煤层气鱼骨状分支水平井轨道优化设计方法研究.pdf

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1、2011年第38卷第4期探矿工程(岩土钻掘工程)煤层气鱼骨状分支水平井轨道优化设计方法研究李文飞，周延军，陶林，于承朋(胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：鱼骨状水平井能够有效增大煤层气储层裸露面积，提高单井煤层气的产量。将各个分支拆分成相对独立的待钻轨道与主井眼轨道分别进行设计计算，拆分后的井眼轨道可以转化为二维轨道来进行设计。结合鱼骨状分支水平井的特点，建立了分支水平井井眼轨道最优化设计模型，并对分支井眼与主井眼的关系进行了分析研究。结果表明，随着井深、造斜率的增加，分支井眼与主井眼的直线夹角增加，且分支

2、井眼偏离主井眼的距离是逐渐增大的；在直线夹角一定的情况下，造斜率与井深呈反比关系，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长。关键词：煤层气；鱼骨状；分支水平井；井眼轨道；优化设计中图分类号：TE243文献标识码：A文章编号：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我国有30万亿in左右的煤层气储量，煤层渗透率平均为(0．1～0．001)×10m，属于低渗透煤储层，致使煤层气开采效果难以满足要求J。鱼骨状分支水平井是指在一个主水平井井眼两侧再钻出多个分支井眼作为通道的井眼轨迹形态(如图1所示)。由于单支水平井眼的延伸范围有限，仅依靠增加水平段长度来提高煤层气采收率的优势受到了限制。因此，作为水平井技术的延伸，鱼骨状分支井由于在主水平井眼两侧具有多个分支，能显著增图1鱼骨状

7、分支水平井加煤层裸露面积，提高开发效率，对于低渗透煤层气的开发具有重要意义。鱼骨状水平井的单个分支井1鱼骨状分支水平井井眼轨道设计原则眼的轨道设计与普通定向井、水平井相同，对于分支在进行井眼轨道设计时，无论是主井眼还是水平井轨道的设计，分支侧钻点与靶点的方向不在分支井眼，首先要考虑的是分支井眼所处的煤层特一个二维剖面上，常规二维轨道设计方法难以满足性。应根据煤层的性质、地应力分布状态和煤层几要求，可根据具体情况选定轨道类型，但分支井的井何形状设计井眼轨道J，同时要考虑井下工具和管眼轨道设计绝不是多个定向井或水平井轨道设计的柱的顺利

8、下入，确保井眼准确的进入预定靶区。为简单组合。了便于处理钻井和后续作业过程中出现的复杂问收稿日期：2010—12—01基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2008ZX05022)作者简介：李文飞(1978一)，男(汉族)，山东菏泽