專利名稱：一種地面對接井卸壓消突方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤層氣和煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種通過地面對接井下入連續(xù)油管，對煤體進(jìn)行水力噴射，從而卸除煤層原始壓力，提高煤層透氣性、消除井下煤與瓦斯突出危險性，提高煤層氣產(chǎn)量的地面對接井卸壓消突方法。
背景技術(shù)：
我國大部分礦區(qū)構(gòu)造煤比較發(fā)育，其區(qū)域的煤層具有煤質(zhì)松軟，煤層透氣性差和具有高瓦瓦斯等特征，構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)域瓦斯治理和煤層氣開發(fā)是公認(rèn)的世界性難題。目前， 瓦斯治理主要通過兩個手段一是降低儲層壓力，致使瓦斯解吸，在壓差的作用下滲流產(chǎn)出，如地面鉆井排水降壓采氣工藝和井下鉆孔負(fù)壓抽放瓦斯技術(shù)，但是，傳統(tǒng)從地面抽采瓦斯的直井和水平井在煤層煤質(zhì)松軟、低滲和高瓦斯的區(qū)域不能有效大面積卸壓增透，；另一個是通過擾動原始承壓煤層，制造應(yīng)力釋放空間，使煤中孔(裂)隙大規(guī)模增加，降低吸附瓦斯承壓快速解吸，同時擴(kuò)大瓦斯?jié)B流產(chǎn)出通道，如保護(hù)層開采技術(shù)和水力疏松等層內(nèi)卸壓防突措施。保護(hù)層開采技術(shù)是最有效的區(qū)域防突技術(shù)之一，但其受地質(zhì)條件所限制，一般應(yīng)用在煤層群開采的礦井，對單一煤層和層間距較大的煤層不適合；水力疏松是一種層內(nèi)卸壓增透的防突措施，在低滲透煤體中起到了一定效果，但在執(zhí)行過程中，往往存在著瓦斯超限頻繁、易人為誘導(dǎo)突出等問題，不能進(jìn)行區(qū)域性卸壓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種針對構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)域煤層增透、卸壓、消突困難的現(xiàn)狀，能夠提高煤體透氣性、卸除煤層瓦斯壓力、防治煤與瓦斯突出、提高煤層氣產(chǎn)氣量的地面對接井卸壓消突方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種地面對接井卸壓消突方法，其特征在于按如下步驟操作
步驟I)、建立垂直井，用于排煤粉、水和煤層氣以及收集煤水混合物，并安裝采氣裝置， 采收煤層氣；該垂直井由地面鉆進(jìn)煤層以下，下入套管對垂直井進(jìn)行加固，通過機(jī)械造穴或空氣動力造穴的方式對煤層中的周圍煤體進(jìn)行掏穴，在煤層中形成直徑> I. 5m的洞穴； 步驟2)、建立水平井，用于與垂直井定向?qū)?，依靠下入里連續(xù)油管和噴射作業(yè)工具進(jìn)行噴射作業(yè)，該井由地面向下垂直鉆進(jìn)一定位置處開始造斜，傾斜角度根據(jù)設(shè)計中垂直井和水平井之間距離、垂直井造斜處位置和水平井與煤層段的相交處即著陸點的位置而定， 二開鉆井至煤層著陸點，沿煤層鉆進(jìn)，與垂直井對接，下入套管對水平井進(jìn)行加固；
步驟3)、在水平井口，建立噴射井口，分別下入連續(xù)油管、高壓軟管、噴射鉆頭，打開高壓注水泵進(jìn)行定向噴射，單孔噴射深度是由煤層傾角，走向以及每個孔的方位角決定，退回連續(xù)油管和噴射鉆頭，旋轉(zhuǎn)工具角度至下一個孔方位，繼續(xù)開泵噴射，反復(fù)執(zhí)行此項措施， 直至噴射完成設(shè)計孔數(shù)，設(shè)計孔數(shù)根據(jù)煤層厚度、傾角和卸壓的需要來定；
步驟4)、通過垂直井排出煤粉和水，同時采收煤層氣。
本發(fā)明通過水平對接井連續(xù)油管水力噴射煤體，達(dá)到卸出煤層原始壓力，提高煤層透氣性、增大煤層氣排采量、防治煤與瓦斯突出的目的。通過從地面水平井實施連續(xù)油管作業(yè)，水力噴射作業(yè)，垂直井排除煤粉和水，具有從地面控制作業(yè)對井下煤體進(jìn)行層內(nèi)卸壓，解放了煤體，最終達(dá)到卸壓消突的目的。作業(yè)實施過程中，直接從地面鉆井對煤體進(jìn)行大面積卸壓消突，避免了操作人員在井下近距離面對突出煤體，保證了作業(yè)人員的人身安全，為本質(zhì)安全型方法。


圖I :采用本發(fā)明定向?qū)泳娚湫秹合坏姆椒ǖ氖疽鈭D。圖2 :定向?qū)泳娚溷@孔效果示意圖。
具體實施例方式一種地面對接井卸壓消突方法，其特征在于按如下步驟操作
