專利名稱：煤層氣水平井熱力篩管完井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤層氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤層氣水平井熱力篩管完井方 法。
背景技術(shù)：
水平井是一種主要的煤層氣完井技術(shù)，國內(nèi)在煤階高、煤層不易塌陷的山西地區(qū) 得到廣泛應(yīng)用，但是在煤階低、易塌陷煤層的條件下，這種高產(chǎn)完井方式遇到水平段塌陷的 困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種在熱力條件下水平井完井，井筒 周圍煤層穩(wěn)固，不易坍塌，點火，易燃易控制，可用于煤炭地下氣化的煤層氣水平井熱力篩 管完井方法。為達到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的煤層氣水平井熱力篩管完井方法，可按如下步驟實施(1)水平井施工；(2)清除井筒內(nèi)煤粉；(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續(xù)油管組合管柱至水平段中部；(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；(5)當溫度高于600°C后，依據(jù)返排氣體的成分檢測結(jié)果，確定是否停止供硅烷；(6)當溫度升高至1500°C時，停止氧氣供應(yīng)。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟(5)中，如果含有CnHmfc，m > 2)產(chǎn)出，則停
供硅烷。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟(3)中熱力完井連續(xù)油管組合管柱包括金 屬套管、耐高溫油管、連續(xù)油管、懸掛器、耐高溫篩管、點火器、配于井口的產(chǎn)出氣檢測系統(tǒng) 接口、硅烷注入系統(tǒng)接口及氧氣注入系統(tǒng)接口 ；所述耐高溫油管置于金屬套管之內(nèi)；所述 連續(xù)油管置于耐高溫油管之內(nèi)；所述懸掛器固接于金屬套管與耐高溫油管之間；所述耐高 溫篩管的端口與耐高溫油管的端口固定相接；所述點火器與井口固定配接。本發(fā)明在水平井水平段懸掛耐高溫篩管的基礎(chǔ)上，利用加熱或燃燒方式在篩管內(nèi) 對水平段煤層進行加熱裂解或直接燃燒，使其焦化、不易坍塌，從而實現(xiàn)水平井完井。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下特點1、熱力條件下水平井完井，井筒周圍煤層穩(wěn)固，不易坍塌。2、水平段周圍煤層滲透率變高。3、利用硅烷進行地下點火，易燃易控制，效果好。4、該方式可用于煤炭地下氣化。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。圖1為本發(fā)明熱力完井連續(xù)油管組合管柱整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為產(chǎn)出氣檢測系統(tǒng)接口 ；2為井口 ；3為硅烷注入系統(tǒng)接口 ；4為氧氣注入 系統(tǒng)接口 ；5為金屬套管；6為耐高溫油管；7為連續(xù)油管；8為懸掛器；9為耐高溫篩管；10 為點火器；11為煤層頂板；12為煤層。
具體實施例方式如圖所示，煤層氣水平井熱力篩管完井方法，可按如下步驟實施(1)水平井施工；(2)清除井筒內(nèi)煤粉；(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續(xù)油管組合管柱至水平段中部；(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；(5)當溫度高于600°C后，依據(jù)返排氣體的成分檢測結(jié)果，確定是否停止供硅烷；(6)當溫度升高至1500°C時，停止氧氣供應(yīng)。本發(fā)明所述步驟(5)中，如果含有CnHmfc，m > 2)產(chǎn)出，則停供硅烷。本發(fā)明所述步驟(3)中熱力完井連續(xù)油管組合管柱包括金屬套管5、耐高溫油管 6、連續(xù)油管7、懸掛器8、耐高溫篩管9、點火器10、配于井口的產(chǎn)出氣檢測系統(tǒng)接口 1、硅烷 注入系統(tǒng)接口 3及氧氣注入系統(tǒng)接口 4 ；所述耐高溫油管6置于金屬套管5之內(nèi)；所述連續(xù) 油管7置于耐高溫油管6之內(nèi)；所述懸掛器8固接于金屬套管5與耐高溫油管6之間；所述 耐高溫篩管9的端口與耐高溫油管6的端口固定相接；所述點火器10與井口固定配接。