一種煤層氣水平井玻璃鋼篩管完井方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及煤層氣開采技術領域，特別是采用玻璃鋼篩管對煤層氣水平井進行完井作業(yè)的方法。
【背景技術】
[0002]煤層氣水平井開采，初期主要采用裸眼完井，生產(chǎn)期間，煤粉產(chǎn)出、煤層坍塌容易造成井眼堵塞、粉煤灰堵塞排采栗等事故，嚴重影響煤層氣井的單井產(chǎn)量和壽命。
[0003]目前煤層氣水平井完井主要用PE篩管完井，在解決井壁穩(wěn)定及防砂方面起到一定作用。但是由于PE管抗壓強度較低，在井下易變形，有效期較短，不能進行有效通洗井作業(yè)。
[0004]鋼管具有很好的強度指標，在地下受到一定的地應力作用時，不易發(fā)生變形，同時，金屬螺紋易于密封，進行壓裂時，具有較高的壓力，缺點是使用鋼管后，在對煤層段進行地下采煤時，很不安全，井下采煤多數(shù)使用的是割煤機，在采煤時，割煤機遇到鋼管后會產(chǎn)生火花，引起爆炸，另外一個致命的缺陷是初期投資很大，不適宜在煤層氣開發(fā)中使用。
[0005]因此，本領域技術人員需要解決制約煤層氣水平井開發(fā)遇到的井壁穩(wěn)定、煤層泄壓面積較小、完井篩管下入困難、鉆井液泥餅不易清除、后期通洗井等改造措施因無通道而無法實施、生產(chǎn)周期短、煤礦開采安全等瓶頸技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種煤層氣水平井玻璃鋼篩管完井方法。該方法采用玻璃鋼篩管進行完井，并在玻璃鋼篩管內(nèi)部下入沖管，通過沖管輔助對水平井段遇阻玻璃鋼篩管末端堆積煤粉施加水力作用，從而實現(xiàn)玻璃鋼篩管的順利下入，可適用于大水垂比水平井內(nèi)玻璃鋼篩管的下入，提高煤層井壁支撐的同時為后續(xù)煤層氣改造提供了通道，通過沖管還可以實現(xiàn)完井作業(yè)時對煤層任意井段的破膠、水力清洗，及時清除井壁泥餅，保護煤層避免污染。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種煤層氣水平井玻璃鋼篩管完井方法，包括:
[0008]鉆井步驟:鉆一口工程水平井與一口生產(chǎn)直井，在生產(chǎn)直井煤層段造洞穴，工程水平井與生產(chǎn)直井在洞穴處連通；
[0009]工程水平井通井步驟:煤層氣工程水平井完鉆之后通井，保證井眼通暢，煤層氣工程水平井下入通井管柱循環(huán)洗井，沖洗攜帶裸眼水平段內(nèi)殘留；
[0010]玻璃鋼篩管和沖管下入步驟:從井口下入玻璃鋼篩管管柱，向玻璃鋼篩管管柱內(nèi)部下入沖管管柱，玻璃鋼篩管管柱和沖管管柱分別與丟手工具底部連接，丟手工具上部與鉆桿連接；
[0011]玻璃鋼篩管和沖管送入步驟:通過鉆桿輸送玻璃鋼篩管管柱和沖管管柱至目的井深，如中途遇阻，則開栗循環(huán)沖洗遇阻點至順利通過；
[0012]丟手坐掛脫手步驟:玻璃鋼篩管管柱送入到位后，投球打壓坐掛丟手工具，繼續(xù)打壓或正轉脫手丟手工具，活動管柱正常后下放鉆具探底驗證丟手工具最終下入深度；
[0013]破膠洗井步驟:通過水平井環(huán)空或鉆桿注入破膠劑至整個煤層段，浸泡，或通過鉆桿經(jīng)沖管、沖洗工具對煤層段逐段破膠，用清水對玻璃鋼篩管外泥餅破膠后殘留進行清洗，上下活動鉆具對玻璃鋼篩管內(nèi)部進行清洗；
[0014]起鉆起沖管步驟:緩慢起鉆，將鉆桿與沖管管柱起出井筒，玻璃鋼篩管由丟手工具固定在煤層中，玻璃鋼篩管下入完成。
[0015]進一步地，所述玻璃鋼篩管與沖管下入步驟具體包括:
[0016]地面依次連接引鞋、玻璃鋼盲管短節(jié)、密封筒構成引鞋總成，地面連接引鞋總成至玻璃鋼篩管，組成玻璃鋼篩管管柱；
[0017]按順序下入設計長度的玻璃鋼篩管后，將玻璃鋼篩管管柱懸掛于井口 ；
[0018]連接沖洗工具、密封管和沖管組成沖管管柱，將沖管管柱緩慢下入玻璃鋼篩管內(nèi)部，下入到位后探底配長，連接好配長短節(jié)后懸掛于玻璃鋼篩管，密封筒和密封管將兩者間的環(huán)空密封；
[0019]將丟手工具底端與懸掛在玻璃鋼篩管內(nèi)部的沖管相連接；再將丟手工具底部與玻璃鋼篩管對接；
[0020]丟手工具上部與鉆桿連接，開栗通水測試丟手工具與沖管、沖洗工具連通良好。
