多分支井技术应用

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1、多分支水平井技术在开发新能源中的应用可行性分析煤层气国家工程研究中心鲜保安/王德桂2013.3.20汇报提纲一、多分支水平井在低渗透储层中的应用原理二、煤层气开发中多分支水平井技术三、页岩气开发中多分支水平井技术四、致密砂岩气开发中多分支水平井技术五、低渗稠油油藏开发的多分支水平井技术一、多分支水平井的应用原理多分支水平井主要增产机理与优点点线面多分支水平井Rr直井高效沟通煤a.直井供给范围（r:井眼半径,R:供给半径）层微裂缝、面割理、端水平井割理、节理c.多分支水平井供给范围b.单一水平井供给范围不同类型煤层气井的供给范围比较一、多分支水平井的应用原理多分支水平井主要增产

2、机理与优点•多分支水平井优点•增加泄流面积•沟通微裂缝•降低裂缝流动阻力•增加油气动用面积•提高单井产量一、多分支水平井的应用原理煤层多分支井流量模型多分支水平井的水力学原理qv2L2d2qv1L1d1qv3L3d3qv5L5d5qv4L4d4流体并联管路图q=q+q+q=q井眼流量模型v1v2v3v4v5H＝h＝h＝h井眼压耗模型f1fif5Li2Li-12Lo(i-1),i2多分支井眼结构λν=λν+λoνoiii−1i-1(i−1),i(i-1),iddd协调方程ii-10汇报提纲一、多分支水平井在低渗透储层中的应用原理二、煤层气开发中多分支水平井技术三、页岩气开发中多

3、分支水平井技术四、致密砂岩气开发中多分支水平井技术五、低渗稠油油藏开发的多分支水平井技术二、煤层气开发中多分支水平井技术双井筒多分支水平井单井筒多分支水平井施工复杂施工简单成本高成本低二、煤层气开发中多分支水平井技术不同结构的多分支水平井二、煤层气开发中多分支水平井技术洞穴一个井场一口多分支水平井一个井场4-5口多分支水平井更加节约井场和道路占地二、煤层气开发中多分支水平井技术多分支水平井设计关键参数•地质基础条件•煤岩力学稳定性•主井眼与地层主应力关系•地质构造、断层•工程参数•主井眼倾角•主、分支井眼夹角•主、分支井眼尺寸•主、分支井眼数量二、煤层气开发中多分支水平井技术

4、多分支水平井设计关键参数×××分支井气产量曲线多分支结构优化设计3.53L=502.5L=100L=1502L=2001.5L=250主支条数1L=3000.5L=350气井产量(万方)L=4000L=450024681012L=500分支条数、长度分支井数×××分支井气产量曲线分支间距3.53N=12.5N=2N=32N=41.5N=5方位1N=60.5N=7气井产量(万方)N=80N=90100200300400500600N=10水平段长度(米)二、煤层气开发中多分支水平井技术多分支水平井设计关键参数σhσ最大水平主应力σh最小水平主应力H面割理方向端割理方向rσHσH

5、低渗方向高渗方向σh主井眼方向钻井过程椭圆形井眼形状示意图煤岩地应力状态与割理系统关系图二、煤层气开发中多分支水平井技术多分支水平井设计关键参数考虑割理状态新营矿二、煤层气开发中多分支水平井技术多分支水平井设计关键参数主井眼考虑煤层构造形态，避免大断层或褶皱地震解释成果后主井眼部署图二、煤层气开发中多分支水平井技术多煤层多分支水平井结构多煤层层数：1、2、3、4、5多煤层分支水平井结构二、煤层气开发中多分支水平井技术高陡构造煤层多分支水平井结构高陡构造煤层气多分支井身结构二、煤层气开发中多分支水平井技术衍生的多分支井煤层下倾煤层上倾煤层下倾复杂构造煤层分支水平井钻井工艺多煤层

6、水平井钻井工艺二、煤层气开发中多分支水平井技术目前煤层气多分支水平井的现状：工程措施与地质条件不适应；地质构造、物性认识不足；井壁坍塌导致排采时井眼不连通工程成本过高；平均产量偏低；效益低下。应对措施：加强地质认识，地质决定工程；设计相适应的分支水平井结构；推进国产导向工具的应用；降低成本。汇报提纲一、多分支水平井在低渗透储层中的应用原理二、煤层气开发中多分支水平井技术三、页岩气开发中多分支水平井技术四、致密砂岩气开发中多分支水平井技术五、低渗稠油油藏开发的多分支水平井技术三、页岩气开发中多分支水平井技术煤层气和页岩气比较三、页岩气开发中多分支水平井技术三、页岩气开发中多分支

7、水平井技术�全球页岩气资源量巨大，初步预测相当于煤层气和致密砂岩气的总和煤层气页岩气致密砂岩气合计地区1012m31012m31012m31012m3北美85.4108.738.8232.9拉丁美洲1.159.936.697.6西欧4.414.410.028.8中欧和东欧3.31.12.26.7前苏联112.017.725.5155.2中东和北非0.072.123.395.4撒哈拉以南非洲1.17.822.231.0中亚和中国34.499.810.0144.2太平洋地区(经合组织)13.365.520.