CN109162678A - 煤层气抽采方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤层气抽采方法，包括：钻进地面直井，以使地面直井与煤层连通；钻进地面水平井，以使地面水平井与地面直井在煤层连通；从巷道在煤层内钻进地下水平井，以使地下水平井与地面水平井连通；通过巷道和地下水平井抽采煤层气。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中在抽采煤层气时，地面水平井的造斜段的煤层气无法抽采以及生产成本高的问题。

Description

煤层气抽采方法

技术领域

本发明涉及煤层气抽采技术领域，具体而言，涉及一种煤层气抽采方法。

背景技术

目前，煤矿煤层气抽采方法基本为从地面上抽采，采用此种方式，地面水平井的造斜段的煤层气无法抽采，而且建设与维护等生产成本较高。

发明内容

本发明提供了一种煤层气抽采方法，以解决现有技术中在抽采煤层气时，地面水平井的造斜段的煤层气无法抽采以及生产成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种煤层气抽采方法，包括：钻进地面直井，以使地面直井与煤层连通；钻进地面水平井，以使地面水平井与地面直井在煤层连通；从巷道在煤层内钻进地下水平井，以使地下水平井与地面水平井连通；通过巷道和地下水平井抽采煤层气。

进一步地，在钻进地下水平井前，根据需要连通的煤层的位置，在巷道内确定地下水平井的井口。

进一步地，地面水平井包括顺次连通的直井段、造斜段和第一水平段，第一水平段位于煤层，地下水平井包括第二水平段，第二水平段与第一水平段连通。

进一步地，造斜段和第一水平段的连接位置为第一位置，在钻进第二水平段时，第二水平段与第一位置的距离不超过0.3m。

进一步地，钻进完第二水平段后，在第一位置钻进第一扩腔体，以保证第二水平段与第一水平段连通。

进一步地，在钻进第二水平段时，采用水平钻进技术和定向钻进技术钻进。

进一步地，钻进完第一水平段后，在第一水平段中下入筛管；和/或，钻进完第二水平段后，在第二水平段中下入筛管。

进一步地，地面水平井位于巷道和地面直井之间，第一水平段的钻进方向为远离巷道的方向，第二水平段的钻进方向为朝向第一水平段的方向。

进一步地，钻进完地下水平井后，在巷道内安装抽采管线，抽采管线的一端与地下水平井连通，以通过抽采管线抽采煤层气。

进一步地，地面水平井包括顺次钻进的直井段、造斜段和第一水平段，第一水平段与地面直井之间的距离不超过0.3m。

进一步地，钻进完地面直井后，在地面直井与煤层的连接位置钻进第二扩腔体，以保证地面直井与地面水平井在煤层连通。

应用本发明的技术方案，需要在煤层中抽采煤层气时，先钻进与煤层连通的地面直井和地面水平井，然后从已有的巷道中在煤层内朝向地面直井钻进地下水平井，以使地下水平井与地面水平井连通，这样可以通过巷道和地下水平井在地面下抽采煤层气。由于地下水平井位于煤层内，因此低于地面水平井中的造斜段的高度，可以抽采造斜段中的煤层气。而且，由于可以利用现有的巷道抽采煤层气，因此可以减少地面建设、修井、排采水等成本。因此，通过该技术方案能够抽采造斜段中的煤层气，并且能够降低生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了使用本发明的方法进行抽采的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、地面直井；11、第二扩腔体；20、地面水平井；21、直井段；22、造斜段；23、第一水平段；24、第一扩腔体；30、巷道；40、地下水平井；41、井口；42、第二水平段；50、煤层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种煤层气抽采方法，包括：钻进地面直井10，以使地面直井10与煤层50连通；钻进地面水平井20，以使地面水平井20与地面直井10在煤层50连通；从巷道30朝煤层50内钻进地下水平井40，以使地下水平井40与地面水平井20连通；通过巷道30和地下水平井40抽采煤层气。

应用本实施例的技术方案，需要在煤层中抽采煤层气时，先钻进与煤层连通的地面直井10和地面水平井20，然后从已有的巷道30中在煤层内朝向地面直井10钻进地下水平井40，以使地下水平井40与地面水平井20连通，这样可以通过巷道30和地下水平井40在地面下抽采煤层气。由于地下水平井40位于煤层内，因此低于地面水平井20中的造斜段的高度，可以抽采造斜段中的煤层气。而且，由于可以利用现有的巷道30抽采煤层气，因此可以减少地面建设、修井、排采水等成本。因此，通过该技术方案能够抽采造斜段中的煤层气，并且能够降低生产成本。

在钻进完地面直井10后，先计算坐标再钻进地面水平井20，这样可以保证钻井位置的准确性。

在本实施例中，在钻进地下水平井40前，根据需要连通的煤层的位置，在巷道30内确定地下水平井40的井口41。确定好井口41后，再向煤层中钻进地下水平井40。

在本实施例中，地面水平井20包括顺次连通的直井段21、造斜段22和第一水平段23，第一水平段23位于煤层，地下水平井40包括第二水平段42，第二水平段42与第一水平段23连通。通过第二水平段42与第一水平段23的连通，在抽采煤层气时，能够将造斜段22穿过的煤层50中的煤层气抽取出。

在本实施例中，造斜段22和第一水平段23的连接位置为第一位置，在钻进第二水平段42时，第二水平段42与第一位置的距离不超过0.3m。这样可以保证钻进位置的精确性，便于第二水平段42与第一水平段23的连通。

