CN112879077B - 基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，包括：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层、远距离保护层以及被保护层；确定各层水平分支孔在被保护层、被保护层与近距离保护层之间的围岩中以及被保护层与远距离保护层之间的围岩中的布置层位；钻取被保护层、被保护层与近距离保护层之间的围岩以及被保护层与远距离保护层之间的围岩中的各层水平分支孔；通过各层水平分支孔，对被保护层、被保护层与近距离保护层之间的围岩以及被保护层与远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采。该方法中的定向水平孔采用多层位、区域性的布置形式，能够对煤层气进行全方位的抽取。同时，该方法的抽采量较大，且抽采效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法。
背景技术
煤层及其围岩中赋存有大量的煤层气，其主要成分为CH4(俗称“瓦斯”)。对于高瓦斯煤层而言，按照《防治煤与瓦斯突出细则》的要求，需要对煤层及其围岩进行瓦斯的采前预抽、采中抽采和采后采空区抽采，直至煤层残余的瓦斯含量小于8m3/t或煤层残余瓦斯压力都小于0.74Mpa，才视为抽采达标。
定向钻进技术被广泛应用于石油天然气的开采领域。其特点是钻进效率高且安全性好。近年来定向钻进技术被引入煤矿区煤层气抽采领域。利用先进的地面定向钻进技术抽采煤层气，具有抽采效率高、安全性好、抽采区域大的优点。
但现有技术一般把定向钻井的水平段布置在煤层中，仅对煤层中的煤层气进行抽采，并没有将水平钻孔布置在煤层周围的围岩中。导致钻孔钻进层位单一，抽采量较少且抽采效率较低。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法。
本发明提供了一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，包括：
测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层、远距离保护层以及被保护层；
确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位；
钻取所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的各层水平分支孔；
通过各层水平分支孔，对所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，所述确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位的步骤，具体包括：
测定所述被保护层、所述近距离保护层和所述远距离保护层在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，还包括：
开采所述近距离保护层和所述远距离保护层，并且在所述近距离保护层和所述远距离保护层的围岩中形成保护层采动裂隙。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，还包括：
抽采由所述保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，所述通过各层水平分支孔，对所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采的步骤，还包括：
检测所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，还包括：
开采所述被保护层，并且在所述被保护层的围岩中形成被保护层采动裂隙。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，还包括：
抽采由所述被保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，还包括：
在开采所述近距离保护层、所述远距离保护层和所述被保护层之后，持续抽采所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔采用压裂钻进工艺钻取，所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔采用非压裂钻进工艺钻取。
根据本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔布置在距离所述近距离保护层中的上位煤层底板的15-20m的位置处。
并且，所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔布置在所述远距离保护层的下位煤层顶板裂隙带顶界面的边缘处。
在本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法中，首先测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层、远距离保护层以及被保护层；然后确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位；再钻取所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的各层水平分支孔；最终通过各层水平分支孔，对所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采。
与现有技术相比，该方法在被保护层中、被保护层与近距离保护层之间的围岩中以及被保护层与远距离保护层之间的围岩中均钻取定向水平孔。定向水平孔采用多层位、区域性的布置形式，能够对煤层气进行全方位的抽取，克服了现有技术中仅在被保护层布孔预抽取的局限性。同时，使用该方法进行煤层气的采前预抽时，其抽采量较大，且抽采效率较高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法中各层水平分支孔的布置结构图；
图2是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图一；
图3是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图二；
图4是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图三；
图5是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图四；
图6是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图五；
图7是本发明提供的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法的流程图六。
附图标记：
1：被保护层； 2：近距离保护层；
3：远距离保护层； 4：顺煤层分支孔；
5：近距离保护层顶板分支孔； 6：远距离保护层顶板分支孔；
S101-S104:操作步骤； S201-S204:操作步骤；
S301-S305:操作步骤； S401-S406:操作步骤；
S501-S507:操作步骤； S601-S608:操作步骤。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
下面结合图1至图7对本发明实施例提供的一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。
本发明的实施例提供了一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，如图1和图2所示，该方法包括：
S101：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S102：确定各层水平分支孔在被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的布置层位；
S103：钻取被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的各层水平分支孔；
S104：通过各层水平分支孔，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采。
