不同井型多分支水平井方案比较-以柳林为例

不同井型多分支水平井方案比较
-以柳林区块为例
富地柳林燃气有限公司 任光军 2013年9月

前言
相比较传统的压裂直井而言，煤层气多分支水平井具有多方面 的优势：单井控制面积大、产气量高、采气速度快、水平段不 下钢套管、不压裂对煤矿采煤影响小等等，所以只要地下和地 面条件允许，几乎所有的煤层气区块都在使用多分支水平井技 术。 对于煤层气多分支水平井，大家关注的往往是煤层总进尺，却 很少有人关注水平分支间距。其实一口煤层气多分支水平井产 气峰值的大小，产气寿命的长短、总产气量的多少除了和煤层 进尺有关外，还和水平分支间距有关，说到底，其实就是和控 制面积有关。

汇报提纲
一、柳林煤层气田地质特征 二、不同水平井方案 三、经济评价 四、结论

位置及范围
柳林煤层气区块位于山西省西 部，鄂尔多斯盆地东缘中部，南邻 石楼北区块，北邻三交区块；区块 面积183.82平方公里

整体为向西南倾斜单斜 构造；地层倾角5°左右。 在山西组和太原组，发 育了十几套煤层，其中山西 组的4（3+4）、5号煤和太 原组的8+9号煤是煤层气勘 探的主要目的层。

4（3+4）号 煤层厚度0.8～ 4.8m，5号煤层 0～4.2m，其中 厚度大于2m，适 于钻水平井的区 域主要分布在中 北部。4号煤与5 号煤间距3～ 5m，中间夹层岩 性主要为泥岩。

自2009年始，在柳林区块实 验了多种类型的煤层气水平井， 有传统的单煤层多分支水平井、 “U”型水平井、国内首创的双煤层 多分支水平井，目前为止，已完 成水平井14口。这些水平井，都 或多或少取得了成功。 开发柳林煤层气田，特别是 要经济开发柳林煤层气田，这些 水平井型是否都可行，还需进一 步论证。

汇报提纲
一、柳林煤层气田地质特征 二、不同水平井方案 三、经济评价 四、结论

在这里对两种类型的水平井进行了比较，一种是常规的单煤层多分支水平 井，另一种是在双煤层多分支水平井。前者一口水平井只钻一层煤，水平 分支间距约150m，煤层进尺4000m，控制面积约0.4km2；后者一口水平 井钻两层煤，水平井分支间距约300m，单煤层进尺4000m，单层控制面 积约0.86km2。
FL-H3-L FL-H3-S
Seam 4
Surface
10m
0 80 0m 0 0 1
300 m
Intersection Point
30 0m
Seam 5
单煤层多分支水平井
双煤层多分支水平井

针对两种井型，进行了三种方案的对比： 方案1：在柳林区块北部4(3+4)、5煤钻双煤层多分支水平井； 方案2：在柳林区块北部4(3+4)、5煤钻常规单煤层多分支水平井； 方案3：在柳林区块北部4(3+4)煤钻常规单煤层多分支水平井。

双煤层多分支水平井25口

单煤层多分支水平口

单煤层多分支水平

59口

单煤层多分支水平

47口

柳林区块分区图

地面集输建集气站一座，中心处理厂一座，进行两级压缩。单井产气集入集

采气管线

集输站

CNG母站/

中央处理厂

一、柳林煤层气田地质特征

二、不同水平井方案

三、经济评价

四、结论

汇报提纲

主要经济参数：

投资（万元）：

单煤层水平井：1,300

双煤层水平井：1,600

集气站和集输管线：17,000

中央处理厂：6,000

排采费：3.5万元/月

集气站煤层气处理成本按0.01元/m3计算，中心处理厂煤层气处理成本按0.02元/m3计算。

始售气价格为RMB1.38/m3（另外还有RMB0.2/m3的补贴），

气价和成本都以每年2% 的比例上涨。

各项税费包括：

天然气增值税：13%，按规定先征后返；城市建设维护费：7%；

教育附加费：5%；

企业所得税：25%。

教育基金：3%

防洪基金：1%

经济评价结果：

把上述参数带入经济模型后，分别得出净现值（按10%贴现率）、内部收益率等参数，通过对比，可以看出方案1的效果最好，内部收益率可以达到18%。

经济评价结果对比表

一、柳林煤层气田地质特征

二、不同水平井方案

三、经济评价

四、结论

汇报提纲

1、通过以上3种水平井方案的对比，可以看出，双煤层多分支水平井要比常规的单煤层多分支水平井的经济效益好。原因主要有两方面：一是水平分支间距大，控制面积大，所以单井的控制气量就大，最终采出气量也会相应增大；二是一口工程井可以打两层煤，而通常打两层煤需要钻两口工程井，这样减少了一口工程井造斜段和一口排采井的投资，所以投资相对少。

2、经济模型中可能还有些参数没有考虑，或者有些参数设定的也未必十分准确，得出的最终评价结果也不一定绝对正确。但在模型和各项参数一定的前提下，不同方案间经济评价结果的相对好坏还是准确的。

3、煤层水平分支间距的大小取决于煤层渗透率的高低。渗透率高，分支间距应该加大；渗透率低，分支间距应该减小。设计水平井的井型，不能只考虑总的煤层进尺，还应根据煤层渗透率考虑分支间距大小。

4、若多层目的煤层距离较近，可以考虑用一口工程井钻多个煤层的水平段，这样可以大大降低水平井的投资，提高项目开发整体经济效益。