CN103233710A - 一种边抽气边循环注水的环保抽气法 - Google Patents
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Abstract
一种边抽气边循环注水的环保抽气法在抽取煤岩层瓦斯气的过程中，由于过量抽采地下水，经常出现地表面下沉，地下水位下降，造成煤岩瓦斯等有毒、有害气体外泄，甚至成为重大环境灾难，为此，我们发明了一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其主要特征是将抽气过程抽出的地下水，再行送回地下，从而在钻孔水位与抽气负压动态平衡下进行抽采煤岩瓦斯气的无环境破坏的新的一种边抽气边循环注水的环保抽气法。
Description
技术领域：一种边抽气边循环注水的环保抽气法属于煤岩瓦斯气、天燃气、油气井的采气领域，特别适用于绿色环保，保护煤岩地层和地表不受采气影响的领域。
背景技术：通过国内外全面检索，目前使用的各种煤岩气、天燃气、油气井的开采，都没有考虑抽气后对地下水、地下岩层甚至到地表的影响，而采取向钻孔内注其它气体或者注液体或药物，目的都是增加抽出的气体量或抽出的油气量。从来没有考虑区域大地整体环境的影响，甚至单独一个钻孔抽采过程和抽采后对当地环境的影响。
发明内容：本发明的内容是针对上述存在的问题，通过几十年的跟踪研究和现场研究发明了这项技术。一种边抽气边循环注水的环保抽气法可以用在天燃气开采、煤层气开采、页岩气开采、油气井开采。
一种边抽气边循环注水的环保抽气法其特征是：根据煤岩中的瓦斯储存运移规律，在抽采煤岩瓦斯过程中，一边将抽出的煤岩瓦斯气和地下岩层水的混合气液体抽出，运送至储水气水分离器中，在储水气水分离器中分离出的煤岩瓦斯气体输送到使用地点，将分离出的地下岩层水再行输送到同一个钻孔当中，用以保持钻孔抽采水位、瓦斯气压、地应力的动态平衡，确保抽气过程不破坏当地的地下水位和煤岩瓦斯气体溢出，所造成的各种环境安全隐患。钻孔完工后，在钻孔的中心设置一趟注水管，注水管的出口端位于钻孔岩层水位以下，钻孔终孔端以上5米的位置。钻孔完工后，煤层气体与岩层水通过钻孔壁与注水管之间的环型通道抽出，抽取出的煤岩气与水的混合液后，直接通过管路进入地面的储水气水分离器中。储水气水分离器由储水桶、煤岩瓦斯气水入口、瓦斯出口和水出口组成，钻孔水气混合体通过泵站抽出并输送到储水气水分离器中后，水由于自重落入储水气水分离器的底部储水桶中，并由出水口流出，气体自动分离进入储水气水分离器的上部，并由上部的瓦斯出口流出。钻孔抽出后分离出的水由出水口经管路设施与注水管入口相连接，从而实现向钻孔内注水。
一种边抽气边循环注水的环保抽气法与现有技术相比具有以下优点：
1、一种边抽气边循环注水的环保抽气法可根据钻孔煤岩层涌出水位的涌水量，确定储水气水分离器的大小，由循环抽注水和抽气量相互调整确定抽气量和循环注水量确保抽气畅通，能将钻孔抽出水气带来的环境影响减小到最低。
2、一种边抽气边循环注水的环保抽气法可根据地下水位的压力和煤岩层气的气压，地层的地应力分布，钻孔穿透煤岩过程以及抽采装备相匹配的动态平衡所确定的抽放量、抽放半径及抽采影响范围，并由此推算钻孔间距、钻孔数量和抽采频率、抽采时间，方便设计、方便施工。
3、一种边抽气边循环注水的环保抽气法抽采过程的注水方法以静压注水为主，以动压注水为辅，注入水量应适当小于抽采量，以保障抽采顺利，当抽采钻孔抽出的煤岩层气体抽采完毕后，要采用动压注水，将抽采过程抽出的岩层水全额足量的注入到抽采钻孔中，而且间隔注入时间不得超过6个月，可方便连续注入。
4、一种边抽气边循环注水的环保抽气法能最大限度地在抽采过程确保抽采和涌水的平衡，确保地下煤岩层应力的动态平衡不会出现集中应力突然释放造成的井喷，更不会出现大面积地沉和应力突然下降造成地面裂隙涌出抽放气体所产生的环境灾难。
5、每个钻孔和钻孔之间可以建立动态压力、流量、数据测量网络，在相互抽采影响的时间和范围内进行相互平衡、相互调整、相互创造安全的抽放条件和环境保护及区域范围内的抽采动态管理体系。
附图说明：
附图为一种边抽气边循环注水的环保抽气法示意图。
1、钻孔；2、注水管；3、煤岩瓦斯抽采管；
4、储水气水分离器；5、储水箱；6、煤岩瓦斯气入口；
7、瓦斯气出口；8、水出口；9、气水泵。
具体实施方式：现以附图为例说明：完工的钻孔(1)中下入双层套管封孔器，钻孔中心为注水管(2)，钻孔(1)与注水管(2)之间为煤岩瓦斯抽采管(3)，煤岩瓦斯抽采管(3)在钻孔以下进入抽采气层位后为花眼管，煤岩瓦斯气通过花眼进入煤岩瓦斯抽采管(3)中，通过气水泵(9)将煤岩瓦斯水气通过煤岩瓦斯气入口(6)送入储水气水分离器(4)中，分离后的瓦斯通过瓦斯气出口(7)进入使用地点，分离后的水进入储水箱(5)并通过底部的出水口(8)经注水管(2)又注入钻孔，从而实现了一种边抽气边循环注水的环保抽气法。
Claims (5)
1.一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其特征是：根据煤岩中的瓦斯储存运移规律，在抽采煤岩瓦斯过程中，一边将抽出的煤岩瓦斯气和地下岩层水的混合气液体抽出，运送至储水气水分离器中，在储水气水分离器中分离出的煤岩瓦斯气体输送到使用地点，将分离出的地下岩层水再行输送到同一个钻孔当中，用以保持钻孔抽采水位、瓦斯气压、地应力的动态平衡，确保抽气过程不破坏当地的地下水位和煤岩瓦斯气体溢出，所造成的各种环境安全隐患。
2.一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其特征是：钻孔完工后，在钻孔的中心设置一趟注水管，注水管的出口端位于钻孔岩层水位以下，钻孔终孔端以上5米的位置。
3.一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其特征是：钻孔完工后，煤层气体与岩层水通过钻孔壁与注水管之间的环型通道抽出，抽取出后直接进入地面的储水气水分离器中。
4.一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其特征是：储水气水分离器由储水桶、煤岩瓦斯气水入口、瓦斯出口和水出口组成，钻孔水气混合体通过泵站抽出并输送到储水气水分离器中后，水由于自重落入储水气水分离器的底部，并由出水口流出，气体自动分离进入储水气水分离器的上部，并由上部的瓦斯出口流出。
5.一种边抽气边循环注水的环保抽气法，其特征是：钻孔抽出后分离出的水由出水口经管路设施与注水管入口相连接，从而实现向钻孔内注水。
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