煤層氣魚骨狀分支水平井軌道優(yōu)化設(shè)計方法研究.pdf

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1、2011年第38卷第4期探礦工程(巖土鉆掘工程)煤層氣魚骨狀分支水平井軌道優(yōu)化設(shè)計方法研究李文飛,周延軍,陶林,于承朋(勝利石油管理局鉆井工藝研究院,山東東營257017)摘要:魚骨狀水平井能夠有效增大煤層氣儲層裸露面積,提高單井煤層氣的產(chǎn)量。將各個分支拆分成相對獨立的待鉆軌道與主井眼軌道分別進行設(shè)計計算,拆分后的井眼軌道可以轉(zhuǎn)化為二維軌道來進行設(shè)計。結(jié)合魚骨狀分支水平井的特點,建立了分支水平井井眼軌道最優(yōu)化設(shè)計模型,并對分支井眼與主井眼的關(guān)系進行了分析研究。結(jié)果表明,隨著井深、造斜率的增加,分支井眼與主井眼的直線夾角增加,且分支

2、井眼偏離主井眼的距離是逐漸增大的;在直線夾角一定的情況下,造斜率與井深呈反比關(guān)系,即造斜率越高,所需要的分支井井段越短;造斜率越低,所需要的分支井井段越長。關(guān)鍵詞:煤層氣;魚骨狀;分支水平井;井眼軌道;優(yōu)化設(shè)計中圖分類號:TE243文獻標識碼:A文章編號:1672—7428(2011)04—0001—05StudyOROptimizationDesignofCoalbedMethaneHerringboneMulti-branchHorizontalWelVLIWen,ZHOUYan-jun,TAOLin,YUCheng-peng

3、(ShengliDrillingTechnologyResearchInstitute,DongyingShandong257017,China)Abstract:Herringbonehorizontalwellcanincreasebareareaandoutputofeoalbedmethanereservoir.Thedesigncalcula—tionisseparatelymadeinsingleawaitingdrillingtrajectoryandmainwellboretrajectory,theseparat

4、edwellboretrajectorycanbetransformedinto2Dtrajectoryfordesign.Theoptimizationdesignmodelofmulti—branchhorizontalwellboretrajec—torywasestablishedaccordingtothecharacteristicsofherringbonemulti—branchhorizontalwellandanalysiswasmadeontherelationshipbetweenmuhi—branchwe

5、llboreandmainwellbore.Theresultshowsthatthedistanceandtheanglebe—tweenbranchwellandmainwellareindirectproportionwithdepthanddogleg;undertheconditionoffixedanglebetweenbranchwellandmainwell,doglegisininverseproportionwithdepth.Keywords:coalbedmethane;heringbonewell;mul

6、ti—branchhorizontalwell;wellboretrajectory;optimizationdesign我國有30萬億in左右的煤層氣儲量,煤層滲透率平均為(0.1~0.001)×10m,屬于低滲透煤儲層,致使煤層氣開采效果難以滿足要求J。魚骨狀分支水平井是指在一個主水平井井眼兩側(cè)再鉆出多個分支井眼作為通道的井眼軌跡形態(tài)(如圖1所示)。由于單支水平井眼的延伸范圍有限,僅依靠增加水平段長度來提高煤層氣采收率的優(yōu)勢受到了限制。因此,作為水平井技術(shù)的延伸,魚骨狀分支井由于在主水平井眼兩側(cè)具有多個分支,能顯著增圖1魚骨狀

7、分支水平井加煤層裸露面積,提高開發(fā)效率,對于低滲透煤層氣的開發(fā)具有重要意義。魚骨狀水平井的單個分支井1魚骨狀分支水平井井眼軌道設(shè)計原則眼的軌道設(shè)計與普通定向井、水平井相同,對于分支在進行井眼軌道設(shè)計時,無論是主井眼還是水平井軌道的設(shè)計,分支側(cè)鉆點與靶點的方向不在分支井眼,首先要考慮的是分支井眼所處的煤層特一個二維剖面上,常規(guī)二維軌道設(shè)計方法難以滿足性。應根據(jù)煤層的性質(zhì)、地應力分布狀態(tài)和煤層幾要求,可根據(jù)具體情況選定軌道類型,但分支井的井何形狀設(shè)計井眼軌道J,同時要考慮井下工具和管眼軌道設(shè)計絕不是多個定向井或水平井軌道設(shè)計的柱的順利

8、下入,確保井眼準確的進入預定靶區(qū)。為簡單組合。了便于處理鉆井和后續(xù)作業(yè)過程中出現(xiàn)的復雜問收稿日期:2010—12—01基金項目:國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(2008ZX05022)作者簡介:李文飛(1978一),男(漢族),山東菏澤

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