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申请/专利权人：中国煤炭地质总局勘查研究总院

摘要：本发明涉及二氧化碳地质封存的灌注及监测井系统的钻井方法，包括：对二氧化碳目标储层进行地质勘察；钻设灌注主井，灌注主井的底部延伸到目标储层内部，并进行射孔；以灌注主井的底端为起点，沿着水平方向钻进若干个灌注分井，并以该起点为圆心呈辐射状分布，对灌注分井射孔并设置监测探头；利用上述圆心，以第一半径对应的圆弧线为分界线，将目标储层由内至外划分为内扩散区、外扩散区，灌注分井末端以外的储层为远度扩散区；内扩散区内相邻灌注分井之间设置内连接井；沿着从圆心到分界线的方向，各个内连接井与圆心的距离逐渐增大；分界线和外扩散区内设置若干圈外连接井，沿着从分界线到灌注分井末端的方向，每圈外连接井的内径逐渐增大。

主权项：1.二氧化碳地质封存的灌注及监测井系统的钻井方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对二氧化碳目标储层进行地质勘察，获得目标储层的地质性质参数；S2：从地上钻设竖直的灌注主井，灌注主井的底部延伸到目标储层内部，对灌注主井处于目标储层内的部分进行射孔；S3：以灌注主井的底端为起点，沿着水平方向钻进若干个灌注分井，若干个灌注分井以所述起点为圆心呈辐射状分布，在每个灌注分井的井壁上进行射孔，灌注分井内设有若干个监测探头，灌注分井的末端封闭；S4：以灌注主井的底端为圆心，以第一半径对应的圆弧线为分界线，对目标储层进行划分，圆心至分界线的部分为内扩散区，分界线至灌注分井末端的部分为外扩散区，灌注分井末端以外的储层为远度扩散区；S5：内扩散区内的相邻的灌注分井之间设置内连接井，在内连接井的井壁上进行射孔，内连接井内设有若干个监测探头；沿着从圆心到分界线的方向，同时沿着顺时针或逆时针方向，各个内连接井与圆心的距离逐渐增大；S6：分界线和外扩散区内设置若干圈外连接井，在外连接井的井壁上进行射孔，外连接井内设有若干个监测探头；沿着从分界线到灌注分井末端的方向，每圈外连接井的内径逐渐增大；步骤S4中，从灌注主井预计灌注的二氧化碳总量、灌注分井的个数与第一半径D满足以下关系：D=W×nr，其中，W为从灌注主井预计灌注的二氧化碳总量，万吨；n为灌注分井的个数；r为常数参数，r=0.6；步骤S5中，所述内连接井的两端分别连通内连接井左右相邻的两个灌注分井，内连接井与圆心的距离为内连接井的端部连接邻近的灌注分井的位置与圆心的距离，记为第二半径T，同一个内连接井的两端连接两侧的灌注分井的位置均为第二半径T处；步骤S5具体为：（1）选定任意一个灌注分井为第一分井，沿着顺时针或逆时针方向，其它灌注分井依次命名为第二分井、第三分井，直至第n分井，第n分井邻近第一分井；（2）第一分井与第二分井之间钻设平直的内连接井一，内连接井一的两端分别连通第一分井和第二分井，内连接井一与圆心的距离T1和从灌注主管预计灌注的二氧化碳总量W满足以下关系：T1=aW+b，其中，a和b均为常数参数，a=2，b=3.41；（3）第二分井与第三分井之间钻设平直的内连接井二，第三分井与第四分井之间钻设平直的内连接井三，如此类推，第n分井与第一分井之间钻设平直的内连接井n，第一分井与第二分井之间钻设内连接井n+1，第二分井与第三分井之间钻设内连接井n+2，第三分井与第四分井之间钻设内连接井n+3，直至第一半径大于前一个内连接井与圆心的距离、且小于后一个内连接井与圆心的距离时，停止设置内连接井；从内连接井二开始，后一个内连接井与圆心的距离与相邻的前一个内连接井与圆心的距离的差值与灌注分井的个数满足以下关系：Ti+1-Ti=c×n+d，其中，Ti为前一个内连接井与圆心的距离，Ti+1为后一个内连接井与圆心的距离，i为整数，c和d均为常数参数，c=2.56，d=3.27；步骤S6中，一圈外连接井由n个首尾相连的外连接井段组成，外连接井段的两端分别连通左右相邻的两个灌注分井；一圈外连接井的内径为对应的外连接井段的端部连接邻近的灌注分井的位置与圆心的距离，记为第三半径Q，一圈外连接井的所有外连接井段的两端连接两侧相邻的灌注分井的位置均为第三半径Q处；步骤S6具体为：（4）在所述分界线内钻设外连接井一，外连接井一的内径Q1为第一半径；外连接井一包括首尾连接的n段外连接井段一，外连接井段一的两端分别连通两侧相邻的灌注分井，且连接灌注分井的位置与圆心的距离均为Q1；（5）外连接井一的外侧设有外连接井二，外连接井二的外侧设有外连接井三，如此类推，直至灌注分井的末端；从外连接井二开始，靠外的一圈外连接井与相邻的靠内一圈外连接井的内径的差值与目标储层的温度、压力满足以下关系：Qj+1-Qj=h×WP×F×EXPnT，其中，Qj为外连接井j的内径，Qj+1为外连接井j+1的内径，1≤j，j为整数；T为目标储层的温度，℃；P为目标储层的压力，MPa；F为修正因子，h为常数参数，h=6.28；所述修正因子F与目标储层的孔隙率V满足以下关系：F=lnVx其中，V为目标储层的孔隙率，%；x为常数参数，x=0.35。

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