煤层气井裸眼复合造穴方法

摘要

本发明涉及一种煤层气井裸眼复合造穴方法，主要用于煤层气井裸眼井段的扩孔作业或裸眼造洞穴作业，利用水力射流破坏煤层，降低机械造穴工具的作业强度；然后再利用机械工具对造穴段煤层进行修整，并扩大洞穴尺寸至设计值，就是在水力射流造穴的基础上，继续进行机械工具造穴，克服使用单一造穴方法时的缺陷和不足，满足煤层气井裸眼井段的扩孔作业或洞穴作业的需求，达到油气高效开采的目的。

主权项

一种煤层气井裸眼复合造穴方法，主要包括如下步骤：第一步、煤层气井裸眼段的准备、清洁和水力射流工具检测确定煤层裸眼段造穴的深度位置，采用常规煤层钻进的方法，钻穿煤层，套管下至煤层段造穴的裸眼段上方；利用循环将煤层井眼的岩屑和煤屑清理干净，井眼内畅通无落物，无岩屑封堵和砂堵，确保造穴工具可达到井底；检测水力射流工具，保证射流工具各部件连接稳固和射流工具内流道通畅；第二步、水力射流工具的下井水力射流工具下井时，由上至下的钻具组合为：上部钻具+满眼扶正器+钻铤+满眼扶正器+钻铤+水力射流工具，配接上述的下井钻具，须保证在最接近套管下端位置安装有满眼扶正器，且保证水力射流工具能够下到煤层裸眼造穴段的底部；第三步、水力射流造穴钻具将水力射流造穴工具送至煤层裸眼造穴段的底部，打开泥浆泵，并逐步增加排量，然后开始缓慢转动钻具，开始水力射流造穴，当循环出的煤屑基本干净后，上提钻具约100mm～500mm，继续循环，射流造穴，直至最终上提至煤层裸眼造穴段的顶部；第四步、水力射流工具的起出当完成上述水力射流造穴施工时，充分循环钻井液，清洗井眼，然后停泵，停泵后继续旋转钻具3至5分钟，然后缓慢上提钻具，起出水力射流造穴工具；第五步、确定机械造穴工具，配接钻具根据钻井现场实际情况，选择确定机械造穴工具的节流装置喷嘴的大小和泥浆泵排量，并根据要造穴地层的硬度和所需的洞穴直径，确定造穴的次数，调整的机械造穴工具各限位部件和伸缩活动部件的长度或行程；由上至下采用的配接钻具组合为：上部钻杆+钻铤1根+机械造穴工具；第六步、机械造穴工具的钻台试验将机械造穴的配接钻具组合与方钻杆连接后，置于钻台面上，不得下入井口，开启钻井泵，试验机械造穴工具能否收放自如；机械造穴工具可以控制收放，则执行下一步，否则，重新换装或调整机械造穴工具及配接钻具组合，重复上一步骤或终止造穴进程；第七步、下入机械造穴工具钻具组合清理井口，下入机械造穴工具钻具组合，下钻过程中严禁开泵循环泥浆，当钻具下到设计洞穴的底部；第八步、机械造穴缓慢开泵建立循环，并缓慢转动钻具，进行造穴作业，观察钻具扭矩表值，当扭矩陡增，必须立即调整钻具转速或泥浆泵排量，以防损坏造穴工具刀杆机构，造成井下事故，当调整并确定适当的转速和泥浆排量，使得扭矩稳定时，此时扭矩值为扭矩稳定值，当钻具扭矩显著降低，并持续一段时间时，缓慢上提钻具，使扭矩增加到接近扭矩稳定值时，停止上提钻具并保持该上提力，继续造穴施工，当再次观察到钻具扭矩显著下降时，再次上提钻具，使钻具扭矩接近扭矩稳定值，如此反复操作，直到钻具上提距离达到设计的洞穴高度；第九步、起出机械造穴工具、完成造穴作业当钻具上提距离达到设计的洞穴高度时，停泵，终止泥浆循环，缓慢转动钻具，并缓慢上提钻具，使造穴工具刀杆机构收回，起出钻具和造穴工具，造穴作业完成。