[發明專利]煤層氣駐波開采方法

無效

• 申請號: 201210056277.7
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN103306712A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王皓;冀常鵬;王梓通
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/00;E21B43/16
• 代理公司: 阜新市和達專利事務所 21206
• 代理人: 邢志宏;趙景浦

1.一種煤層氣駐波開采方法中包括的設施有鉆井采氣總管道（3）、總管道煤層氣抽放泵（2）、鉆井采氣篩狀管道（4）、篩狀管道煤層氣抽放泵（5）、壓力傳感器（6）、壓力傳感器連接線（8）、聲波換能器（11）、換能器連接線（7）、監測控制系統（9）、聲源（10），其特征在于：煤層氣駐波開采方法的設施布置安裝：在含煤層氣的煤田地表面（1）或者在原煤礦井煤層巷道壁面打一組鉆井換能器管道（13），每一個鉆井換能器管道（13）長度均不小于當地煤層最低位置達到的深度，鉆井換能器管道（13）的數量根據煤田覆蓋面積的長度或寬度確定，每個鉆井換能器管道（13）的間距均等，每個鉆井換能器管道（13）之間距離不小于5米，根據煤田的寬度或長度確定對應的另一組鉆井換能器管道（13）的設置位置，組與組鉆井換能器管道（13）的間距控制在10米~1000米之間；在每個鉆進換能器管道（13）中沿長度方向均距設置多個聲波換能器（11），聲波換能器（11）上下間距不超過10米，在兩組對應鉆井換能器管道（13）中設置的聲波換能器（11）在水平方向一一對應，構成相對應的兩組聲波換能器（11）陣列；在兩組鉆井換能器（11）陣列之間，勻距設置多組與兩側鉆井換能器管道（13）平行對應的鉆井采氣篩狀管道（4）陣列，鉆井采氣篩狀管道（4）陣列之間距離為半波長的整數倍，波長的計算公式為聲源或聲源換能器（11）的頻率與聲波在介質中的傳播速度的乘積，在鉆井采氣篩狀管道（4）上設有數個管道煤層氣進氣孔（4-1），鉆井采氣篩狀管道（4）上的煤層氣進氣孔（4-1）覆蓋面設置要超過地下煤層厚度；在每個鉆井采氣篩狀管道（4）內，露出煤層面或地表面（1）上方處均裝有篩狀管道煤層氣抽放泵（5），篩狀管道煤層氣抽放泵（5）的一端與鉆進采氣篩狀管道（4）連接，另一端與鉆井采氣總管道（3）接通，鉆井采氣總管道（3）的一端為封閉狀，另一端內裝總管道煤層氣抽放泵（2）；在每組鉆井換能器管道（13）中的各層聲波換能器（11）均用換能器連接線（7）連接聲源（10）和監測控制系統（9），在兩組鉆井換能器管道（13）對應處和多組鉆井采氣篩狀管道（4）陣列中對應的所有鉆井采氣篩狀管道（4）內裝有壓力傳感器（6），所有的壓力傳感器（6）用壓力傳感器連接線（8）連接監測控制系統（9）和聲源（10）。

2.根據權利要求1所述的煤層氣駐波開采方法：其特征在于當聲源（10）向聲波換能器（11）輸入頻率相同的振動能源后，聲波換能器陣列之間便產生駐波現象形成駐波線（12），每一條駐波線（12）上的煤層氣會在波節或波腹處形成聚集或分散狀態，聚集狀態的區域煤層氣具有密度高、壓強大的特點，分散狀態的區域煤層氣具有密度低、壓強小的特點，鉆井采氣篩狀管道（4）陣列中的鉆井采氣篩狀管道（4）均設置在駐波的波節或波腹區域，聚集一起的煤層氣通過管道煤層氣進氣孔（4-1）靠形成駐波時的壓力和篩狀管道煤層氣抽放泵（5）的抽吸力進入鉆井采氣篩狀管道(4)和鉆井采氣總管道（3），駐波注入的頻率為10Hz~40KHz，引入微震動不大于地層破裂壓力，注入能量小于10Kw；聲源（10）持續向聲波換能器（11）輸入，駐波的微震動能持續不斷地促進煤層氣從煤巖體的裂隙中解吸，煤層氣從煤層中游離出來，同時通過駐波的聚集作用運輸抽放煤層氣。