此处应当理解的是，在S101：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1的步骤中，统计多煤组煤层间距，在各煤层中进行取样检测煤层中的瓦斯含量，进而将煤层分为被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3。其中，被保护层1一般为煤层厚且煤层气含量较高的煤层；近距离保护层2和远距离保护层3为煤层薄且煤层气含量较低的煤层。
在S103：钻取被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的各层水平分支孔步骤中，如图1所示，处于被保护层1中的水平分支孔为顺煤层分支孔4；处于被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中的水平分支孔为近距离保护层顶板分支孔5；处于被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的水平分支孔为远距离保护层顶板分支孔6。
与现有技术相比，该方法在被保护层1中、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中均钻取定向水平孔。定向水平孔采用多层位、区域性的布置形式，能够对煤层气进行全方位的抽取，克服了现有技术中仅在被保护层1布孔预抽取的局限性。同时，使用该方法进行煤层气的采前预抽时，其抽采量较大，且抽采效率较高。
在本发明的一个实施例中，确定各层水平分支孔在被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的布置层位的步骤，具体包括：
测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定各层水平分支孔在被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的布置层位。
此处应当说明的是，被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围可以进行公式预计计算或者实测检测。其中，顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育高度可根据《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范》中的经验公式或者类似开采条件的实测值进行类比预计，还可以通过布置钻孔进行实测，进而确定顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围。
具体地，如图3所示，S201：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S202：测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的布置层位；
S203：钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6；
S204：通过顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采。
在本发明的一个实施例中，被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的水平分支孔采用压裂钻进工艺钻取，被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中的水平分支孔采用非压裂钻进工艺钻取。
依次分层钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6。其中，顺煤层分支孔4和远距离保护层顶板分支孔6采用压裂钻进工艺，以进一步增加煤层的渗透性以及采动裂隙与压裂裂隙的连通性。近距离保护层顶板分支孔5由于处于采动裂隙的范围内，因此选择非压裂钻进工艺。
在顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的各水平层面上，根据定向钻在煤层和顶板岩层压裂抽采的影响范围，分别确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6钻孔在煤层和顶底板岩层中的孔间距，在各水平分支孔的水平面上可以以“带状”、“羽状”或“鱼骨状”等形式进行布孔，来实现区域抽采。
另外，在本发明的一个实施例中，被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中的水平分支孔布置在距离近距离保护层2中的上位煤层底板的15-20m的位置处。
并且，被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的水平分支孔布置在远距离保护层3的下位煤层顶板裂隙带顶界面的边缘处。
具体地，如图1所示，各水平分支孔在垂向上呈多层布置形式。顺煤层分支孔4布置在煤层厚度大，煤层气含量较高的被保护层1中。近距离保护层2与被保护层1之间的间距较小，煤层开采后采动裂隙具有良好的连通性，一般将近距离保护层顶板分支孔5布置在上位煤层底板的15-20m处的位置。远距离保护层3与被保护层1之间的间距较大，上位煤层形成的底板采动破坏带与下位煤层形成的顶板裂隙带之间一般会有完整岩层带。因此，一般将远距离保护层顶板分支孔6布置在下位煤层顶板裂隙带顶界面附近。例如，被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的水平分支孔布置在远距离保护层3的下位煤层顶板裂隙带顶界面的边缘处。
在本发明的一个实施例中，通过各层水平分支孔，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采的步骤，还包括：
检测被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标。
具体而言，如图4所示，S301：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S302：测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的布置层位；
S303：钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6；
S304：通过顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采；
S305：检测被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标。
若检测出被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采达标时，则进行后续的近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1中的煤层开采。
若检测出被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采未达标时，则继续进行被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采，直至达标后再进行后续的近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1中的煤层开采。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：
开采近距离保护层2和远距离保护层3，并且在近距离保护层2和远距离保护层3的围岩中形成保护层采动裂隙。
同时，在本发明的又一实施例中，该方法还包括：
抽采由保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
具体地，如图5所示，S401：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S402：测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的布置层位；
S403：钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6；
S404：通过顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采；
S405：检测被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标；
