CN111173554B - 一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法 - Google Patents

一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法 Download PDF

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Abstract

一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,适用于预开采低孔渗易自燃煤层或封闭采空区遗留煤层的瓦斯流态化高效抽采。钻取四向水平钻井和周围四个瓦斯抽采钻井组成的钻井组,利用气体聚能爆破方法对水平钻井周围煤体进行致裂破碎,然后将多功能组配装置固定在可伸缩铜管前端并移动至适当位置;封孔后,将空气注入水平钻井内,启动电极击火器使破碎煤体发生阴燃。其步骤简单,使用效果好,有效提高瓦斯的流态化开采和后续的煤体采掘,极大地增加了煤与瓦斯的利用率,具有应用普适性、操作简单的优势。

Description

一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法
技术领域
本发明涉及一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,尤其适用于预开采低孔渗易自燃煤层或封闭采空区遗留煤层的瓦斯流态化高效抽采。
背景技术
我国煤层普遍具有瓦斯含量高、渗透率差、埋藏深等特点,致使煤体无法依靠自然条件进行瓦斯抽采,且受到现有煤体开采技术的限制往往导致在采空区遗留大量的煤炭资源,造成遗留煤体及富含的瓦斯气体等资源的浪费。针对预开采含瓦斯煤层,必须采取先抽瓦斯后采煤的技术方案,降低煤层内的瓦斯压力和含量至安全界线以下;针对封闭采空区遗留煤层内瓦斯气体的利用效率,需要采取相应的致裂手段强化瓦斯抽采。目前针对深部煤层及瓦斯气体等资源的开采,常规手段包括水力压裂技术、流态化开采相关技术等,在多个矿区开展了现场应用并取得了一定的成效。
然而,上述方法存在着一定的应用限制,例如,水力压裂技术需要借助大量的高压水对煤体进行致裂,现场应用对所在区域水资源的含量具有较高的要求;另一方面,对于富含粘土、膨胀土的煤层或润湿性较强煤层而言,煤基质吸水膨胀行为和孔隙内水锁效应会污染储层环境及堵塞基质内瓦斯流动路径,大大降低瓦斯抽采效率;流态化开采相关技术主要是将煤层温度升高至上千度使得各种资源通过气化方式进行开采,而该方法目前主要出于理论研究及概念性阶段,受热注入量、热量控制、煤层气化速率等因素的影响,现场应用还处于摸索阶段。因此,针对上述存在的问题,需要采取一种新的瓦斯抽采方法,不仅能够提高预开采煤层或采空区遗留煤层内部的裂隙贯通程度,而且可充分增加煤炭资源和瓦斯资源的最大化利用。
发明内容
技术问题:本发明的目的是克服现有技术所存在的不足之处,提供一种操作简便、成本低、效果较好的流态化煤层开采的瓦斯抽采方法。
技术方案:本发明的基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其体步骤为:
a.利用钻机向预开采煤层或封闭采空区遗留煤层内钻取若干个钻井组,每一个钻井组包括一个四向水平钻井和四个瓦斯抽采钻井,四向水平钻井包括一个垂直钻孔,垂直钻孔低端利用利用转向钻头分别向四个方向水平布置钻孔,四个瓦斯抽采钻井分别与垂直钻孔平行,并分别布置在四个方向水平布置钻孔的水平延伸方向的延长路径上方,每一个瓦斯抽采钻井下钻位置位于水平钻井的轴线方向上,钻井完成深度位于水平钻井上侧1-3m位置;
b.在四向水平钻井的垂直钻孔和四个方向水平布置钻孔中布置伸缩铜管,垂直钻孔中的可伸缩铜管一端通过设置在垂直钻孔底部的五向分流阀门与分别四个方向水平布置钻孔中的可伸缩铜管一端连接,四个方向水平布置钻孔重布置的可伸缩铜管,另一端均设置有多功能组配装置,在垂直钻孔中可伸缩铜管顶端外侧设置封孔器封孔,多功能组配装置内设置有压力传感器、气体探测器、温度传感器和击火器,四个多功能组配装置分别布置在四向水平钻井内三分之二井长设计位置;
