CN103266913A - 一种瓦斯抽采方法 - Google Patents

一种瓦斯抽采方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103266913A
CN103266913A CN2013101859643A CN201310185964A CN103266913A CN 103266913 A CN103266913 A CN 103266913A CN 2013101859643 A CN2013101859643 A CN 2013101859643A CN 201310185964 A CN201310185964 A CN 201310185964A CN 103266913 A CN103266913 A CN 103266913A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sleeve pipe
gas pumping
tube
pumping method
boring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013101859643A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103266913B (zh
Inventor
石祥超
孟英峰
康毅力
李皋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201310185964.3A priority Critical patent/CN103266913B/zh
Publication of CN103266913A publication Critical patent/CN103266913A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103266913B publication Critical patent/CN103266913B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及一种瓦斯抽采方法，包括以下步骤：步骤1，利用钻机形成钻孔，在钻机钻进的过程中首先采用第一套管，待钻孔的深度到达距离设计深度15-25米时停止钻进；其中，第一套管的管壁上设置有气孔；步骤2，将第一套管更换为管壁上无气孔的第二套管后继续钻进至设计深度；步骤3，在第二套管与钻孔的孔壁之间注入密封材料，并将注浆管通过密封材料封在第二套管和孔壁之间；步骤4，待密封材料凝固后，通过注浆管向第二套管与孔壁之间注入水泥浆；步骤5，待水泥浆凝固后，将第二套管与瓦斯抽采管连接，开始瓦斯抽采。本发明将下部的套管改为带有割缝或孔眼的第一套管，可以形成无垮塌深孔钻进，从而解决了松软煤层瓦斯抽中的抽采盲区问题。

