CN104234738B - 一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 - Google Patents
一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104234738B CN104234738B CN201410344069.6A CN201410344069A CN104234738B CN 104234738 B CN104234738 B CN 104234738B CN 201410344069 A CN201410344069 A CN 201410344069A CN 104234738 B CN104234738 B CN 104234738B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal seam
- drilling
- slot
- main borehole
- permeability
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000001028 reflection method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims abstract description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法，包括以下步骤：根据施工地点煤层厚度、煤层倾角、煤体强度、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层渗透率参数，设计欲施工主钻孔、多分支钻孔技术参数；依据钻孔设计参数，安装定向钻进系统，实施钻孔；每间隔5～15米沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔距离顶底板的距离；每间隔10～40米，沿煤层层位向两侧施工分支孔，分支孔达到设计深度后，退钻进行高压割缝，退到主钻孔位置，继续进行钻进；主钻孔达到设计深度后，进行主钻孔退钻割缝；退钻完毕后，进行联管抽放。本发明实现了低渗煤层立体空间割缝，有利于快速提高煤层渗透率、消除抽采盲区，实现低渗煤层的高效安全抽采。
Description
技术领域
本发明属于煤矿低渗突出煤层钻进、增透技术领域，具体涉及一种用于低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法。
背景技术
煤层气(煤矿瓦斯)为非常规天然气，是威胁煤矿安全生产、增加大气温室效应的有害气体，同时也是一种优质清洁能源。煤矿瓦斯抽采利用具有安全、节能和环保等多重意义。国家高度重视煤层气开发利用和煤矿瓦斯防治工作，2013年9月国务院办公厅发布《国务院办公厅关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见》中强调应坚持“先采气、后采煤”，加大财政资金支持力度、强化税费政策扶持、加强煤层气开发利用管理及推进科技创新等一系列措施。目前，煤层气(煤矿瓦斯)开发利用基础研究薄弱，现有煤层气勘探开发技术不能适应复杂地质条件，钻井、压裂等技术装备水平较低，深部低渗透性煤层瓦斯抽采关键技术装备水平亟待提升。煤层气抽采以井工瓦斯抽采为主、地面井抽采为辅的技术措施，煤层渗透率低是形成煤层气抽采利用率低、商业化困难的主要因素，因此，开发煤层增透技术是解决煤层气抽采利用困难的关键所在。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种操作简便、作业效率高、安全性能好、可同时进行多分支孔钻进、煤层立体空间割缝的增透方法。
本发明一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法，包括以下步骤：
(1)根据施工地点煤层厚度、煤层倾角、煤体强度、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层渗透率参数，设计欲施工主钻孔、多分支钻孔的设计参数；
(2)依据钻孔设计参数，安装定向钻进系统，实施钻孔；
(3)每间隔5～15米沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔距离顶底板的距离；
(4)每间隔10～40米，沿煤层层位向两侧施工分支孔，分支孔达到设计深度后，退钻进行高压割缝，退到主钻孔位置，继续进行钻进；
(5)主钻孔达到设计深度后，进行主钻孔退钻割缝；
(6)退钻完毕后，进行联管抽放。
所述的步骤(3)沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔距离顶底板的距离，实时监测主钻孔在煤层的位置，根据煤层渗透率，每间隔5～15米沿垂直煤层方向向顶底板施工钻孔，对于渗透率低的中厚煤层，缩短钻孔间距，向顶底板施工密集钻孔，实现辅助提高煤层渗透率作用。
所述的步骤(4)沿煤层层位向两侧施工分支孔，煤层分支孔达到设计深度后，将钻尾高压胶管与高压泵连接，启动割缝钻头，实施退钻高压割缝，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～2m，退到主钻孔位置时，继续进行主钻孔钻进。
所述的步骤(5)主钻孔达到设计深度后，进行主钻孔退钻割缝，主钻孔退钻割缝主要是对分支孔区间的空白带进行割缝，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～3m。
附图说明
图1是本发明工作状态的结构示意图；
图2是本发明实施例一的分支孔割缝示意图；
图3是本发明实施例一的主钻孔割缝示意图；
图4是本发明实施例二的分支孔割缝示意图；
图5是本发明实施例二的主钻孔割缝示意图。
具体实施方式
实施例一：如图1～图3所示，本发明一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法，应用现有的定向钻进系统对低渗煤层实施钻孔，包括以下步骤：
