CN104018812A - 井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法 - Google Patents

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叶姜
杨世梁
邓鸢
刘勇
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Abstract

本发明属于煤层气开发技术领域，具体地说，是一种井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法，在煤矿井下的回采工作面上，利用跟管钻进技术和定向钻进技术钻设一条与地面直井连通的水平孔，对接成功后取出定向钻进工具及钻头，将套管留在水平孔内，再泵入环氧树脂胶溶解剂，最后对水平孔安装封孔器后，直接在地面实施煤层气抽采。所述套管为筛孔被环氧树脂胶所充填的PE筛管。本发明可有效解决孔壁坍塌、产量低等问题。

Description

井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法
技术领域
本发明涉及煤层气开发技术领域，具体地说，是一种井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法。
背景技术
自我国开始煤矿生产起，我国政府及相关部门就非常的重视瓦斯抽采技术。2006年6月，国务院办公厅《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》里明确提出“必须坚持先抽后采、治理和利用并举的方针”，即倡导对于瓦斯含量超标的煤矿，须预先采取井下或地面抽采瓦斯(煤层气)方法来降低煤层瓦斯含量，确保煤矿生产安全。
井下瓦斯抽采就是在煤矿回采工作面上，利用井下钻机打出若干孔后，进行瓦斯抽采，但是存在泄压面积有限、易塌孔等问题,地面钻井煤层气抽采即在煤矿瓦斯突出的规划区进行地面打井，然后利用压裂泵车组将压裂液高压泵入煤层，形成一条裂缝后进行煤层气地面抽采，但也存在单井产量低、抽采时间长等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法，有效解决孔壁坍塌、产量低等问题，缓解当前煤矿采掘接替紧张的局面。
具体的步骤如下：
1、于煤矿采掘接替区，钻设一个用于与煤矿井下水平孔远端对接的直井；
2、在煤矿井下的回采工作面上，利用跟管钻进技术和定向钻进技术钻设一条与上述直井连通的水平孔；
3、对接成功后取出定向钻进工具及钻头，将套管留在水平孔内；
4、向水平孔内泵入环氧树脂胶溶解剂；
5、对水平孔安装封孔器后，直接在地面实施煤层气抽采。
具体地，所述直井钻井施工时，在煤层段下入玻璃钢套管，以便固井后下入机械造穴工具对煤层段进行扩径，以提高对接成功率，所述煤层段一般扩径至0.4～0.5m。
具体地，所述水平孔钻进采用跟管偏心钻头，所述套管为筛孔被环氧树脂胶所充填的PE筛管。
具体地，所述水平孔钻进过程中采用随钻测量技术控制孔眼轨迹，对接时采用近钻头电磁测距法实现水平孔与直井扩孔段对接。
本发明具有的有益效果：
1、一次性实现井下水平孔和直井的对接的同时，将PE管留在水平孔，克服瓦斯抽采孔中残留煤屑和局部塌孔使PE管难送入钻孔的问题。
2、PE管在钻孔过程中被环氧树脂胶充填，可避免护孔管筛孔被小煤块堵住，从而能够有效抽采瓦斯。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的瓦斯抽采水平孔和直井连通对接示意图；
图2是本发明封孔后的井下结构示意图。
其中：1、探管，2、套管，3、钻具组合，4、封孔器。
具体实施方式
参见图1～2，本发明提出的井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法，其具体工艺步骤如下：
1、于煤矿采掘接替区，钻设一个用于与煤矿井下水平孔远端对接的直井；
2、在煤矿井下的回采工作面上，利用跟管钻进技术和定向钻进技术钻设一条与上述直井连通的水平孔；
3、对接成功后取出定向钻进工具及钻头，将套管2留在水平孔内；
4、向水平孔内泵入环氧树脂胶溶解剂；
5、对水平孔安装封孔器4后，直接在地面实施煤层气抽采。
所述直井钻井施工时，在煤层段下入玻璃钢套管，以便固井后下入机械造穴工具对煤层段进行扩径，以提高对接成功率，所述煤层段一般扩径至0.4～0.5m。
所述水平孔钻进采用跟管偏心钻头，所述套管2为筛孔被环氧树脂胶所充填PE筛管。
所述水平孔钻进过程中采用随钻测量系统控制瓦斯水平孔钻进过程的井眼轨迹，其中钻具组合3包括跟管偏心钻头、磁性短节、马达、无磁钻杆、无线随钻测量系统和钻杆；当水平孔钻至直井洞穴附近时，利用预先在直井中下入的探管1，可采集到钻具上磁性短节的磁场强度信号，通过采集的软件计算得到水平孔钻头当前位置，通过调整改变孔底马达弯角的方向，使得水平孔和直井造穴段连通。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来讲是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围情况下，在其他实施例中实现。因此本发明将不会限制于本文所述的实施例中，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (1)

1.井下钻孔与地面直井对接联合抽采煤层气的方法，其特征是，
一、于煤矿采掘接替区，钻设一个用于与煤矿井下水平孔远端对接的直井；
二、在煤矿井下的回采工作面上，利用跟管钻进技术和定向钻进技术钻设一条与上述直井连通的水平孔；
三、对接成功后取出定向钻进工具及钻头，将套管(2)留在水平孔内；
四、向水平孔内泵入环氧树脂胶溶解剂；
五、对水平孔安装封孔器(4)后，直接在地面实施煤层气抽采。
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