c.在四个瓦斯抽采钻井中分别布置抽采管,并在抽采管顶端上设置封孔器封孔,抽采管通过管路连接负压风机;
d.将多功能组配装置的导线通过可伸缩铜管与地面主机连接,并使用三向阀将气源与可伸缩铜管内连通,气源包括气体混合罐体,气体混合罐体出口通过注气管路设有空气压缩泵;
e.启动空气压缩泵,将定量气体按照设定好的流速从气体混合罐体沿注入管路和可伸缩铜管持续注入到四向水平钻井内,当压力传感器检测到四向水平钻井内气体压力值维持1h不变后,且温度传感器检测到煤体温度持续上升至200℃时,启动击火器使钻孔周围的煤体发生阴燃;
利用温度传感器持续监测温度当四向水平钻井周围煤体温度,当检测到煤体温度超过380℃时、或气体探测器监测到CO2、CO气体浓度急剧上升时,减小气体泵入速率和泵入流量,降低氧含量,确保四向水平钻井周围煤体始终处于阴燃状态;
e.当气体探测器监测到四向水平钻井内CH4气体浓度大幅度增加时,启动负压风机,通过四个抽采管将CH4气体从预开采煤层或封闭采空区遗留煤层中抽采出来。
所述伸缩铜管包括大尺寸可伸缩铜管和设置在大尺寸可伸缩铜管中的小尺寸可伸缩铜管。
所述地面主机包括多组分气体监测系统、温度监测系和压力监测系统,多组分气体监测系统通过多组分气体浓度探测器导线与多功能组配装置内的气体探测器相连接,温度监测系通过温度探测器导线与多功能组配装置内的温度传感器相连接,压力监测系统通过压力传感器导线与多功能组配装置内的压力传感器相连接,击火器通过击火器导线与地面主机控制连接。
所述五向分流阀门顶端通道为为大尺寸可伸缩铜管,其余四个分流阀门为小尺寸可伸缩铜管,通过对从大尺寸可伸缩铜管泵入的气体流量进行四等份,分别流入至四个小尺寸可伸缩铜管中,且五向分流阀门内部含有一四向分流器,通过远程控制对周围四个水平钻井内破碎煤体实时阴燃情况进行气体流量控制,确保气体泵入速度和泵入流量维持破碎煤体始终处于阴燃状态;
四向水平钻井和瓦斯抽采钻井的半径为150-200mm,两类钻井之间的间距为5m,且瓦斯抽采钻井底端位于四向水平钻井上侧方向1-2m,各个钻井组之间的间距为4-5m;
大尺寸可伸缩铜管半径约为100-150mm,小尺寸可伸缩铜管半径约为60-80mm;且两类可伸缩铜管的伸缩率为10%,可沿着水平钻井方向进行探测位置的前后移动;
压力传感器型号为PAINE传感器,气体探测器型号为HoneywellBWUltra多气体探测器,温度传感器型号为SBWZ系列热电偶温度传感器,击火器型号为陶瓷电极。
小尺寸可伸缩铜管、多功能组配装置、气体探测器、压力传感器及击火器的最高耐温值为1200℃,且有效工作温度范围为20-500℃;
当气体探测器和压力传感器监测到的CH4气体浓度和压力上升时,启动负压风机使得CH4气体抽采出来;当气体探测器、压力传感器监测到的CO2气体浓度及压力急剧上升,且温度传感器监测到煤层及水平井温度值超过400℃时,减小气体泵入流速和流量,防止煤层出现明火或瓦斯爆炸;当气体探测器、压力传感器监测到的CO气体浓度上升且CO2浓度较低、且温度传感器监测到煤层及水平井温度值低于150℃时,可适当增加气体泵入量;
空气压缩泵有效泵入压力为10-20MPa,有效泵入速率为300-500ml/min,工作温度为10-50℃;气体混合罐体按照多组分气体设计比例,保证O2、CO2、N2气体的混合比例为3:1:6。
有益效果:
本发明有效解决深部低渗煤层或封闭采空区遗留煤层内瓦斯抽采率低、遗留煤炭和瓦斯资源的利用效率差等难题。基于煤体阴燃可促进基质内裂隙发育和吸附瓦斯高温脱附等优势,通过空气注入量的调节使得煤体长时间保持阴燃状态,保证破碎煤体环境温度升高,实现复杂裂隙网络化和气体解吸扩散等目的。同时,煤体阴燃产生的CO2气体在煤基质结构内与瓦斯气体之间存在“竞争吸附”现象,其自身强吸附能力往往能够驱替瓦斯气体,使吸附瓦斯实现脱附形成游离瓦斯。在负压风机的作用下,大量的游离瓦斯气体通过多尺度孔裂隙结构进行扩散渗流,最终被负压风机高效抽采出来。
附图说明