[0021]進一步地，所述玻璃鋼篩管和沖管送入步驟具體包括:
[0022]勻速下鉆，每送入一定長度用泥漿栗打通一次，采用過濾裝置以保證完井液的清潔無固相，以開栗后井筒環(huán)空有返出為準；
[0023]如玻璃鋼篩管下放遇阻，可緩慢開栗，靠水力作用通過鉆桿、沖管、沖洗工具、引鞋向玻璃鋼篩管末端遇阻點堆積的煤粉煤塊進行沖洗，直到遇阻點處無煤粉堆積，玻璃鋼篩管可以繼續(xù)下入。
[0024]進一步地，所述丟手坐掛脫手步驟具體包括:
[0025]下鉆至設計井深后，井口鉆桿內(nèi)投球，開栗小排量送球至丟手工具內(nèi)球座；
[0026]起壓后，小排量緩慢打壓至丟手工具內(nèi)部固定卡瓦的銷釘剪切壓力，穩(wěn)壓一段時間，確?？ㄍ咴谝簤鹤饔孟录羟泄潭ㄤN釘，推動活塞，保證坐掛到位；繼續(xù)打壓至丟手工具內(nèi)部球座固定銷釘剪切壓力，觀察瞬時壓力降，丟手坐掛完成；
[0027]分別過提下壓丟手工具卡瓦設計噸位，確認丟手卡瓦已撐開咬住生產(chǎn)套管；
[0028]提鉆具脫手丟手工具上體，若直接上提不能脫手，下放至中和點，緩慢正轉脫手服務工具，緩慢上提管柱，確認丟手上體脫手成功；
[0029]丟手工具脫手后上提鉆具一定高度，下放回探丟手工具位置，確定玻璃鋼篩管下至設計深度。
[0030]進一步地，所述破膠洗井步驟具體包括:
[0031]丟手工具脫手后，打開生產(chǎn)直井，通過水平井環(huán)空或鉆桿注入破膠劑至煤層段，浸泡；
[0032]用清水對玻璃鋼篩管外泥餅破膠后殘留進行清洗，通過工程水平井環(huán)空注入清水，從生產(chǎn)直井返出，直至煤層段破膠殘留無返出，煤層段清洗干凈；或者，通過鉆桿經(jīng)沖管、沖洗工具對煤層段逐段破膠，從生產(chǎn)直井返出；然后通過上下活動鉆具，用沖洗工具對不同位置處玻璃鋼篩管內(nèi)部進行清洗，從生產(chǎn)直井或工程水平井返出。
[0033]進一步地，所述起鉆起沖管步驟具體包括:
[0034]洗井結束后，緩慢起鉆，將鉆桿與沖管、沖洗工具等起出井筒，檢查丟手工具下體和沖管、沖洗工具等，清潔保養(yǎng)；
[0035]玻璃鋼篩管由丟手工具固定在煤層中，玻璃鋼篩管下入完成，后期可通過專用工具對丟手工具實施回接和打撈。
[0036]進一步地，所述密封筒的內(nèi)表面設有縮徑部位；所述縮徑部位的內(nèi)表面為密封面，所述密封管下入所述密封筒后與所述密封面上的密封件相配合將兩者間的環(huán)空密封。
[0037]進一步地，所述密封管為外表面經(jīng)拋光處理的拋光管，其尾端設有定位臺階，所述定位臺階的兩端均設有倒角。
[0038]進一步地，所述縮徑部位的兩端均設有倒角，其中下入端的倒角為密封管定位倒角，另一端的倒角為工具回收倒角。
[0039]進一步地，所述密封筒的密封管下入端設有引導筒。
[0040]本發(fā)明在煤層氣水平井下入玻璃鋼篩管進行完井，玻璃鋼篩管能夠提高煤層井壁的支撐能力，并有效解決粉煤灰堵栗事故的發(fā)生，且復合材料的玻璃鋼篩管在煤礦開采時不會與割煤機碰撞產(chǎn)生火花，開采安全；同時，本發(fā)明在玻璃鋼篩管內(nèi)部下入沖管，通過沖管輔助可實現(xiàn)對水平井段遇阻玻璃鋼篩管底部堆積煤粉的水力作用，從而實現(xiàn)玻璃鋼篩管的順利下入；可適用于大水垂比水平井內(nèi)玻璃鋼篩管的下入，提高煤層井壁的支撐能力，并有效解決粉煤灰堵栗事故的發(fā)生；同時，煤層泄壓面積大(相對PE篩管)，其高強度的特性保證了煤層氣井的壽命，也為后續(xù)煤層氣改造提供了通道；通過沖管還可以實現(xiàn)完井作業(yè)時對煤層任意井段的破膠、水力清洗，及時清除井壁泥餅，保護煤層避免污染。
【附圖說明】
[0041]圖1為本發(fā)明所提供煤層氣水平井玻璃鋼篩管完井方法的鉆井示意圖；
[0042]圖2為通過鉆桿將玻璃鋼篩管管柱和沖管管柱送至目的井深的示意圖；
[0043]圖3為丟手工具投球坐掛后的不意圖；
[0044]圖4為破膠洗井示意圖；
[0045]圖5為完井后玻璃鋼篩管由丟手工具固定在煤層中的不意圖；
[0046]圖6為密封筒與密封管配合密封的結構示意圖；
[0047]圖7為圖6中密封筒的結構示意圖；
[0048]圖8為圖6中密封管的結構示意圖；<