[发明专利]一种煤层气多分支水平井的施工方法及多分支水平井

说明书

本发明公开了一种多分支水平井及煤层气多分支水平井的施工方法，其中，煤层气多分支水平井的施工方法是一种依次使用不同相态的循环介质对用于开采煤层气的煤层气多分支水平井的施工方法。主井眼的末端位于目标煤层以上，在钻设时不考虑储层污染，可以使用液体循环介质对主井眼进行钻设，不需要采取储层保护措施，保证主井眼的顺利钻进即可，液体循环介质钻进既保证了主井眼的钻设速度，也保证了主井眼钻设的安全性；分支井眼位于煤层内，使用气体循环介质对分支井眼进行钻设，以规避液体循环介质对储层造成的伤害，且主井眼与分支井眼分开钻设，相互之间没有影响，达到部分特殊煤层要求钻完井过程不能使用液体的要求，实现干煤层内水平井的钻设。

技术领域

本发明涉及煤层气开采技术领域，特别涉及一种针对不含水的干煤层的煤层气多分支水平井的施工方法及多分支水平井。

背景技术

现有技术中，水平井的施工采用液体钻井液或液体与气体混合的钻井液，但是对于不含水的干煤层来说，只要钻井液中含水，就会对煤层造成伤害。

目前已有研究者提出了使用气体为循环介质来进行干煤层的水平井钻设，但是存在以下缺陷：产品寿命较短，水平段施工长度最大不超过300米；井眼稳定性无法保证，一旦停钻，井眼内没有压力支撑，水平井会发生垮塌，因此使用气体钻井时一旦钻具寿命用尽，必须尽快撤出钻具，此时该井也就无法再继续钻进；上述原因造成，使用气体在煤层中实施水平井时，只能实施一个水平井眼，无法侧钻，即无法实施多分支水平井，在仅有一个水平井眼且进尺较短的情况下，单井的控制面积非常小，无法获得理想的产气量。

因此，如何实现干煤层内多分支水平井的钻设，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种煤层气多分支水平井的施工方法，以实现干煤层内多分支水平井的钻设。本发明还提供了一种多分支水平井。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤层气多分支水平井的施工方法，包括步骤：

1)在目标煤层上方以液体循环介质钻设主井眼，所述主井眼的直井段和水平井段均位于所述目标煤层以上；

2)在所述主井眼内下入钢套管，对所述主井眼进行固井；

3)在所述水平井段的两侧根据分支井眼的设定深度和设定角度以液体循环介质依次侧钻开窗，所述侧钻开窗的长度不超过1m；

4)抽干所述主井眼内的水；

5)依次在所述侧钻开窗的位置以气体循环介质钻设多个所述分支井眼，每个所述分支井眼斜向下钻进所述目标煤层且沿所述目标煤层水平钻进至空气螺杆钻具寿命殆尽，提出所述空气螺杆钻具。

优选的，在上述煤层气多分支水平井的施工方法中，所述步骤5)还包括在所述钢套管上对应所述开窗的位置预留定位短节。

优选的，在上述煤层气多分支水平井的施工方法中，所述步骤2)中，所述定位短节的个数为6-8个。

优选的，在上述煤层气多分支水平井的施工方法中，所述步骤4)中，多个所述分支井眼由所述目标煤层的下倾方向向所述目标煤层的上倾方向依次钻设。

优选的，在上述煤层气多分支水平井的施工方法中，所述气体循环介质为空气、天然气、氮气或者柴油机尾气。

优选的，在上述煤层气多分支水平井的施工方法中，所述步骤1)中，所述水平井段与所述目标煤层之间的距离至少为10m。

一种多分支水平井，包括主井眼和多个分支井眼，

所述主井眼包括直井段和水平井段，

所述水平井段位于目标煤层以上，所述主井眼以液体循环介质钻设；