图1是本发明的基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法的实施例示意图;
图2是图1中多功能组配装置轴向剖面图;
图3是图1中钻井组内两类钻井分布示意图;
图4是图1中五向分流阀门纵向剖面图;
图5是图1中五向分流阀门截面剖面图。
图中:1-预开采煤层或封闭采空区遗留煤层,2-四向水平钻井,3-瓦斯抽采钻井,4-可伸缩铜管,4-1-大尺寸可伸缩铜管,4-2-小尺寸可伸缩铜管,5-多功能组配装置,6-五向分流阀门,7-击火器导线,8-温度探测器导线,9-多组分气体浓度探测器导线,10-压力传感器导线,11-多组分气体监测系统,12-温度监测系统,13-压力监测系统,14-三向阀,15-空气压缩泵,16-注气管路,17-气体混合罐体,18-封孔器,19-抽采管,20-压力传感器,21-气体探测器,22-温度传感器,23-击火器。
具体实施方法
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
如图1、图2和图3所示,本发明的基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其步骤为:
a.利用钻机向预开采煤层或封闭采空区遗留煤层1内钻取若干个钻井组,每一个钻井组包括一个四向水平钻井2和四个瓦斯抽采钻井3,四向水平钻井2包括一个垂直钻孔,垂直钻孔低端利用利用转向钻头分别向四个方向水平布置钻孔,四个瓦斯抽采钻井3分别与垂直钻孔平行,并分别布置在四个方向水平布置钻孔的水平延伸方向的延长路径上方,每一个瓦斯抽采钻井3下钻位置位于水平钻井2的轴线方向上,钻井完成深度位于水平钻井2上侧1-3m位置;
b.在四向水平钻井2的垂直钻孔和四个方向水平布置钻孔中布置伸缩铜管4,所述伸缩铜管4包括大尺寸可伸缩铜管4-1和设置在大尺寸可伸缩铜管4-1中的小尺寸可伸缩铜管4-2,垂直钻孔中的可伸缩铜管4一端通过设置在垂直钻孔底部的五向分流阀门6与分别四个方向水平布置钻孔中的可伸缩铜管4一端连接,四个方向水平布置钻孔重布置的可伸缩铜管4,另一端均设置有多功能组配装置5,在垂直钻孔中可伸缩铜管4顶端外侧设置封孔器18封孔,多功能组配装置5内设置有压力传感器20、气体探测器21、温度传感器22和击火器23,四个多功能组配装置5分别布置在四向水平钻井2内三分之二井长设计位置;压力传感器20型号为PAINE传感器,气体探测器21型号为HoneywellBWUltra多气体探测器,温度传感器22型号为SBWZ系列热电偶温度传感器,击火器23型号为陶瓷电极;
c.在四个瓦斯抽采钻井3中分别布置抽采管19,并在抽采管19顶端上设置封孔器18封孔,抽采管19通过管路连接负压风机;
d.将多功能组配装置5的导线通过可伸缩铜管4与地面主机连接,并使用三向阀14将气源与可伸缩铜管4内连通,气源包括气体混合罐体17,气体混合罐体17出口通过注气管路16设有空气压缩泵15;所述地面主机包括多组分气体监测系统11、温度监测系12和压力监测系统13,多组分气体监测系统11通过多组分气体浓度探测器导线9与多功能组配装置5内的气体探测器21相连接,温度监测系12通过温度探测器导线8与多功能组配装置5内的温度传感器22相连接,压力监测系统13通过压力传感器导线10与多功能组配装置5内的压力传感器20相连接,击火器23通过击火器导线7与地面主机控制连接;
e.启动空气压缩泵15,将定量气体按照设定好的流速从气体混合罐体17沿注入管路16和可伸缩铜管4持续注入到四向水平钻井2内,当压力传感器20检测到四向水平钻井2内气体压力值维持1h不变后,且温度传感器22检测到煤体温度持续上升至200℃时,启动击火器23使钻孔周围的煤体发生阴燃;
利用温度传感器22持续监测温度当四向水平钻井2周围煤体温度,当检测到煤体温度超过380℃时、或气体探测器21监测到CO2、CO气体浓度急剧上升时,减小气体泵入速率和泵入流量,降低氧含量,确保四向水平钻井2周围煤体始终处于阴燃状态;