S406：开采近距离保护层2和远距离保护层3，并且在近距离保护层2和远距离保护层3的围岩中形成保护层采动裂隙，随后进行抽采由保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
根据以上描述的实施例可知，通过上述方法，能够在开采近距离保护层2和远距离保护层3时形成保护层采动裂隙，使围岩的渗透性和连通性增强，进而将围岩中的煤层气释放出来。由此可见，该方法能够实现煤层气的采前预抽采和采中抽采，其煤层气的抽采量较大，且抽采效率较高。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：
开采被保护层1，并且在被保护层1的围岩中形成被保护层采动裂隙。
另外，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：
抽采由被保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
例如，如图6所示，S501：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S502：测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的布置层位；
S503：钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6；
S504：通过顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采；
S505：检测被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标；
S506：开采近距离保护层2和远距离保护层3，并且在近距离保护层2和远距离保护层3的围岩中形成保护层采动裂隙，随后进行抽采由保护层采动裂隙所释放出的煤层气；
S507：开采被保护层1，并且在被保护层1的围岩中形成被保护层采动裂隙，随后进行抽采由被保护层采动裂隙所释放出的煤层气。
根据以上描述的实施例可知，能够在开采近距离保护层2、远距离保护层3和被保护层1时形成保护层采动裂隙和被保护层采动裂隙，使被保护层1周围的围岩、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩的渗透性和连通性增强，进而将各围岩中的煤层气释放出来。由此可见，该方法能够全面实现煤层气的采前预抽采和采中抽采，其煤层气的抽采量较大，且抽采效率较高。同时，该方法利用保护层采动裂隙和被保护层采动裂隙，极大增加了煤层气的浓度和开采量。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：
在开采近距离保护层2、远距离保护层3和被保护层1之后，持续抽采被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气。
例如，如图7所示，S601：测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层2、远距离保护层3以及被保护层1；
S602：测定被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6的布置层位；
S603：钻取顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6；
S604：通过顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6，对被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气进行预抽采；
S605：检测被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标；
S606：开采近距离保护层2和远距离保护层3，并且在近距离保护层2和远距离保护层3的围岩中形成保护层采动裂隙，随后进行抽采由保护层采动裂隙所释放出的煤层气；
S607：开采被保护层1，并且在被保护层1的围岩中形成被保护层采动裂隙，随后进行抽采由被保护层采动裂隙所释放出的煤层气；
S608：在开采近距离保护层2、远距离保护层3和被保护层1之后，持续抽采被保护层1、被保护层1与近距离保护层2之间的围岩中以及被保护层1与远距离保护层3之间的围岩中的煤层气。
根据以上描述的实施例可知，在开采被保护层1、近距离保护层2和远距离保护层3之后的一定时期内，利用垂向多层且水平区域性布设的水平分支孔，对开采增透后的煤层及围岩进行持续抽采，有效实现了煤层气的采后抽采。由此可见，该方法克服了现有技术中仅进行采前预抽的缺点，延长了地面水平井的服务周期，能够基于顺煤层分支孔4、近距离保护层顶板分支孔5和远距离保护层顶板分支孔6来实现煤层开采的采前、采中以及采后的全周期煤层气的开发。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (3)
1.一种基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，其特征在于，包括：
测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层、远距离保护层以及被保护层；
确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位；
钻取所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的各层水平分支孔；
通过各层水平分支孔，对所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采；
开采所述近距离保护层和所述远距离保护层，并且在所述近距离保护层和所述远距离保护层的围岩中形成保护层采动裂隙；
抽采由所述保护层采动裂隙所释放出的煤层气；
开采所述被保护层，并且在所述被保护层的围岩中形成被保护层采动裂隙；
抽采由所述被保护层采动裂隙所释放出的煤层气；
在开采所述近距离保护层、所述远距离保护层和所述被保护层之后，持续抽采所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气；
其中，在所述测定煤层瓦斯含量以确定近距离保护层、远距离保护层以及被保护层的步骤中，统计多煤组煤层间距，在各煤层中进行取样检测煤层中的瓦斯含量，进而将煤层分为被保护层、近距离保护层和远距离保护层，被保护层为煤层厚且煤层气含量较高的煤层；近距离保护层和远距离保护层为煤层薄且煤层气含量较低的煤层；
所述确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位的步骤，具体包括：
测定所述被保护层、所述近距离保护层和所述远距离保护层在开采后所形成的顶板裂隙带和底板采动破坏带的发育范围，以确定各层水平分支孔在所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的布置层位；
所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔采用压裂钻进工艺钻取，以进一步增加煤层的渗透性以及采动裂隙与压裂裂隙的连通性，所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔采用非压裂钻进工艺钻取；
在各水平分支孔的水平面上以“带状”、“羽状”或“鱼骨状”形式进行布孔，来实现区域抽采。
2.根据权利要求1所述的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，其特征在于，所述通过各层水平分支孔，对所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气进行预抽采的步骤，还包括：
检测所述被保护层、所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中以及所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的煤层气的预抽采是否达标。
3.根据权利要求1所述的基于地面定向水平孔的煤与煤层气接续开发方法，其特征在于，所述被保护层与所述近距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔布置在距离所述近距离保护层中的上位煤层底板的15-20m的位置处，
并且，所述被保护层与所述远距离保护层之间的围岩中的所述水平分支孔布置在所述远距离保护层的下位煤层顶板裂隙带顶界面的边缘处。
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