Description

一种瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及地质领域，特别是涉及一种瓦斯抽采方法。
背景技术
构造煤岩的“松软、破碎”特征，导致煤层中的钻孔成孔困难。钻孔过程中的垮塌、掉块、漏失、漏水、缩颈等复杂情况经常出现，常规的钻进方式常会出现卡钻、抱钻、埋钻等事故，至钻杆断裂、丢钻现象，导致钻孔深度不能达到设计的深度，出现抽采“盲区”，请参考图1。图1中，1表示采煤工作面开切眼，2表示抽采盲区，3表示本煤层抽采钻孔，4表示浅孔抽采钻孔，5表示回采巷道。
此外，在钻孔后，也无法保证钻孔的质量，在地应力作用下出现闭合，影响抽采效果，这是瓦斯抽采首先应当解决的技术难题。
对于低渗透煤层来说，钻孔有效抽采半径为孔径的10-15倍(经验数据)。100mm孔径的钻孔，其布孔间距一般在2-3m，因此，钻孔的工作量非常大。
发明内容
本发明的目的是提供一种可避免形成抽采盲区、钻孔工作量小的瓦斯抽采方法。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种瓦斯抽采方法，包括以下步骤：步骤1，利用钻机形成钻孔，在钻机钻进的过程中首先采用第一套管，待钻孔的深度到达距离设计深度15-25米时停止钻进；其中，第一套管的管壁上设置有气孔；步骤2，将第一套管更换为管壁上无气孔的第二套管后继续钻进至设计深度；步骤3，在第二套管与钻孔的孔壁之间注入密封材料，并将注浆管通过密封材料封在第二套管和孔壁之间；步骤4，待密封材料凝固后，通过注浆管向第二套管与孔壁之间注入水泥浆；步骤5，待水泥浆凝固后，将第二套管与瓦斯抽采管连接，开始瓦斯抽采。
进一步地，第二套管上设置有分割器，水泥浆注入分割器与密封材料之间的位置。
进一步地，钻机采用反循环潜孔锤为钻进系统。
进一步地，钻孔的直径为80-600毫米。
进一步地，气孔为沿第一套管的轴向的方孔。
进一步地，方孔的宽度为5毫米，长度为100-200毫米。
进一步地，第一套管的周向分布有多个方孔，相邻两个方孔之间的间距为50毫米。
进一步地，气孔为圆孔。
进一步地，密封材料为膨胀性聚氨酯。
进一步地，方法还包括：通过钻机按步骤1至步骤5形成多个钻孔，多个钻孔之间的孔间距为该钻孔的孔径的20-30倍。
本发明将下部的套管改为带有割缝或孔眼的第一套管，可起到连通瓦斯抽采管与煤层的作用，使煤层中的瓦斯能够顺利抽采出来。采用这种方式，可以形成无垮塌深孔钻进，从而解决了松软煤层瓦斯抽中的抽采盲区问题。
附图说明
图1示意性示出了现有技术中的采煤工作面抽采空白带的示意图；
图2示意性示出了步骤1的示意图；
图3示意性示出了步骤2的示意图；
图4示意性示出了步骤3和4的示意图；以及
图5示意性示出了钻孔间距的示意图。
图中附图标记：1、钻孔；2、第一套管；3、第二套管；4、密封材料；5、注浆管；6、分割器；7、气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参考图2至图4，本发明中的瓦斯抽采方法，特别地，提供一种可用于松软煤层深孔大孔径瓦斯抽采方法，该方法包括以下步骤：
步骤1，请参考图2，利用钻机形成钻孔1，在钻机钻进的过程中首先采用第一套管2，待钻孔1的深度到达距离设计深度15-25米时停止钻进；其中，第一套管2的管壁上设置有气孔7；优选地，钻机采用反循环潜孔锤为钻进系统，当然也可以其它方式钻进。
步骤2，请参考图3，将第一套管2更换为管壁上无气孔的第二套管3后继续钻进至设计深度。
步骤3，请参考图4，在第二套管3与钻孔1的孔壁之间注入密封材料4，并将注浆管5通过密封材料4封在第二套管3和孔壁之间。优选地，密封材料4为膨胀性聚氨酯，当然也可以采用其它的材料。特别地，密封材料4位于距离钻孔1的孔口约2-3米的位置处。
步骤4，待密封材料4凝固后，通过注浆管5向第二套管3与孔壁之间注入水泥浆。
步骤5，待水泥浆凝固后，将第二套管3与瓦斯抽采管连接，开始瓦斯抽采。
本发明将下部的套管改为带有割缝或孔眼的筛管(即第一套管)，可起到连通瓦斯抽采管与煤层的作用，使煤层中的瓦斯能够顺利抽采出来。采用这种方式，可以形成无垮塌深孔钻进，从而解决了松软煤层瓦斯抽中的抽采盲区问题。
优选地，第二套管3上设置有分割器6，水泥浆注入分割器6与密封材料4之间的位置。
优选地，钻孔的直径为80-600毫米。由于钻孔的直径增大，因此降低了钻孔的工作量。
在一个实施例中，气孔7为沿第一套管2的轴向的方孔。优选地，方孔的宽度为5毫米，长度为100-200毫米。优选地，第一套管2的周向分布有多个方孔，相邻两个方孔之间的间距为50毫米。在另一个实施例中，气孔7可以为圆孔等。
