logo好方法网

一种T型井组及开采非成岩型天然气水合物的方法


技术摘要:
本发明提出了一种T型井组及开采非成岩型天然气水合物的方法,包括:直井和位于直井一侧的水平井,直井与水平井共用一个井口;直井靶点位于储层下方的稳定地层中;水平井的造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于储层上方的稳定地层中,水平井靶点位于储层或储层上方稳定  全部
背景技术:
非成岩型天然气水合物主要埋于海底浅层,其储层不坚硬或非成岩而成流沙状, 因此用于开采非成岩型天然气水合物的井筒失稳现象频发。如果流沙大量产出,储层被采 空,则上覆地层会失稳塌陷,甚至诱发海底滑塌或海啸等灾难性事故。 非成岩型天然气水合物在低温高压条件下呈固态,开采过程中,随着其周围温度、 压力的改变,其相态会由固态变为气态,同时产出水。如果相态转变不可控,则水合物体积 会急剧膨胀,加之海洋中非成岩型天然气水合物埋藏浅、固井不牢,极易引起井壁失稳、井 喷失控及人员伤亡等事故。 综上所述,在非成岩型天然气水合物开采过程中,安全稳定的井壁条件有利于生 产控制、环境风险等问题的有效解决。目前,国内外普遍采用大井口直井进行海洋中非成岩 型天然气水合物的试采工作。由于上述试采工作主要以获得地层资料和相关数据为主,甲 烷产量低,因此并不需要过多考虑井壁失稳可能造成的各种失控及安全事故。但是在进行 非成岩型天然气水合物的工业化开采时,随着水合物的大量分解,甲烷、水、储层砂会高速 产出,这个过程极易引起储层采空、失稳、井壁坍塌、井喷失控等灾难性事故。
技术实现要素:
本发明提出一种T型井组及开采非成岩型天然气水合物的方法,解决了现有技术 中井壁稳定性差、井筒不稳定、开采过程风险较大的问题。 本发明的技术方案是这样实现的: 一种T型井组,包括:直井和位于所述直井一侧的第一水平井,所述直井与所述第 一水平井共用一个井口;所述直井的直井靶点位于储层下方的第二稳定地层中,所述直井 靶点到所述储层的距离大于或等于井口到所述储层距离的1/2;所述第一水平井的造斜段、 增斜段、稳斜段及水平段均位于所述储层上方的第一稳定地层中,所述第一水平井的水平 井靶点位于所述第一稳定地层或所述储层中;所述直井和所述第一水平井均设有压裂防砂 层,所述直井的直井压裂缝为水平缝,所述直井压裂缝的半长不小于50米;所述第一水平井 的第一水平井压裂缝为垂直缝,所述第一水平井压裂缝的下端伸入所述储层,所述第一水 平井压裂缝的数量不少于2条。 作为优选,所述直井的另一侧还设有第二水平井,所述第二水平井与所述直井共 用一个井口;所述第二水平井的水平井靶点、造斜段、增斜段、稳斜段及水平段均位于所述 储层上方的第一稳定地层中;所述第二水平井设有压裂防砂层,所述第二水平井的第二水 平井压裂缝为垂直缝,所述第二水平井压裂缝的下端伸入所述储层,所述第二水平井压裂 缝的数量不少于2条。 3 CN 111594131 A 说 明 书 2/4 页 作为优选,所述水平段的长度不小于200米。 一种利用T型井组开采非成岩型天然气水合物的方法,其步骤如下: (1)打开直井,并向直井中注入化学试剂和热水,使储层中的天然气水合物开始分 解; (2)当储层中的天然气水合物达到一定分解速度后,在重力作用下,甲烷气体会被 分离出来,即甲烷气体会位于水层及水合物层的上方,形成气顶,当检测到储层中存在气顶 时,关闭直井; (3)打开水平井,并根据需要注入化学试剂,然后进行降压,并根据实际情况控制 开采速度,对储层气顶中的甲烷气体进行开采,多以确保多数的水和砂继续留在储层中。 作为优选,所述化学试剂包括但不限于二氧化碳和热水。 本发明所述T型井组的建造方法如下: 先钻一口直井,直井靶点位于储层下方第二稳定地层中,套管完井后,进行射孔、 压裂防砂作业后关井;利用直井的井口再钻水平井,水平井的造斜段、增斜段、稳斜段和水 平段均位于非成岩天然气水合物储层的上覆(不一定与储层相邻)的第一稳定地层中,水平 井靶点可在上覆稳定地层中也可在储层中,套管完井后,进行射孔、压裂防砂作业后关井。 本发明所述T型井组中的水平井为生产井,主要用于开采储层中的甲烷,同时该井 有助于提高井组的稳定性,增强井控效果;直井可作为工艺井或生产井,除增强井组的稳定 性和井控效果外,还能用来向储层中注入包括但不限于CO2、热水等所需试剂或物质。 本发明的有益效果为: 利用T型井组采用防砂压裂 重力分异方法工业开采非成岩型天然气水合物,有利 于海洋地层稳定,保证水合物长期高效开发和海洋环境安全。 通过将T型井组中的直井靶点、水平井造斜段、增斜段、稳斜段和水平段均设置于 储层下伏或上覆稳定地层中,这样既能增加整个井组井筒的稳定和井控安全,又能增加井 筒与储层的接触面积。 套管完井后的压裂防砂层在一定程度上减缓了出砂速度,增加了水合物分解、扩 散和渗流速度。 通过将水平段的长度设置为不小于200米,有利于井筒的稳固和提高甲烷产量。 当储层中存在气顶后,只开采气顶中的甲烷,而绝大多数的水和砂仍留在储层中, 一方面能够有效避免因出砂、储层采空坍塌、天然气水合物相态转变不可控以及井筒不稳 定而引起的灾难性事故,另一方面还能有效提高天然气水合物的单井产量和经济效益。 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为本发明实施例1中所述T型井组的结构示意图; 图2为本发明实施例2中所述T型井组的结构示意图。 图中: 4 CN 111594131 A 说 明 书 3/4 页 1、直井,2、第一水平井,3、直井靶点,4、水平井靶点,5、压裂防砂层,6、直井压裂 缝,7、第一水平井压裂缝,8、第一稳定地层,9、第二稳定地层,10、储层,11、第二水平井,12、 第二水平井压裂缝。
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