步驟I)、建立垂直井1，用于排煤粉、水和煤層氣以及收集煤水混合物，并安裝采氣裝置，采收煤層氣；該垂直井I由地面鉆進(jìn)煤層2以下，下入套管3對垂直井I進(jìn)行加固，通過機(jī)械造穴或空氣動力造穴的方式對煤層2中的周圍煤體進(jìn)行掏穴，在煤層中形成直徑彡I. 5m的洞穴4 ；
步驟2)、建立水平井5，用于與垂直井I定向?qū)?，依靠下入里連續(xù)油管8和噴射作業(yè)工具進(jìn)行噴射作業(yè)，該井由地面向下垂直鉆進(jìn)一定位置處開始造斜，傾斜角度根據(jù)設(shè)計中垂直井I和水平井5之間距離、垂直井I造斜處位置和水平井5與煤層段的相交處即著陸點6的位置而定，二開鉆井至煤層著陸點6，沿煤層2鉆進(jìn)，與垂直井I對接，下入套管7對水平井5進(jìn)行加固；
步驟3)、在水平井口，建立噴射井口，分別下入連續(xù)油管8、高壓軟管9、噴射鉆頭10，打開高壓注水泵進(jìn)行定向噴射，單孔噴射深度是由煤層傾角，走向以及每個孔的方位角決定， 退回連續(xù)油管8和噴射鉆頭10，旋轉(zhuǎn)工具角度至下一個孔方位，繼續(xù)開泵噴射，反復(fù)執(zhí)行此項措施，直至噴射完成設(shè)計孔數(shù)，設(shè)計孔數(shù)根據(jù)煤層2厚度、傾角和卸壓的需要來定；
步驟4)、通過垂直井I排出煤粉和水，同時采收煤層氣。本發(fā)明通過水平對接井連續(xù)油管水力噴射煤體，達(dá)到卸出煤層原始壓力，提高煤層透氣性、增大煤層氣排采量、防治煤與瓦斯突出的目的。
權(quán)利要求
1.一種地面對接井卸壓消突方法，其特征在于按如下步驟操作步驟I)、建立垂直井，用于排煤粉、水和煤層氣以及收集煤水混合物，并安裝采氣裝置， 采收煤層氣；該垂直井由地面鉆進(jìn)煤層以下，下入套管對垂直井進(jìn)行加固，通過機(jī)械造穴或空氣動力造穴的方式對煤層中的周圍煤體進(jìn)行掏穴，在煤層中形成直徑> I. 5m的洞穴； 步驟2)、建立水平井，用于與垂直井定向?qū)?，依靠下入里連續(xù)油管和噴射作業(yè)工具進(jìn)行噴射作業(yè)，該井由地面向下垂直鉆進(jìn)一定位置處開始造斜，傾斜角度根據(jù)設(shè)計中垂直井和水平井之間距離、垂直井造斜處位置和水平井與煤層段的相交處即著陸點的位置而定， 二開鉆井至煤層著陸點，沿煤層鉆進(jìn)，與垂直井對接，下入套管對水平井進(jìn)行加固；步驟3)、在水平井口，建立噴射井口，分別下入連續(xù)油管、高壓軟管、噴射鉆頭，打開高壓注水泵進(jìn)行定向噴射，單孔噴射深度是由煤層傾角，走向以及每個孔的方位角決定，退回連續(xù)油管和噴射鉆頭，旋轉(zhuǎn)工具角度至下一個孔方位，繼續(xù)開泵噴射，反復(fù)執(zhí)行此項措施， 直至噴射完成設(shè)計孔數(shù)，設(shè)計孔數(shù)根據(jù)煤層厚度、傾角和卸壓的需要來定；步驟4)、通過垂直井排出煤粉和水，同時采收煤層氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤層氣和煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種通過地面對接井下入連續(xù)油管，對煤體進(jìn)行水力噴射，從而卸除煤層原始壓力，提高煤層透氣性、消除井下煤與瓦斯突出危險性，提高煤層氣產(chǎn)量的地面對接井卸壓消突方法。本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種針對構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)域煤層增透、卸壓、消突困難的現(xiàn)狀，能夠提高煤體透氣性、卸除煤層瓦斯壓力、防治煤與瓦斯突出、提高煤層氣產(chǎn)氣量的地面對接井卸壓消突方法。本發(fā)明能夠從地面水平井實施連續(xù)油管作業(yè)，水力噴射作業(yè)，垂直井排除煤粉和水，具有從地面控制作業(yè)對井下煤體進(jìn)行層內(nèi)卸壓，解放了煤體，最終達(dá)到卸壓消突的目的。作業(yè)實施過程中，直接從地面鉆井對煤體進(jìn)行大面積卸壓消突，避免了操作人員在井下近距離面對突出煤體，保證了作業(yè)人員的人身安全，為本質(zhì)安全型方法。
文檔編號E21B7/18GK102536302SQ201210013109
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者于順德, 付江偉, 史小衛(wèi), 孫明闖, 張彥起, 張文勇, 李凱星, 林萌, 王曉彬, 白新華, 郭啟文 申請人:河南省煤層氣開發(fā)利用有限公司