径向井施工煤粉高效返排工艺.pdf

本发明属于煤层气井径向孔施工的工艺技术领域，具体涉及一种径向井施工煤粉高效返排工艺。本发明为了增加煤粉的返排量，提高煤层径向井的施工效果，提供了一种径向井施工煤粉高效返排工艺，通过使施工的一次开窗孔和二次开窗孔叠加，增加套管组磨铣钻孔的横截面积即返排通道，从而提高煤层气径向井水力喷射效果，进而增加煤粉的返排量，本发明施工过程的两次开窗孔的叠加高度可通过地面的特制钢板垫控制，精确度高。

1.  一种径向井施工煤粉高效返排工艺，其特征在于通过增加套管组磨铣钻孔的横截面积增加返排量，具体步骤如下：
第一步，按径向井施工设计的深度和方向，进行单个分支孔的磨铣和钻孔开窗作业；
第二步，利用由表层套管（1）、生产套管（2）、油管（3）、短节（4）和转向器（7）组成的套管组对该分支孔进行高压水射流喷射作业，完成对一次开窗孔（5）的施工，开孔直径为L1；
第三步，一次开窗孔（5）施工完成后，将油管（3）下放，下放长度为L2，并通过测井定位，将转向器（7）下放到一次开窗孔（5）下方L2距离的位置；
第四步，利用转向器（7）调整好方位和位置后，进行第二次套管组磨铣和钻孔开窗作业，二次开窗孔（6）的直径为L1，使二次开窗孔（6）和一次开窗孔（5）叠加连成一体，叠加的竖向高度为L2，增大套管磨铣钻孔的横截面积；
第五步，两次开窗完成后，将喷射管串上的喷头由原高压力喷射喷头换成高排量的排屑喷头；
第六步，重新上提喷射管串至已完成的一次开窗孔（5）和二次开窗孔（6）所形成的组合叠加孔位置，再对该叠加孔进行第二次喷射作业，将排屑喷头往返回拉多次进行排屑。

2.  根据权利要求1所述的径向井施工煤粉高效返排工艺，其特征在于：所述的一次开窗孔（5）和二次开窗孔（6）的竖向叠加高度为10-15mm。

径向井施工煤粉高效返排工艺
技术领域
本发明属于煤层气井径向孔施工的工艺技术领域，具体涉及一种径向井施工煤粉高效返排工艺。
背景技术
煤层气井径向井施工过程中，煤层在高压水射流的作用下破碎，产生煤粉或煤渣，随着喷射长度的不断增加，煤粉也越来越多。产生的煤粉进入煤层原始裂隙中，堵塞煤层气的产出通道，降低煤层气井的产量。如何提高煤粉的返排效率，直接决定了径向井的施工效果。
径向井钻头在套管上磨铣的孔，既是高压喷射钻头的钻进通道，也是径向孔煤粉返排的通道。套管磨铣开窗直径的大小直接决定了煤粉单位时间内的返排量，是煤粉返排的“咽喉”。所以，要想获得理想的煤粉返排效果，增加套管磨铣钻孔的横截面积至关重要，对提高煤层气径向井的施工效果也具有重要意义。
发明内容
    本发明为了增加煤粉的返排量，提高煤层径向井的施工效果，提供了一种径向井施工煤粉高效返排工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种径向井施工煤粉高效返排工艺，通过增加套管组磨铣钻孔的横截面积增加返排量，具体步骤如下：
第一步，按径向井施工设计的深度和方向，进行单个分支孔的磨铣和钻孔开窗作业；
第二步，利用由表层套管、生产套管、油管、短节和转向器组成的套管组对该分支孔进行高压水射流喷射作业，完成对一次开窗孔的施工，开孔直径为L1；
第三步，一次开窗孔施工完成后，将油管下放，下放长度为L2，并通过测井定位，将转向器下放到该一次开窗孔下方L2距离的位置；
第四步，利用转向器调整好方位和位置后，进行第二次套管组磨铣和钻孔开窗作业，二次开窗孔的直径为L1，使二次开窗孔和一次开窗孔叠加连成一体，叠加的竖向高度为L2，增大套管磨铣钻孔的横截面积；
第五步，两次开窗完成后，将喷射管串上的喷头由原高压力喷射喷头换成高排量的排屑喷头；
第六步，重新上提喷射管串至已完成的一次开窗孔和二次开窗孔所形成的组合叠加孔位置，再对该叠加孔进行第二次喷射作业，将排屑喷头往返回拉多次进行排屑。
所述的一次开窗孔和二次开窗孔的竖向叠加高度为10-15mm。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过使施工的一次开窗孔和二次开窗孔叠加，增加了套管组磨铣钻孔的横截面积即返排通道的直径，从而提高煤层气径向井水力喷射效果，进而增加煤粉的返排量；
2、本发明施工过程的两次开窗孔的叠加高度可通过地面的特制钢板垫控制，精确度高；
3、本发明在钻孔开窗及喷射作业中，仍可采用常规的管组，在不需增加设备成本的情况下即可提高煤粉返排量。
附图说明
图1为本发明所述的工艺结构图；
图2为两次开窗的结构示意图；
图中：1-表层套管、2-生产套管、3-油管、4-短节、5-一次开窗孔、6-二次开窗孔、7-转向器。
具体实施方式
本发明是通过增加套管组磨铣钻孔的横截面积来增加煤粉的返排量，具体的施工过程如下：
第一步，按径向井施工设计的深度和方向，进行单个分支孔的磨铣和钻孔开窗作业。
第二步，利用如图1所示的由表层套管1、生产套管2、油管3、短节4和转向器7组成的套管组对该分支孔进行高压水射流喷射作业，完成对一次开窗孔5的施工，开孔直径为22mm。
第三步，一次开窗孔5施工完成后，将油管3下放，下放长度为15mm，并通过测井定位，将转向器7下放到该一次开窗孔5下方15mm的位置，其中油管的下放可在地面通过使用具有该厚度的特制钢板垫，实现准确的调整。
第四步，利用转向器7调整好方位和位置后，进行第二次套管组磨铣和钻孔开窗作业，二次开窗孔6的直径与一次开窗孔5相同，均为22mm，使二次开窗孔6和一次开窗孔5叠加连成一体（如图2所示），叠加的竖向高度为15mm，增大套管磨铣钻孔的横截面积，增大径向分支孔到套管壁的通道，从而提高排屑能力。
第五步，两次开窗完成后，将喷射管串上的喷头由原高压力喷射喷头换成高排量的排屑喷头。
第六步，重新上提喷射管串至已完成的一次开窗孔5和二次开窗孔6所形成的组合叠加孔位置，再对该叠加孔进行第二次喷射作业，将排屑喷头往返回拉多次进行排屑。
其中，一次开窗孔和二次开窗孔的叠加竖向高度（即油管下方距离）根据两次开窗孔的直径确定。