本發(fā)明涉及一種鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法,屬于煤礦井下煤層增透相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,尤其適用于松軟高瓦斯低透氣性煤層。
背景技術(shù):
目前,我國(guó)的瓦斯抽采手段主要是鉆孔抽采,對(duì)煤層透氣性有著較高的要求,而且隨著我國(guó)煤礦開(kāi)采深度的不斷加深,煤層透氣性對(duì)瓦斯抽采的制約越來(lái)越嚴(yán)重,良好的煤層增透技術(shù)成為了煤礦深層開(kāi)采的必備技術(shù)。為了解決這一難題,已有諸多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了大量的研究,水力壓裂是一種常用的煤層增透手段,但是現(xiàn)有的水力壓裂技術(shù)效果不穩(wěn)定,在地應(yīng)力作用下,壓裂裂隙會(huì)快速閉合,存在卸壓不充分等現(xiàn)象。而利用有機(jī)溶劑對(duì)煤體進(jìn)行侵襲,可使煤體受到侵襲,產(chǎn)生新的裂隙。如果先對(duì)煤體利用溶劑侵襲,再進(jìn)行水力壓裂作業(yè),可改善煤層孔隙裂隙結(jié)構(gòu)、提升煤體滲透率、促進(jìn)瓦斯解吸流動(dòng),定能達(dá)到一種高效的煤層增透目的。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,丙酮溶劑對(duì)煤體的侵襲作用明顯,且丙酮易溶于水,在侵襲作業(yè)之后進(jìn)行水力壓裂作業(yè)的同時(shí),可以同時(shí)達(dá)到清除丙酮的效果,達(dá)到一水兩用的效果。這種鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法定能取得理想的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中存在的不足之處,提供一種方法簡(jiǎn)單、能夠大幅提高煤層增透效果的鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法。
技術(shù)方案:本發(fā)明的一種鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法,包括在煤層中施工一個(gè)壓裂孔和設(shè)在壓裂孔兩側(cè)的兩個(gè)抽放孔,其特征在于,還包括以下步驟:
a、在施工完成后的壓裂孔內(nèi)送入溶劑管,直至溶劑管的前端到達(dá)壓裂孔的頂部;
b、在溶劑管的外露端連接三通,三通的一端連接溶劑泵,溶劑泵連接溶劑箱,溶劑泵前端安裝溶劑閥門;三通另一端連接高壓膠管,高壓膠管依次連接高壓水泵和水箱,高壓水泵前端安裝水泵閥門,水泵閥門前端安裝壓力表;
c、在壓裂孔兩側(cè)的抽放孔內(nèi)分別送入抽放管,直至抽放管的前端到達(dá)抽放孔頂部,將抽放管的外露端與廢液處理系統(tǒng)相連接;
d、管路布置完成之后,用封孔器對(duì)抽放孔和壓裂孔進(jìn)行封孔;
e、封孔作業(yè)完成后,打開(kāi)溶劑閥門,使溶劑箱中的丙酮溶劑經(jīng)過(guò)溶劑泵、三通和溶劑管注入到煤層中進(jìn)行侵襲作業(yè);
f、侵襲作業(yè)完成后,關(guān)閉溶劑閥門,打開(kāi)水泵閥門,使水箱中的水經(jīng)過(guò)高壓水泵、高壓膠管、三通和溶劑管對(duì)煤層實(shí)施水力壓裂,同時(shí),丙酮溶劑溶于水后形成稀丙酮溶液,經(jīng)抽放管輸送至廢液處理系統(tǒng);
g、當(dāng)壓力表顯示壓力明顯上升時(shí),關(guān)閉水泵閥門,將抽放管與井下瓦斯管網(wǎng)連接,進(jìn)行瓦斯抽采。
所述溶劑管的外露端距離孔口0.1-0.15m位置處。
所述抽放管的外露端距離孔口0.1-0.15m位置處。
有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明將丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合,能夠大幅提高煤層增透效果。在丙酮作用下,煤體受到侵襲,產(chǎn)生新的裂隙,然后利用水力壓裂對(duì)媒體進(jìn)行壓裂作業(yè),促進(jìn)煤體孔隙和裂隙的生長(zhǎng)發(fā)育,提高煤體滲透率,為煤體中瓦斯解吸流動(dòng)創(chuàng)造良好條件,改善了煤層孔隙裂隙結(jié)構(gòu)、提升了煤體滲透率、促進(jìn)了瓦斯解吸流動(dòng),從而為提高煤層瓦斯抽采效率創(chuàng)造良好條件,在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有廣泛的實(shí)用性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法示意圖。
圖中:1-煤層,2-抽放孔,3-壓裂孔,4-溶劑管,5-三通,6-溶劑泵,7-溶劑箱,8-溶劑閥門,9-高壓膠管,10-水泵閥門,11-高壓水泵,12-水箱,13-抽放管,14-封孔器,15-壓力表。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
本發(fā)明的鉆孔丙酮侵襲與水力壓裂相結(jié)合的交替式煤層增透方法,步驟如下:
a、首先在煤層1中施工一個(gè)壓裂孔3和設(shè)在壓裂孔3兩側(cè)的兩個(gè)抽放孔2,然后在施工完成的壓裂孔3內(nèi)送入溶劑管4,直至溶劑管4的前端到達(dá)壓裂孔3的頂部;所述溶劑管4的外露端距離孔口0.1-0.15m位置處;
b、在溶劑管4的外露端連接三通5,三通的一端連接溶劑泵6,溶劑泵6連接溶劑箱7,溶劑泵6前端安裝溶劑閥門8;三通5另一端連接高壓膠管9,高壓膠管9依次連接高壓水泵11和水箱12,高壓水泵11前端安裝水泵閥門10,水泵閥門10前端安裝壓力表15;
c、在壓裂孔3兩側(cè)的抽放孔2內(nèi)分別送入抽放管13,直至抽放管13的前端到達(dá)抽放孔2頂部,將抽放管13的外露端與廢液處理系統(tǒng)相連接;所述抽放管13的外露端距離孔口0.1m位置處;
d、管路布置完成之后,用封孔器14對(duì)抽放孔2和壓裂孔3進(jìn)行封孔;孔外側(cè)的封堵端面距孔口的距離為1-1.5m;
e、封孔作業(yè)完成后,打開(kāi)溶劑閥門8,使溶劑箱7中的丙酮溶劑經(jīng)過(guò)溶劑泵6、三通5和溶劑管4注入到煤層中進(jìn)行侵襲作業(yè),在丙酮作用下,煤體受到侵襲,產(chǎn)生新的裂隙;
f、侵襲作業(yè)完成后,關(guān)閉溶劑閥門8,打開(kāi)水泵閥門10,使水箱12中的水經(jīng)過(guò)高壓水泵11、高壓膠管9、三通5和溶劑管4對(duì)煤層1實(shí)施水力壓裂,促進(jìn)煤體孔隙和裂隙的生長(zhǎng)發(fā)育,提高煤體滲透率,為煤體中瓦斯解吸流動(dòng)創(chuàng)造良好條件,同時(shí),丙酮溶劑溶于水后形成稀丙酮溶液,經(jīng)抽放管13輸送至廢液處理系統(tǒng);
g、當(dāng)壓力表15顯示壓力明顯上升時(shí),關(guān)閉水泵閥門10,將抽放管13與井下瓦斯管網(wǎng)連接,進(jìn)行瓦斯抽采。