在本实施例中，钻进完第二水平段42后，在第一位置钻进第一扩腔体24，以保证第二水平段42与第一水平段23连通。通过钻进第一扩腔体24，可以使得第二水平段42与第一水平段23的连接处具有较大的空腔，以保证第二水平段42与第一水平段23连通。在本实施例中，可以采用直径大于0.5m的钻头钻进第一扩腔体24。

在本实施例中，在钻进第二水平段42时，采用水平钻进技术和定向钻进技术钻进。

钻进完第一水平段23后，在第一水平段23中下入筛管；和/或，钻进完第二水平段42后，在第二水平段42中下入筛管。通过筛管可以进行支撑，以保证第一水平段23或第二水平段42的通畅。

具体地，地面水平井20位于巷道30和地面直井10之间，第一水平段23的钻进方向为远离巷道30的方向，第二水平段42的钻进方向为朝向第一水平段23的方向。

在本实施例中，钻进完地下水平井40后，在巷道30内安装抽采管线，抽采管线的一端与地下水平井40连通，以通过抽采管线抽采煤层气。这样可通过抽采管线抽采煤层气。

在本实施例中，地面水平井20包括顺次钻进的直井段21、造斜段22和第一水平段23，第一水平段23与地面直井10之间的距离不超过0.3m。将第一水平段23与地面直井10之间的距离误差控制在0.3m内，便于扩腔实现第一水平段23与地面直井10的连通。

在本实施例中，钻进完地面直井10后，在地面直井10与煤层的连接位置钻进第二扩腔体11，以保证地面直井10与地面水平井20在煤层连通。通过钻进第二扩腔体11，可以使得地面直井10与地面水平井20在煤层的连接处具有较大的空腔，从而保证地面直井10与地面水平井20在煤层连通。在本实施例中，可以采用直径大于0.5m的钻头钻进第二扩腔体11。

通过上述技术方案，实现了大巷水平井(地下水平井)与地面水平井、地面水平井与地面直井的连通，最终，地下水平井、地面水平井、地面直井连通。从而实现了在大巷(巷道)内采用抽采管线完成煤层的煤层气井下排采。地面直井位于煤层的部分采用扩腔给地面直井与地面水平井连通提供更好的条件；大巷水平井可解决地面水平井造斜段无法抽采的煤层的煤层气；大巷水平井采用扩腔与地面水平井连通，可解决直接连通给大巷内施工大巷水平井造成的护孔困难。从大巷中抽采，有利于减少排采水成本，减少地面建设费用，减少抽采过程的修井成本，减少地面煤层气管理成本，以及减少地面煤层气生产监控设备成本和地面煤层气生产成本。

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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (11)

1.一种煤层气抽采方法，其特征在于，包括：

钻进地面直井(10)，以使所述地面直井(10)与煤层连通；

钻进地面水平井(20)，以使所述地面水平井(20)与所述地面直井(10)在所述煤层连通；

从巷道(30)在所述煤层内钻进地下水平井(40)，以使所述地下水平井(40)与所述地面水平井(20)连通；

通过所述巷道(30)和所述地下水平井(40)抽采煤层气。

2.根据权利要求1所述的煤层气抽采方法，其特征在于，在钻进所述地下水平井(40)前，根据需要连通的所述煤层的位置，在巷道(30)内确定所述地下水平井(40)的井口(41)。

3.根据权利要求1所述的煤层气抽采方法，其特征在于，所述地面水平井(20)包括顺次连通的直井段(21)、造斜段(22)和第一水平段(23)，所述第一水平段(23)位于所述煤层，所述地下水平井(40)包括第二水平段(42)，所述第二水平段(42)与所述第一水平段(23)连通。

4.根据权利要求3所述的煤层气抽采方法，其特征在于，所述造斜段(22)和所述第一水平段(23)的连接位置为第一位置，在钻进所述第二水平段(42)时，所述第二水平段(42)与所述第一位置的距离不超过0.3m。

5.根据权利要求4所述的煤层气抽采方法，其特征在于，钻进完所述第二水平段(42)后，在所述第一位置钻进第一扩腔体(24)，以保证所述第二水平段(42)与所述第一水平段(23)连通。

6.根据权利要求3所述的煤层气抽采方法，其特征在于，在钻进所述第二水平段(42)时，采用水平钻进技术和定向钻进技术钻进。

7.根据权利要求3所述的煤层气抽采方法，其特征在于，

钻进完所述第一水平段(23)后，在所述第一水平段(23)中下入筛管；和/或，钻进完所述第二水平段(42)后，在所述第二水平段(42)中下入筛管。

8.根据权利要求3所述的煤层气抽采方法，其特征在于，所述地面水平井(20)位于所述巷道(30)和所述地面直井(10)之间，所述第一水平段(23)的钻进方向为远离所述巷道(30)的方向，所述第二水平段(42)的钻进方向为朝向所述第一水平段(23)的方向。

9.根据权利要求1所述的煤层气抽采方法，其特征在于，钻进完所述地下水平井(40)后，在所述巷道(30)内安装抽采管线，所述抽采管线的一端与所述地下水平井(40)连通，以通过所述抽采管线抽采所述煤层气。

10.根据权利要求1所述的煤层气抽采方法，其特征在于，所述地面水平井(20)包括顺次钻进的直井段(21)、造斜段(22)和第一水平段(23)，所述第一水平段(23)与所述地面直井(10)之间的距离不超过0.3m。

11.根据权利要求1所述的煤层气抽采方法，其特征在于，钻进完所述地面直井(10)后，在所述地面直井(10)与所述煤层的连接位置钻进第二扩腔体(11)，以保证所述地面直井(10)与所述地面水平井(20)在所述煤层连通。