(1)根据施工地点煤层厚度、煤层倾角、煤体强度、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层渗透率参数，设计欲施工主钻孔10、多分支钻孔11的设计参数；
(2)依据钻孔设计参数，安装定向钻进系统，实施钻孔。如图1所示，组装钻头9、螺杆钻具8、割缝阀体7，并与钻杆3相连，安装于定向钻机4上，通过高压胶管2连接供水管1和钻杆3，钻孔施工前在煤壁6进行扩孔，安装钻孔煤、水、气分离装置5，准备工作完成后，进行正常钻进；
(3)沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔10距离顶底板的距离，实时监测主钻孔10在煤层的位置，根据煤层渗透率，每间隔5～15米沿垂直煤层方向向顶底板施工钻孔，对于渗透率低的中厚煤层，缩短钻孔间距，向顶底板施工密集钻孔，实现辅助提高煤层渗透率作用；
(4)沿煤层层位向两侧施工分支孔11，如图2所示，分支孔11在主钻孔10的设计间隔为10～40m，对于渗透率>1md煤层，沿主钻孔10设计为图2中的非对称形式，根据煤层渗透率的变化情况调整分支孔的设计间距，当煤层分支孔11达到设计深度后，将钻尾高压胶管2与高压泵14连接，提高供水压力，启动割缝阀体7，轴向通道堵塞，实现径向切割煤体，实施退钻高压割缝，形成割缝体13，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～2m，退到主钻孔10位置时，继续进行主钻孔10钻进；
(5)如图3所示，主钻孔10达到设计深度后，进行主钻孔10退钻割缝，主钻孔10退钻割缝主要是对分支孔11区间的空白带进行割缝，沿主孔10周边形成割缝体12，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～3m；
(6)退钻完毕后，进行联管抽放。
实施例二：如图4～图5所示，与实施例一不同的在于，该实施方式主要应用于渗透率<1md的煤层，分支孔11沿主钻孔10设计为图4中的对称形式，可通过施工密集的分支孔11，以取得更为有效的增透效果。
Claims (1)
1.一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)根据施工地点煤层厚度、煤层倾角、煤体强度、瓦斯含量、瓦斯压力、煤层渗透率参数，设计主钻孔、多分支钻孔的参数；
(2)依据钻孔设计参数，安装定向钻进系统，实施钻孔；
(3)沿煤层垂直方向向顶底板施工钻孔，记录主钻孔距离顶底板的距离，实时监测主钻孔在煤层的位置，根据煤层渗透率，每间隔5～15米沿垂直煤层方向向顶底板施工钻孔，对于渗透率低的中厚煤层，缩短钻孔间距，向顶底板施工密集钻孔，实现辅助提高煤层渗透率作用；
(4)每间隔10～40米，沿煤层层位向两侧施工分支孔，煤层分支孔达到设计深度后，将钻尾高压胶管与高压泵连接，启动割缝钻头，实施退钻高压割缝，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～2m，退到主钻孔位置时，继续进行主钻孔钻进；
(5)主钻孔达到设计深度后，进行主钻孔退钻割缝，主钻孔退钻割缝主要是对分支孔区间的空白带进行割缝，割缝间距根据煤层渗透率设计为1m～3m；
(6)退钻完毕后，进行联管抽放。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410344069.6A CN104234738B (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410344069.6A CN104234738B (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104234738A CN104234738A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104234738B true CN104234738B (zh) | 2017-08-15 |
Family
ID=52223543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410344069.6A Expired - Fee Related CN104234738B (zh) | 2014-07-21 | 2014-07-21 | 一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104234738B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105064965B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-10-24 | 天地科技股份有限公司 | 裂隙定向生成装置 |
| CN105239988A (zh) * | 2015-09-23 | 2016-01-13 | 辽宁工程技术大学 | 一种仿生抽放瓦斯钻孔 |
| CN105401976B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-08-25 | 重庆南桐矿业有限责任公司 | 煤层底板绳锯切缝区域防突方法 |
| CN106761587B (zh) * | 2016-11-18 | 2018-04-20 | 青岛海洋地质研究所 | 海洋粉砂质储层天然气水合物多分支孔有限防砂开采方法 |
| CN108590716A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-28 | 中国矿业大学 | 一种巷道过富水断层树根型疏堵水一体化施工方法 |
| CN110735439A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-01-31 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种垂直孔树状冻结壁冻结方法 |