e.当气体探测器21监测到四向水平钻井2内CH4气体浓度大幅度增加时,启动负压风机,通过四个抽采管19将CH4气体从预开采煤层或封闭采空区遗留煤层1中抽采出来。
如图4和图5,所述五向分流阀门6顶端通道为为大尺寸可伸缩铜管4-1,其余四个分流阀门为小尺寸可伸缩铜管4-2,通过对从大尺寸可伸缩铜管4-1泵入的气体流量进行四等份,分别流入至四个小尺寸可伸缩铜管4-2中,且五向分流阀门6内部含有一四向分流器,通过远程控制对周围四个水平钻井2内破碎煤体实时阴燃情况进行气体流量控制,确保气体泵入速度和泵入流量维持破碎煤体始终处于阴燃状态;四向水平钻井2和瓦斯抽采钻井3的半径为150-200mm,两类钻井之间的间距为5m,且瓦斯抽采钻井3底端位于四向水平钻井2上侧方向1-2m,各个钻井组之间的间距为4-5m;大尺寸可伸缩铜管4-1半径约为100-150mm,小尺寸可伸缩铜管4-2半径约为60-80mm;且两类可伸缩铜管4的伸缩率为10%,可沿着水平钻井方向进行探测位置的前后移动;小尺寸可伸缩铜管4-2、多功能组配装置5、气体探测器21、压力传感器20及击火器23的最高耐温值为1200℃,且有效工作温度范围为20-500℃;
当气体探测器21和压力传感器20监测到的CH4气体浓度和压力上升时,启动负压风机使得CH4气体抽采出来;当气体探测器21、压力传感器20监测到的CO2气体浓度及压力急剧上升,且温度传感器22监测到煤层及水平井温度值超过400℃时,减小气体泵入流速和流量,防止煤层出现明火或瓦斯爆炸;当气体探测器21、压力传感器20监测到的CO气体浓度上升且CO2浓度较低、且温度传感器22监测到煤层及水平井温度值低于150℃时,可适当增加气体泵入量;
空气压缩泵15有效泵入压力为10-20MPa,有效泵入速率为300-500ml/min,工作温度为10-50℃;气体混合罐体17按照多组分气体设计比例,保证O2、CO2、N2气体的混合比例为3:1:6。
实施例一:
首先利用钻机向预开采煤层或封闭采空区遗留煤层1内钻取若干个钻井组,每一钻井组由一个四向水平钻井2和四个瓦斯抽采钻井3组成,两类钻井半径为150-200mm,四个瓦斯抽采钻井3均布在四向水平钻井2的水平延伸方向的延长路径上距离四向水平钻井2的5m位置上,且瓦斯抽采钻井3底端位于四向水平钻井2上侧方向1-2m,各个钻井组之间的间距为4-5m;然后利用气体聚能爆破方法对水平钻井周围煤体进行致裂破碎,将内侧固定击火器导线7、温度探测器导线8、多组分气体浓度探测器导线9及压力传感器导线10的多功能组配装置5固定在半径约为60-80mm的小尺寸可伸缩铜管4-2前端,将半径约为100-150mm4-1大尺寸可伸缩铜管与小尺寸可伸缩铜管4-2通过内置一自动调整流量截流阀的五向分流阀门6进行紧密连接后,将固定多功能组配装置5的可伸缩铜管4分别沿四个方向移动至设计位置,并将瓦斯抽采管19放置于瓦斯抽采钻井3内,最后利用封孔器18分别将四向水平钻井2和瓦斯抽采钻井3进行封孔;其次将温度探测器导线8、多组分气体浓度探测器导线9及压力传感器导线10穿过三向阀14,分别与温度监测系统12、多组分气体监测系统11及压力监测系统13进行连接,并固定在大尺寸可伸缩铜管4-1上,三向阀14另一接口通过注气管路16依次连接空气压缩泵15和气体混合罐体17;然后启动有效泵入压力为10-20MPa,有效泵入速率为300-500ml/min,工作温度为10-50℃的空气压缩泵15,按照O2、CO2、N2气体的混合比例(3:1:6)将多组分气体进行均匀混合后,按照设定好的流速从气体混合罐体15沿注入管路16和可伸缩铜管4持续注入到四向水平钻井2内,当压力监测系统13监测到四向水平钻井2内空气压力维持平衡达1h后,且温度监测系统12监测到煤体温度持续上升时(低于约200℃)时,启动击火器23使煤体发生阴燃;当四向水平钻井2内煤体温度超过380℃或出现明火时,或多组分气体监测系统11监测到CO2气体浓度积聚上升或CO气体浓度较大时,减小空气泵入速率和泵入流量,确保煤体始终处于阴燃状态;最后当多组分气体监测系统11监测到四向水平钻井2内CH4气体浓度大幅度增加时,启动负压风机,将CH4气体通过抽采管19抽采出来。