本發(fā)明的具體實施步驟包括1、水平井設(shè)計與施工；2、清除井筒內(nèi)煤粉；3、下入耐高溫篩管；4、在水平段下入熱力完井連續(xù)油管組合管柱(見圖1)至水平段中部。5、一定壓力下注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；6、煤層在溫度升高的過程中，產(chǎn)生以下情況干燥階段(一110°C )主要蒸發(fā)煤表面的吸附水份，需要吸收大量的熱。解吸階段(110 250°C )釋放出原料煤孔隙中吸附的氣體C02、C0、CH4等。同時 也析出部分結(jié)晶水，為吸熱過程。熱解初期Q50 300°C )有機質(zhì)分子中對熱不穩(wěn)定的側(cè)鏈基團首先發(fā)生脫氧、脫 硫等作用，生成C02、CO、H2S和水汽，有機質(zhì)也開始解聚，產(chǎn)生少量焦油。熱解中期(300 600°C )煤劇烈分解、解聚，析出大量的焦油和氣體，焦油主要在 此階段吸出，氣體中除co2、CO、H20、水汽外，還含有CH4、C2H4, C2H8等氣態(tài)烴，固體殘余物為 半焦。為吸熱反應(yīng)，對粘結(jié)性煤在此期間生成氣、液、固三相一體的膠質(zhì)體。使煤粒軟化、熔 融、膨脹。7、通過地面井口閥門控制燃燒在一定壓力條件下進行，檢測油管與硅烷、氧氣管 環(huán)空返排氣體的參數(shù)和成分。當溫度高于600°C后，根據(jù)返排氣體的成分檢測結(jié)果，如果含有CnHmfc，m>2)產(chǎn)出，證明達到煤層表層焦化、防止坍塌和提高井筒周圍滲透能力的目 的，這時停止供硅烷。檢測氣體成分，如果有大量CH4、CO和H2產(chǎn)出，證明裸露煤層開始發(fā) 生干餾，發(fā)生熱解反應(yīng)煤-CH4+H2+H20+C0+C02，甚至燃燒CH4+02_C0+C02+H2，實現(xiàn)煤層 焦化、不易塌方和提高井筒周圍滲透能力的目的。8、如果溫度繼續(xù)升高，證明煤層點燃，發(fā)生地下氣化，當溫度升高至1500°C時，停
止氧氣供應(yīng)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.煤層氣水平井熱力篩管完井方法，其特征在于，按如下步驟實施(1)水平井施工；(2)清除井筒內(nèi)煤粉；(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續(xù)油管組合管柱至水平段中部；(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；(5)當溫度高于600°C后，依據(jù)返排氣體的成分檢測結(jié)果，確定是否停止供硅烷；(6)當溫度升高至1500°C時，停止氧氣供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤層氣水平井熱力篩管完井方法，其特征在于所述步驟(5) 中，如果含有CnHm(n，m>2)產(chǎn)出，則停供硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤層氣水平井熱力篩管完井方法，其特征在于所述步驟(3) 中熱力完井連續(xù)油管組合管柱包括金屬套管(5)、耐高溫油管(6)、連續(xù)油管(7)、懸掛器 (8)、耐高溫篩管(9)、點火器(10)、配于井口的產(chǎn)出氣檢測系統(tǒng)接口(1)、硅烷注入系統(tǒng)接 口(3)及氧氣注入系統(tǒng)接口(4)；所述耐高溫油管(6)置于金屬套管(5)之內(nèi)；所述連續(xù)油 管(7)置于耐高溫油管(6)之內(nèi)；所述懸掛器(8)固接于金屬套管(5)與耐高溫油管(6) 之間；所述耐高溫篩管(9)的端口與耐高溫油管(6)的端口固定相接；所述點火器(10)與 井口固定配接。
全文摘要
本發(fā)明屬于煤層氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤層氣水平井熱力篩管完井方法，按如下步驟實施(1)水平井施工；(2)清除井筒內(nèi)煤粉；(3)在水平段下入帶耐高溫篩管的熱力完井連續(xù)油管組合管柱至水平段中部；(4)注入硅烷、氧氣，開始著火燃燒，加熱煤層；(5)當溫度高于600℃后，依據(jù)返排氣體的成分檢測結(jié)果，確定是否停止供硅烷；(6)當溫度升高至1500℃時，停止氧氣供應(yīng)。本發(fā)明在熱力條件下水平井完井，井筒周圍煤層穩(wěn)固，不易坍塌，點火易燃易控制，可用于煤炭地下氣化。
文檔編號E21B17/00GK102094615SQ20101059336
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者姚錦, 張建民, 王柱軍, 肖迅, 胥向明 申請人:中國石油集團長城鉆探工程有限公司