| CN111335813B (zh) * | 2020-03-05 | 2021-07-13 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 基于定向钻孔的井下梳状水力割缝增透装置及方法 |
| CN111323331B (zh) * | 2020-03-26 | 2022-08-09 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种基于定向钻机的煤层瓦斯含量测量装置及方法 |
| CN111395949B (zh) * | 2020-04-08 | 2021-08-17 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种井下小曲率梳状孔高效成孔装置及方法 |
| CN111594258A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-28 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种碎软低透突出煤层以孔代巷快速抽采瓦斯达标的技术方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233768A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 延边耀天燃气集团有限责任公司 | 一种井下煤层水平钻孔分段压裂卸压方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2447290C1 (ru) * | 2010-11-11 | 2012-04-10 | Закрытое акционерное общество "Инконко" | Способ дегазации угольных пластов |
| CN102493790A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-13 | 北京奥瑞安能源技术开发有限公司 | 一种煤层气增产方法 |
| CN102587959B (zh) * | 2012-03-13 | 2014-08-20 | 华晋煤层气综合利用有限责任公司 | 一种抽采煤层瓦斯的方法 |
| CN103147734A (zh) * | 2013-03-08 | 2013-06-12 | 中煤科工集团重庆研究院 | 煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法 |
-
2014
- 2014-07-21 CN CN201410344069.6A patent/CN104234738B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233768A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 延边耀天燃气集团有限责任公司 | 一种井下煤层水平钻孔分段压裂卸压方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104234738A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104234738B (zh) | 一种低渗煤层多分支定向钻孔割缝增透方法 | |
| CN108798516B (zh) | 一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采方法 | |
| CN102022133B (zh) | 区域瓦斯井下高压射流掏穴卸压防突方法 | |
| CN103306714B (zh) | 近距离煤层群底抽巷钻孔一孔三用的瓦斯治理方法 | |
| CN108843241B (zh) | 一种构造煤原位煤层气水平井洞穴卸压开采系统 | |
| CN104405283B (zh) | 一种采动区地面钻l型井抽采瓦斯的工艺 | |
| CN102094668B (zh) | 上抽巷高压水力掏穴卸压消突方法 | |
| CN102392678A (zh) | 井上下联合压裂增透抽采瓦斯的方法 | |
| CN102493833A (zh) | 一种磨料射流割穿煤层顶板或底板的卸压抽采方法 | |
| CN110306934B (zh) | 双分支顶板大直径高位定向长钻孔的施工方法 | |
| 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 | |
| CN103184872A (zh) | 一种大断面竖井一次开挖施工方法 | |
| CN111155952B (zh) | 一种采空区废弃煤层气井再利用方法 | |
| CN206957683U (zh) | 一种煤层卸压增透系统 | |
| CN102518412A (zh) | 水力旋喷冲刷采煤采气方法 | |
| CN102644476A (zh) | 保护层机巷高位钻场穿层钻孔抽采被保护层瓦斯的方法 | |
| CN103742188B (zh) | 煤矿抽排瓦斯井以及钻井方法 | |
| CN102678092A (zh) | 一种井上下联合施工煤与煤层气共采的方法 | |
| CN103953386A (zh) | 一种上堵下渗抽采采动区瓦斯的方法 | |
| CN103790589A (zh) | 露天转地下矿山的一种过渡衔接开采技术 | |
| CN104975868A (zh) | 基于定向钻进的顶板高位走向大直径长钻孔瓦斯抽采方法 | |
| CN102777180A (zh) | 一种煤矿主动式区域性防治冲击地压的方法 | |
| CN106014473A (zh) | 一种交叉钻孔约束爆破网络增透瓦斯抽放方法 | |
| CN108643867A (zh) | 一种卸压、水力喷射掏煤抽采煤层气工艺 | |
| CN101949284A (zh) | 一种煤层气水平井系统及其施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170815 |