其中,气体探测器21同时监测O2、CO2、CO、CH4、烃类等多种气体浓度的功能,使用环境为0-1200℃,测试精度为5ppm.m,有效测试距离为15-20m;压力传感器20有效压力测试范围为2-50MPa,测试精度为0.1MPa;具备与气体探测器21的互馈联动作用机制,能够根据各类气体浓度及体积占比推演出各类气体的实时压力值;温度传感器22由高精度热敏材料制成,灵敏度为0.1℃,温度监测范围为10-1000℃;同时具备三维红外辐射探测功能,可对前方及周围5-10m范围内煤体的温度分布进行监测,从而反演出煤体阴燃区域及阴燃程度;击火器23采用多频段电极控制方法,持续工作电压为100V,允许电流强度为1A,并根据特定空气流速、O2含量充足条件,对破碎煤体进行电极触发,为煤体阴燃提供初始激发能量值;
当气体探测器21和压力传感器20监测到的CH4气体浓度和压力上升时,启动负压风机使得CH4气体抽采出来;当气体探测器21、压力传感器20监测到的CO2气体浓度及压力急剧上升,且温度传感器22监测到煤层及水平井温度值超过400℃时,减小空气泵入流速和流量,防止煤层出现明火或瓦斯爆炸;当气体探测器21、压力传感器20监测到的CO气体浓度上升且CO2浓度较低、且温度传感器22监测到煤层及水平井温度值低于150℃时,可适当增加空气泵入量。

Claims (10)

1.一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于具体步骤为:
a. 利用钻机向预开采煤层或封闭采空区遗留煤层(1)内钻取若干个钻井组,每一个钻井组包括一个四向水平钻井(2)和四个瓦斯抽采钻井(3),四向水平钻井(2)包括一个垂直钻孔,垂直钻孔低端利用转向钻头分别向四个方向水平布置钻孔,四个瓦斯抽采钻井(3)分别与垂直钻孔平行,并分别布置在四个方向水平布置钻孔的水平延伸方向的延长路径上方,每一个瓦斯抽采钻井(3)下钻位置位于水平钻井(2)的轴线方向上,钻井完成深度位于水平钻井(2)上侧1-3m位置;
b. 在四向水平钻井(2)的垂直钻孔和四个方向水平布置钻孔中布置可伸缩铜管(4),垂直钻孔中的可伸缩铜管(4)一端通过设置在垂直钻孔底部的五向分流阀门(6)分别与四个方向水平布置钻孔中的可伸缩铜管(4)一端连接,四个方向水平布置钻孔中布置的可伸缩铜管(4)的另一端均设置有多功能组配装置(5),在垂直钻孔中可伸缩铜管(4)顶端外侧设置封孔器(18)封孔,多功能组配装置(5)内设置有压力传感器(20)、气体探测器(21)、温度传感器(22)和击火器(23),四个多功能组配装置(5)分别布置在四向水平钻井(2)内三分之二井长设计位置;
c. 在四个瓦斯抽采钻井(3)中分别布置抽采管(19),并在抽采管(19)顶端上设置封孔器(18)封孔,抽采管(19)通过管路连接负压风机;
d. 将多功能组配装置(5)的导线通过可伸缩铜管(4)与地面主机连接,并使用三向阀(14)将气源与可伸缩铜管(4)内连通,气源包括气体混合罐体(17),气体混合罐体(17)出口通过注气管路(16)设有空气压缩泵(15);
e. 启动空气压缩泵(15),将定量气体按照设定好的流速从气体混合罐体(17)沿注气管路(16)和可伸缩铜管(4)持续注入到四向水平钻井(2)内,当压力传感器(20)检测到四向水平钻井(2)内气体压力值维持1h不变后,且温度传感器(22)检测到煤体温度持续上升至200℃时,启动击火器(23)使钻孔周围的煤体发生阴燃;
利用温度传感器(22)持续监测四向水平钻井(2)周围煤体温度,当检测到煤体温度超过380℃时、或气体探测器(21)监测到CO2、CO气体浓度急剧上升时,减小气体泵入速率和泵入流量,降低氧含量,确保四向水平钻井(2)周围煤体始终处于阴燃状态;
e. 当气体探测器(21)监测到四向水平钻井(2)内CH4气体浓度大幅度增加时,启动负压风机,通过四个抽采管(19)将CH4气体从预开采煤层或封闭采空区遗留煤层(1)中抽采出来。
