井的四周，每一口工艺井分别与排采井连通，并和其对应的监测井连通。

本发明的有益效果是：本发明解决了向斜构造中多分支水平井与排采井之间的井段(即靶前距)的资源无法利用问题，实现了无“盲区”开发，提高了煤层气资源动用率；本发明通过多个多分支水平井共用一口排采井进行排水采气，实现了多井共排，减少了排采井的井场数量，节约了排采设备的投入和排采井占地面积，有利于对排采出的地下水进行集中化污水处理；本发明通过监测井实现了在煤层气开发过程中对各工艺井主支的压力监测，有利于煤层气井的平稳生产。

附图说明

图1是本发明在有两口工艺井情况下，沿垂直向斜构造轴线方向的剖面结构示意图；

图2是本发明在有两口工艺井情况下的平面结构示意图；

图3是本发明在有三口工艺井情况下的平面结构示意图；

图4是本发明在有四口工艺井情况下的平面结构示意图。

图中：1.第一口工艺井；2.排采井；3.第二口工艺井；4.第一口监测井；5.第一口工艺井的主支；6.第二口工艺井的主支；7.第二口监测井；8.第三口工艺井；9.第四口工艺井的主支；10.第四口监测井；11.第四口工艺井；12.第三口工艺井的主支；13.第三口监测井。

具体实施方式

下面结合具体实施例，就本发明做进一步说明。本发明所述的一种适用于向斜构造的煤层气多分支水平井系统由两口或两口以上的工艺井、一口排采井以及与工艺井相同数量的监测井组成。本实施例由四口工艺井、一口排采井、四口监测井组成。图4可作为本实施例的平面结构示意图。