优选地，请参考图5，该方法还包括：通过钻机按步骤1至步骤5形成多个钻孔1，多个钻孔1之间的孔间距为该钻孔1的孔径的20-30倍。
本发明采用大直径反循环潜孔锤为钻进系统为主要钻进工具，其护壁套管同时跟进，具有稳定孔壁和保护孔口的作用，可满足高风压、低风量要求，为压缩机的选型提供便利；使空气不与瓦斯直接接触，防止井底瓦斯燃烧复杂事故发生；改变破岩方式，钻速是一般钻孔速度的5倍以上；钻进深度＞250m，钻孔直径最大可达600毫米(郑治川，2007年)，增加了有效抽采半径及钻孔深度。
钻成孔眼后，需要增加有效的抽采面积，可实施井下水力压裂、CO2泡沫压裂等压裂技术实施有效的压裂，以达到增加抽采半径的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瓦斯抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，利用钻机形成钻孔(1)，在所述钻机钻进的过程中首先采用第一套管(2)，待所述钻孔(1)的深度到达距离设计深度15-25米时停止钻进；其中，所述第一套管(2)的管壁上设置有气孔(7)；
步骤2，将所述第一套管(2)更换为管壁上无气孔的第二套管(3)后继续钻进至设计深度；
步骤3，在所述第二套管(3)与所述钻孔(1)的孔壁之间注入密封材料(4)，并将注浆管(5)通过所述密封材料(4)封在所述第二套管(3)和所述孔壁之间；
步骤4，待所述密封材料(4)凝固后，通过所述注浆管(5)向所述第二套管(3)与所述孔壁之间注入水泥浆；
步骤5，待所述水泥浆凝固后，将所述第二套管(3)与瓦斯抽采管连接，开始瓦斯抽采。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述第二套管(3)上设置有分割器(6)，所述水泥浆注入所述分割器(6)与所述密封材料(4)之间的位置。
3.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述钻机采用反循环潜孔锤为钻进系统。
4.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述钻孔(1)的直径为80-600毫米。
5.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述气孔(7)为沿所述第一套管(2)的轴向的方孔。
6.根据权利要求5所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述方孔的宽度为5毫米，长度为100-200毫米。
7.根据权利要求5所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述第一套管(2)的周向分布有多个所述方孔，相邻两个所述方孔之间的间距为50毫米。
8.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述气孔(7)为圆孔。
9.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述密封材料(4)为膨胀性聚氨酯。
10.根据权利要求1所述的瓦斯抽采方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述钻机按所述步骤1至步骤5形成多个所述钻孔(1)，所述多个钻孔(1)之间的孔间距为该所述钻孔(1)的孔径的20-30倍。
CN201310185964.3A 2013-05-13 2013-05-13 一种瓦斯抽采方法 Expired - Fee Related CN103266913B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310185964.3A CN103266913B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种瓦斯抽采方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310185964.3A CN103266913B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种瓦斯抽采方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103266913A true CN103266913A (zh) 2013-08-28
CN103266913B CN103266913B (zh) 2016-08-03

