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物理方法区域卸压开采层气的方法

阅读:763发布:2020-05-12

专利汇可以提供物理方法区域卸压开采层气的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种物理方法区域卸压开采 煤 层气的方法,沿主应 力 方向施工两组用于注 水 、排水、排气的 煤层 气开采井;使每组开采井相互贯通安装封口装置,在每组开采井的其中一井口安装注水装置,在另一开采井内安装排水装置;通过注水装置向开采井内注入高压水,将水平井内的 煤粉 和松软岩屑通过高压水携带至地面;排出的煤水混合物经煤水分离器分离, 煤层气 储于储气装置内;对其中一口开采井安装压裂装置,使煤体整体向一个方向运移;卸压的煤层产出煤层气由开采井导出至地面储气装置;沿主 应力 方向连续布置多组井,达到区域卸压开采煤层气目的。本发明在于采取克服了常规煤层气开时对松软、低渗、高瓦斯煤层存在的不足,为商业性开发提供技术支持。,下面是物理方法区域卸压开采层气的方法专利的具体信息内容。

1.一种物理方法区域卸压开采层气的方法,其特征在于:包括下述步骤:
一、施工煤层气开采井:沿主应方向施工两组用于注、排水、排气的煤层气开采井;
每组开采井由两口井组成,四口开采井呈矩型分布,每口开采井的深度以钻穿煤层为准,然后在每口开采井的井口四周安装套管稳固基岩,二开裸眼完井;
二、水平井钻进:在开采井内位于煤层位置处进行水平井钻进,利用定向装置分别使每组开采井相互贯通;
三、安装注水、封口装置:在每口开采井的井口安装封口装置,在每组开采井的其中一口开采井的井口位置处安装注水装置,在另一口开采井内安装排水装置,所述排水装置通过管道与地面的煤水分离器相连通;
四、高压排煤水:通过所述注水装置向开采井内注入高压水,将水平井内的煤粉和松软岩屑通过高压水携带至地面,至水平通道内岩石稳定为准;
五、煤水分离:排出的煤水混合物经煤水分离器分离,分离出的水循环利用,煤粉在沉淀池中沉淀;排水过程中产生的煤层气由煤水分离器分离出来储存于储气装置内;
六、压裂:对其中一组开采井的其中一口开采井或两口开采井安装压裂装置,保持其余开采井的封口装置,然后实施压裂,使煤体整体向一个方向运移;
七、采气:压裂完成后,卸压的煤层产出煤层气由开采井导出至地面储气装置;
八、小井网实施:沿主应力方向连续布置多组井,使煤体解放区域增大,达到区域卸压开采煤层气目的。

说明书全文

物理方法区域卸压开采层气的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及松软、低渗、高突煤储层开采领域,尤其是涉及物理方法区域卸压开采煤层气的方法。

背景技术

[0002] 煤层卸压抽采瓦斯在我国井下运用比较普遍,效果也比较明显。地面煤层气开发多采用传统的抽采工艺,地质条件好的区这种开发模式效果显著。但对于松软、低渗、高瓦斯、高突煤层,上述抽采工艺不能使煤层中的瓦斯很好的解吸出来。因此,现有煤层气开发技术中,多通过工具扩眼方式、负压方式、爆破方式或等物理方式进行扩孔掏穴,在井底煤层中形成卸压区,增加煤层裂隙的透气性,以提高煤层气产量。如中国专利申请号:201010102300.2所公开的水力掏穴卸压开采煤层气方法,该方法采取在井口安装注水、排水装置,然后下放冲水机器人和机械掏穴,在井底形成卸压区以解放煤体瓦斯。再如中国专利号:ZL200610047360.2所公开的煤层气井爆破式洞穴完井工艺方法,包括洞穴爆破成形、洞穴形态检测、捞屑三点技术要点,采用炸药起爆成穴,然后井下清屑的方法完成。
[0003] 上述方法存在的不足是掏穴范围有限,且不能跟煤矿安全生产紧密结合起来,不适于大面积卸压煤层气的工业化开采。

