[實(shí)用新型]卸壓煤層氣地面抽采井的井身結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120038117.0
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN201924897U
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桑樹勛;黃華州;曹麗文;周效志;徐宏杰;劉會虎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/30;E21B43/08;E21F7/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種井身結(jié)構(gòu)，尤其是一種適用于煤礦采動區(qū)的卸壓煤層氣地面抽采井的井身結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

煤礦采動區(qū)卸壓煤層氣地面抽采井多采用“地面直井布于采區(qū)上、下風(fēng)巷中心線”或“地面直井布于采區(qū)靠近上回風(fēng)巷”的技術(shù)模式。早期設(shè)計(jì)的卸壓煤層氣地面井，開孔位置與終孔位置均位于采區(qū)走向中心線上，終孔層位保護(hù)層底板，護(hù)壁套管下至基巖，輸氣套管下至被保護(hù)層煤層頂，輸氣套管以下至保護(hù)層頂板下置工作篩管，保護(hù)層煤頂板至底板水泥漿封閉。存在的關(guān)鍵問題是，地面井井孔破斷率較高，地面井服務(wù)時間短。井孔破斷率高的原因是當(dāng)保護(hù)層煤層較厚，開采沉降速度大時，保護(hù)層采動造成的上覆巖層移動劇烈，巖移的大小和速率變化控制了井孔受破壞程度，在平面上采區(qū)中線附近受破壞程度大，在層域上靠近開采層的位置受破壞程度大。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題：本實(shí)用新型的目的克服已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、井身穩(wěn)定、能有效降低采動覆巖移動破壞地面井和增長地面抽采井服務(wù)時間的卸壓煤層氣地面抽采井的井身結(jié)構(gòu)。

技術(shù)方案：本實(shí)用新型的卸壓煤層氣地面抽采井的井身結(jié)構(gòu)，包括井眼造斜鉆孔的第一垂深的第一開孔徑段、第二垂深的第二開孔徑段、垂直鉆孔的第三垂深的第二開孔徑段和深入被保護(hù)層中的第三開孔徑段，第二開孔徑段的孔徑小于第一開孔徑段的孔徑，第三開孔徑段小于第二開孔徑段；第一開孔徑段內(nèi)設(shè)有護(hù)壁套管，護(hù)壁套管內(nèi)設(shè)有深入至第二垂深底部的的輸氣套管，輸氣套管底部下設(shè)有直至第三垂深底部的進(jìn)氣篩管。

所述的井眼造斜鉆孔的最大井斜角為15～25°，井眼曲率應(yīng)為5～10°/100m；所述的第一開孔徑段的中心孔至第三開孔徑段的中心孔的距離30-40m；所述的進(jìn)氣篩管包括依次連接的第一篩管、第二篩管及與輸氣套管底部連接的第三篩管。

有益效果：采用三開結(jié)構(gòu)的井身設(shè)計(jì)，在一開孔徑段及二開孔徑段上部定向造斜，二開孔徑段下部及三開孔徑段采用直井，三開孔鉆至保護(hù)層底板之下10m以上。將開孔位置位于位于采區(qū)之外距采區(qū)邊界10m以內(nèi)，終孔井位置于采區(qū)內(nèi)距采區(qū)邊界30m處；由于將井身主要部分置于采動影響區(qū)之外或采動影響較小的地方，采用了先造斜鉆孔、后垂直鉆孔的井身軌跡設(shè)計(jì)，從而減小了井身被破壞幾率；由于三開孔徑段鉆至被保護(hù)層底板之下10m以上，可防止進(jìn)入篩管的細(xì)小煤巖塊堵塞篩管，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)、增強(qiáng)了抽采井井身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，與現(xiàn)有技術(shù)相比，井身機(jī)構(gòu)能使地面井抽采時間延長，抽采煤層氣總產(chǎn)能大大提高，能有效降低采動覆巖移動破壞地面井和增長地面抽采井的服務(wù)時間。其結(jié)構(gòu)簡單，地面抽采井的穩(wěn)定性高，施工風(fēng)險(xiǎn)低，煤層氣井抽采產(chǎn)能高，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的井身結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－第一開孔徑，2－護(hù)壁套管，3－基巖面，4－輸氣套管，5－第二開孔徑，6－第一篩管，7－第二篩管，8－膨脹橡膠，9－第三篩管，10－第三開孔徑，11－被保護(hù)煤層，12－保護(hù)煤層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一個實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：

圖1所示，卸壓煤層氣地面抽采井的井身結(jié)構(gòu)，井眼造斜鉆孔的第一垂深H1的第一開孔徑段1、第二垂深H2的第二開孔徑段5、垂直鉆孔的第三垂深H3的第二開孔徑段5和深入被保護(hù)層12中的第三開孔徑段10，第一垂深H1和第二垂深H2的井眼造斜鉆孔的最大斜角為15～25°，井眼曲率應(yīng)為5～10°/100m。第二開孔徑段5的孔徑小于第一開孔徑段1的孔徑，第三開孔徑段10小于第二開孔徑段5；第一開孔徑段1的中心孔至第三開孔徑段10的中心孔的距離為30～40m。第一開孔徑段1內(nèi)設(shè)有護(hù)壁套管2，護(hù)壁套管2內(nèi)設(shè)有深入至第二垂深H2底部的的輸氣套管4，輸氣套管4下設(shè)有直至第三垂深H3底部的進(jìn)氣篩管，進(jìn)氣篩管由依次連接的第一篩管9、第二篩管7及與輸氣套管4底部連接的第三篩管6構(gòu)成，第二篩管7外接第一篩管9頂部，第三篩管6內(nèi)接于輸氣套管4底部，第三篩管6套裝在第二篩管7內(nèi)。第一開孔徑1約為350mm，第二開孔徑5約為216mm，第三開孔徑10約為152mm；第一開孔徑1段需鉆至基巖面3以下30m，第二開孔徑5段需鉆至保護(hù)層12頂板以上10m，第三開孔徑10段需鉆至保護(hù)層12底板之下10m左右。第一開孔徑段護(hù)壁套管2采用Φ244.5mm管徑×11.05mm壁厚石油套管；第二開孔徑5段輸氣套管4采用Φ177.8mm管徑×9.19mm壁厚的石油套管；第一篩管6采用Φ168mm管徑×7.32mm壁厚的石油套管，第一篩管6上接于輸氣套管4底部；第二篩管7采用Φ194mm管徑×9.52mm壁厚的石油套管；第三篩管9采用Φ177.8mm管徑×9.18mm石油套管；第二篩管7與第三篩管9段頂部連接。第一篩管6，第二篩管7及第三篩管9原材料選用石油套管，在石油套管上鉆直徑為18mm的圓形孔即篩眼，繞石油套管一周鉆5個篩眼，1m石油套管內(nèi)鉆約100個圓形篩眼。