Family

ID=49010567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310185964.3A Expired - Fee Related CN103266913B (zh) 2013-05-13 2013-05-13 一种瓦斯抽采方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103266913B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103556940A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 河南理工大学 用于软煤岩钻进双通道多孔紊流卸压钻具及其施工方法
CN104790900A (zh) * 2015-02-12 2015-07-22 四川大学 一种以煤岩屑为封孔材料封堵瓦斯抽采钻孔的方法
CN113931575A (zh) * 2021-11-16 2022-01-14 西南石油大学 一种煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587828A (zh) * 2012-03-06 2012-07-18 中国矿业大学 松软煤层瓦斯抽采钻孔协同式钻护一体化系统及工艺
CN202544799U (zh) * 2012-04-10 2012-11-21 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 一种煤层安全钻进防喷装置
CN202560157U (zh) * 2012-04-27 2012-11-28 淮南矿业(集团)有限责任公司 注浆装置
CN202611748U (zh) * 2012-04-27 2012-12-19 徐州中矿安达矿山科技有限公司 一种封孔结构
CN102900396A (zh) * 2012-11-01 2013-01-30 中国矿业大学 煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法
CN103075128A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 中国矿业大学 一种瓦斯抽采钻孔的封孔方法
CN103075179A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 中国矿业大学 本煤层瓦斯抽采钻孔双管抽采方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102587828A (zh) * 2012-03-06 2012-07-18 中国矿业大学 松软煤层瓦斯抽采钻孔协同式钻护一体化系统及工艺
CN202544799U (zh) * 2012-04-10 2012-11-21 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 一种煤层安全钻进防喷装置
CN202560157U (zh) * 2012-04-27 2012-11-28 淮南矿业(集团)有限责任公司 注浆装置
CN202611748U (zh) * 2012-04-27 2012-12-19 徐州中矿安达矿山科技有限公司 一种封孔结构
CN102900396A (zh) * 2012-11-01 2013-01-30 中国矿业大学 煤层瓦斯抽采钻孔封隔一体封孔方法
CN103075179A (zh) * 2012-12-14 2013-05-01 中国矿业大学 本煤层瓦斯抽采钻孔双管抽采方法
CN103075128A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 中国矿业大学 一种瓦斯抽采钻孔的封孔方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
博坤: "贯通式潜孔锤反循环钻进技术钻具优化及应用研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 *
张海庆: "本煤层双套管高效瓦斯抽采技术及应用", 《煤炭科学技术》 *
曾春贵等: "下向抽采钻孔自动排水技术实践", 《中州煤炭》 *
曾春贵等: "低透气性煤层钻孔预抽消突成套技术", 《第六届全国煤炭工业生产一线青年技术创新论文集》 *
童文文: "下向钻孔成套技术在潘二煤矿的应用", 《能源技术与管理》 *
郑治川: "潜孔锤反循环跟管钻进技术的研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103556940A (zh) * 2013-11-15 2014-02-05 河南理工大学 用于软煤岩钻进双通道多孔紊流卸压钻具及其施工方法
CN103556940B (zh) * 2013-11-15 2015-11-18 河南理工大学 用于软煤岩钻进双通道多孔紊流卸压钻具及其施工方法
CN104790900A (zh) * 2015-02-12 2015-07-22 四川大学 一种以煤岩屑为封孔材料封堵瓦斯抽采钻孔的方法
CN113931575A (zh) * 2021-11-16 2022-01-14 西南石油大学 一种煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置及方法
CN113931575B (zh) * 2021-11-16 2023-03-14 西南石油大学 一种煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103266913B (zh) 2016-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104790951B (zh) 弱化距煤层100~350m高位坚硬顶板的方法及装置
CN105863512B (zh) 煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置及方法
CN201535137U (zh) 钻井扩孔钻具
CN102392677A (zh) 煤层气储盖层立体缝网改造增透技术
CN104929567A (zh) 一种低成本穿越采空区施工工艺
CN109236297B (zh) 裂充结合上行复采刀柱残采区遗留煤层的采煤方法
CN108301866B (zh) 近距离煤层群开采邻近层卸压瓦斯定向钻孔阻截抽采方法
CN102086774A (zh) 一种煤层瓦斯气的抽放方法
CN101936153A (zh) 水力喷射钻孔卸压开采煤层气的方法
CN107387082A (zh) 一种弱化煤层坚硬顶板的方法
CN103670271B (zh) 双循环接力式煤层钻井方法
CN102587958A (zh) 一种开采煤层气的方法
CN104847263A (zh) 煤层气远端对接水平井钻井方法
CN106194193A (zh) 一种大断面竖井非爆破大孔径群孔辅助开挖方法
CN104265357B (zh) 一种强突煤层预抽防突方法
CN102635389B (zh) 含屏蔽软岩的高位巷煤层瓦斯抽放方法
CN103266913A (zh) 一种瓦斯抽采方法
CN102121364A (zh) 卸压煤层气地面抽采井的井身结构及其布设方法
CN106437522A (zh) 深水平、高地应力揭煤钻孔施工装置及方法
CN109209325A (zh) 一种利用径向技术进行立井揭煤的方法
CN106837171A (zh) 一种致密储层径向钻进工具套件
CN107503789B (zh) 低瓦斯矿井高产高效工作面瓦斯地面抽采方法
CN103422813A (zh) 单井眼煤层气多分支水平井系统及钻井方法
CN110965964B (zh) 一种特厚煤层瓦斯抽采方法
CN103835647A (zh) 一种漂卵石层的钻进方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160803

Termination date: 20190513

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee