[發(fā)明專利]煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法

無效

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• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101963066A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 馬耕;蘇現(xiàn)波;張明杰;鞏春生;馬世峰;華偉池;張起
• 申請（專利權）人: 北京鑫源九鼎科技有限公司
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種井下煤層的水力壓裂方法，特別涉及一種煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法。

背景技術

煤儲層裂隙發(fā)育程度從某種程度上決定了井下瓦斯抽采的效果。井下水力壓裂的基本原理將地面煤層氣開發(fā)的水力壓裂工藝移植到井下，實施井下鉆孔的水力壓裂增透，井下壓裂顯著增加了煤層的透氣性，在無需過高抽采負壓的情況下即可實現(xiàn)有效抽采，加上封孔技術的改進，可最大限度降低抽采過程中的漏氣現(xiàn)象，提高抽采瓦斯?jié)舛龋瑸橥咚沟睦玫於ɑA。

但是，不是所有的煤體都能夠進行水力壓裂，水力壓裂的目的是使煤體內(nèi)形成微裂隙和貫通裂隙，使煤層氣快速運移出來。在未經(jīng)過改造的情況下，碎裂煤是煤層氣運移介質中比較理想的結構狀態(tài)，原生結構煤需要進行水力壓裂進行改造增加裂隙；而碎粒煤和糜棱煤由于結構的特殊性不能夠進行改造，無法產(chǎn)生有用裂縫，因此，水力壓裂具有一定的適用性。同時這類儲層(碎粒煤和糜棱煤)中煤層氣的運移產(chǎn)出僅僅是擴散，不可能形成滲流，排采半徑非常有限。因此是目前的常規(guī)煤層氣開發(fā)工藝的禁區(qū)，井下處于瓦斯治理目的的抽放也是以密集布置鉆孔而完成的。但以井下密集布置鉆孔來對碎粒煤和糜棱煤進行井下瓦斯抽放，工作量很大，而且抽放效果不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法，以解決對碎粒煤和糜棱煤層的瓦斯抽放問題。

根據(jù)第一實施例，本發(fā)明的煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法包括以下步驟：

在煤層頂板順層鉆取一個或多個壓裂孔；

把水力壓裂系統(tǒng)的注水管放置到所述壓裂孔中，之后再將壓裂孔的孔口密封；

打開所述水力壓裂系統(tǒng)的水泵，使所述注水管通過壓裂孔向煤層注入高壓水，對煤層進行壓裂作業(yè)；

對煤層壓裂后散發(fā)的瓦斯流量進行測試，若瓦斯流量大于設定值，則將注水管取出后，封堵壓裂孔，然后在煤層頂板順層鉆取一個或多個瓦斯抽放孔，再用瓦斯抽取裝置從所述一個或多個瓦斯抽放孔中抽取瓦斯。

其中，若瓦斯流量小于設定值，則繼續(xù)對煤層進行壓裂作業(yè)。

其中，所述瓦斯抽放孔位于所述壓裂孔的壓裂半徑之內(nèi)。

根據(jù)第二實施例，本發(fā)明的煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法包括以下步驟：

在煤層頂板順層鉆取一個或多個壓裂孔；

在煤層底板順層鉆取一個或多個壓裂孔；

把水力壓裂系統(tǒng)的注水管依次放置到煤層頂板和煤層底板的壓裂孔中，之后再將壓裂孔的孔口密封；

打開所述水力壓裂系統(tǒng)的水泵，使所述注水管通過壓裂孔向煤層注入高壓水，對煤層進行壓裂作業(yè)；

對煤層壓裂后散發(fā)的瓦斯流量進行測試，若瓦斯流量大于設定值，則將注水管取出后，封堵壓裂孔，然后在煤層頂板順層和煤層底板順層分別鉆取一個或多個瓦斯抽放孔，再用瓦斯抽取裝置從所述一個或多個瓦斯抽放孔中抽取瓦斯。

其中，若瓦斯流量小于設定值，則繼續(xù)對煤層進行壓裂作業(yè)。

其中，所述瓦斯抽放孔位于所述壓裂孔的壓裂半徑之內(nèi)。

根據(jù)第三實施例，本發(fā)明的煤層順層水力壓裂抽放瓦斯的方法包括以下步驟：

在煤層頂板順層鉆取一個或多個壓裂孔；

沿著所述壓裂孔從上向下分別鉆取數(shù)個穿過煤層的分支孔；

把水力壓裂系統(tǒng)的注水管放置到所述壓裂孔中，之后再將壓裂孔的孔口密封；

打開所述水力壓裂系統(tǒng)的水泵，使所述注水管通過壓裂孔向煤層注入高壓水，對煤層進行壓裂作業(yè)；

對煤層壓裂后散發(fā)的瓦斯流量進行測試，若瓦斯流量大于設定值，則將注水管取出后，封堵壓裂孔，然后在煤層頂板順層鉆取一個或多個瓦斯抽放孔，再用瓦斯抽取裝置從所述一個或多個瓦斯抽放孔中抽取瓦斯。

其中若瓦斯流量小于設定值，則繼續(xù)對煤層進行壓裂作業(yè)。

其中所述瓦斯抽放孔位于所述壓裂孔的壓裂半徑之內(nèi)。

其中所述分支孔的終點為煤層底板。

其中所述煤層頂板上的壓裂孔相距煤層的距離最好為米以內(nèi)。

其中所述壓裂孔為沿著煤層走向的平行于煤層的水平孔。

其中在所述抽放孔鉆取成功之后，進行水力洗孔。

本發(fā)明通過對煤層頂板和/或煤層底板進行水力壓裂強化增透，使得煤層中的煤層氣只需通過擴散方式運移到頂板裂隙中，以達氣流形式運移到鉆孔產(chǎn)出。相當于為煤層氣產(chǎn)出建立了一條高速通道，大大提高了瓦斯抽放效果。

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的在煤層頂板鉆取壓裂孔的示意圖；