2.根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:所述可伸缩铜管(4)包括大尺寸可伸缩铜管(4-1)和设置在大尺寸可伸缩铜管(4-1)中的小尺寸可伸缩铜管(4-2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:所述地面主机包括多组分气体监测系统(11)、温度监测系统(12)和压力监测系统(13),多组分气体监测系统(11)通过多组分气体浓度探测器导线(9)与多功能组配装置(5)内的气体探测器(21)相连接,温度监测系统(12)通过温度探测器导线(8)与多功能组配装置(5)内的温度传感器(22)相连接,压力监测系统(13)通过压力传感器导线(10)与多功能组配装置(5)内的压力传感器(20)相连接,击火器(23)通过击火器导线(7)与地面主机控制连接。
4.据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:所述五向分流阀门(6)顶端通道为大尺寸可伸缩铜管(4-1),其余四个分流阀门为小尺寸可伸缩铜管(4-2),通过对从大尺寸可伸缩铜管(4-1)泵入的气体流量进行四等份,分别流入至四个小尺寸可伸缩铜管(4-2)中,且五向分流阀门(6)内部含有一四向分流器,通过远程控制对周围四个水平钻井(2)内破碎煤体实时阴燃情况进行气体流量控制,确保气体泵入速度和泵入流量维持破碎煤体始终处于阴燃状态。
5. 根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:四向水平钻井(2)和瓦斯抽采钻井(3)的半径为150-200 mm,四向水平钻井(2)和瓦斯抽采钻井(3)之间的间距为5 m,且瓦斯抽采钻井(3)底端位于四向水平钻井(2)上侧方向1-2 m,各个钻井组之间的间距为4-5 m。
6. 根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:大尺寸可伸缩铜管(4-1)半径约为100-150 mm,小尺寸可伸缩铜管(4-2)半径约为60-80 mm;且大尺寸可伸缩铜管(4-1)和小尺寸可伸缩铜管(4-2)的伸缩率为10%,能沿着水平钻井方向进行探测位置的前后移动。
7.根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:压力传感器(20)型号为PAINE传感器,气体探测器(21)型号为HoneywellBWUltra多气体探测器,温度传感器(22)型号为SBWZ系列热电偶温度传感器,击火器(23)型号为陶瓷电极。
8. 根据权利要求4或6所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:小尺寸可伸缩铜管(4-2)、多功能组配装置(5)、气体探测器(21)、压力传感器(20)及击火器(23)的最高耐温值为1200℃,且有效工作温度范围为20-500 ℃。
9. 根据权利要求1所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:当气体探测器(21)和压力传感器(20)监测到的CH4气体浓度和压力上升时,启动负压风机使得CH4气体抽采出来;当气体探测器(21)、压力传感器(20)监测到的CO2气体浓度及压力急剧上升,且温度传感器(22)监测到煤层及水平钻井温度值超过400 ℃时,减小气体泵入流速和流量,防止煤层出现明火或瓦斯爆炸;当气体探测器(21)、压力传感器(20)监测到的CO气体浓度上升且CO2浓度较低、且温度传感器(22)监测到煤层及水平井温度值低于150℃时,可适当增加气体泵入量。
10. 根据权利要求1或9所述的一种基于四向布井的原位热解流态化瓦斯抽采方法,其特征在于:空气压缩泵(15)有效泵入压力为10-20 MPa,有效泵入速率为300-500 ml/min,工作温度为10-50 ℃;气体混合罐体(17)按照多组分气体设计比例,保证O2、CO2、N2气体的混合比例为3:1:6。
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