发明内容

[0004] 本发明目的在于提供一种物理方法区域卸压开采煤层气的方法。
[0005] 为实现上述目的,本发明可采取下述技术方案:本发明所述物理方法区域卸压开采煤层气的方法,包括下述步骤:
1、施工煤层气开采井:沿主应力方向施工两组用于注水、排水、排气的煤层气开采井;
每组开采井由两口井组成,四口开采井呈矩型分布,每口开采井的深度以钻穿煤层为准,然后在每口开采井的井口四周安装套管稳固基岩,二开裸眼完井;
2、水平井钻进:在开采井内位于煤层位置处进行水平井钻进,利用定向装置分别使每组开采井相互贯通;
3、安装注水、封口装置:在每口开采井的井口安装封口装置,在每组开采井的其中一口开采井的井口位置处安装注水装置,在另一口开采井内安装排水装置,所述排水装置通过管道与地面的煤水分离器相连通;
4、高压排煤水:通过所述注水装置向开采井内注入高压水,将水平井内的煤粉和松软岩屑通过高压水携带至地面,至水平通道内岩石稳定为准;
5、煤水分离:排出的煤水混合物经煤水分离器分离,分离出的水循环利用,煤粉在沉淀池中沉淀;排水过程中产生的煤层气由煤水分离器分离出来储存于储气装置内;
6、压裂:对其中一组开采井的其中一口开采井或两口开采井安装压裂装置,保持其余开采井的封口装置,然后实施压裂,使煤体整体向一个方向运移;
7、采气:压裂完成后,卸压的煤层产出煤层气由开采井导出至地面储气装置;
8、小井网实施:沿主应力方向连续布置多组井,使煤体解放区域增大,达到区域卸压开采煤层气目的。
[0006] 本发明优点在于通过高压水冲孔造成卸压空间增大,克服了常规煤层气开时对松软、低渗、高瓦斯等特性煤层存在的不足,为煤层商业性开发提供技术支持。高压水冲孔无需特殊的高压装置,现有增压设备即可实现,施工简单可靠。运用物理造穴、煤层卸压开采使得煤体的孔隙和裂隙增大,促使煤层中的瓦斯大量解吸出来,以达到地面商业化开采煤层气、煤层消突、矿井安全生产之目的。附图说明
[0007] 图1是本发明所述两组开采井的布置示意图。
[0008] 图2是本发明所述其中一组开采井贯通后的设备布置示意图。
[0009] 图3是本发明所述压裂时的煤体整体移动示意图。

具体实施方式

[0010] 如图1、2、3所示,本发明所述的物理方法区域卸压开采煤层气的方法,包括下述步骤:1、施工煤层气开采井:沿主应力方向施工两组用于注水、排水、排气的煤层气开采井;
每组开采井由两口井组成,四口开采井1、2、3、4呈矩型分布,开采井1、2为一组,开采井3、
4为一组;每口开采井1、2、3、4的深度以钻穿煤层10为准,然后在每口开采井1、2、3、4的井口四周安装套管11稳固基岩,二开裸眼完井;
2、水平井钻进:在开采井内位于煤层10位置处进行水平井8钻进,利用定向装置分别使每组开采井相互贯通;
3、安装注水、封口装置:在每口开采井1、2、3、4的井口安装封口装置12,在每组开采井的其中一口开采井的井口位置处安装注水装置6,在另一口开采井内安装排水装置9,所述排水装置9通过管道与地面的煤水分离器7相连通;
4、高压排煤水:通过所述注水装置6向开采井1内注入高压水,将水平井8内的煤粉和松软岩屑通过高压水携带至地面,至水平通道内岩石稳定为准;
5、煤水分离:排出的煤水混合物经煤水分离器7分离,分离出的水循环利用,煤粉在沉淀池中沉淀;排水过程中产生的煤层气由煤水分离器7分离出来储存于储气装置5内;
6、压裂:对开采井2安装压裂装置,保持其余三口开采井1、3、4的封口装置12,然后实施压裂,使煤体整体向一个方向运移,如图3中煤层10位置处的箭头所示;
7、采气:压裂完成后,卸压的煤层10使煤层10中的瓦斯解吸出来,通过地面排采装置对解吸的瓦斯进行排采收集;
8、小井网实施:沿主应力方向连续布置多组井,使煤体解放区域增大,达到区域卸压开采煤层气目的。
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