[發(fā)明專利]一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310714837.8
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103696801A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樹川;劉澤功;戴廣龍;李經(jīng)國;秦紅星
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;G01N30/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法，尤其適用于測試地面鉆井抽采上部被保護(hù)層采動區(qū)卸壓瓦斯抽采范圍。

背景技術(shù)

瓦斯災(zāi)害尤其煤與瓦斯突出災(zāi)害防治在我國井工開采煤礦占有極其重要的地位，保護(hù)層開采是防治煤與瓦斯突出災(zāi)害最行之有效的區(qū)域性措施。為提高保護(hù)效果，通常在保護(hù)層開采的同時結(jié)合利用鉆孔抽采被保護(hù)層的卸壓瓦斯，鉆孔抽采分為地面鉆孔和井下鉆孔兩類。

世界上主要產(chǎn)煤國包括美國、加拿大、澳大利亞和德國等利用地面鉆井開采煤層氣，取得的效果顯著。我國煤層氣資源極其豐富，居世界第三，但由于我國煤層氣儲層普遍具有煤儲層滲透率低、煤層地應(yīng)力梯度分布不均和煤儲層普遍欠壓等三個特點(diǎn)。在20世紀(jì)70年代，在白沙、撫順、焦作、陽泉等礦區(qū)打了40多個地面鉆孔，并實(shí)施鉆孔水力壓裂等措施抽放瓦斯，取得了一些經(jīng)驗(yàn)，但產(chǎn)氣效果不理想，抽氣成本高。自20世紀(jì)80年代以來，國家在煤層氣管理、產(chǎn)業(yè)政策、資源綜合利用、價格政策、對外合作勘探等方面先后制定并實(shí)施了一系列措施和優(yōu)惠政策，扶持和鼓勵煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1992年，聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署資助我國開發(fā)煤層氣，同時在開灤、鐵法、松藻進(jìn)行示范性地面和井下開發(fā)煤層氣試驗(yàn)，其中鐵法試驗(yàn)了3個地面鉆孔抽采空區(qū)瓦斯，兩年半時間內(nèi)，共產(chǎn)氣307155萬m³；晉城礦區(qū)煤層裂隙發(fā)育、滲透性好、可抽采性好，從1995年開始進(jìn)行地面煤層氣開發(fā)，形成規(guī)模并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化產(chǎn)銷用體系。近年來在我國淮南、淮北、陽泉、平頂山等很多礦區(qū)進(jìn)行了地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)技術(shù)研究，取得了一定的成功。

地面鉆井具有抽采范圍大、抽采周期長和抽采鉆井可以實(shí)現(xiàn)一井多用（抽采原始煤層、采動卸壓和采空區(qū)瓦斯）等優(yōu)點(diǎn)，其與井下鉆孔抽采卸壓瓦斯技術(shù)相比較更安全、經(jīng)濟(jì)和高效等。目前地面鉆井抽采卸壓瓦斯關(guān)鍵技術(shù)包括鉆井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、抽采負(fù)壓和相鄰鉆井間距等，其中準(zhǔn)確測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍是合理確定地面鉆井布置數(shù)量和鉆井間距的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種準(zhǔn)確測定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法。

在保護(hù)層開采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)區(qū)域保護(hù)層開采工作面機(jī)巷或風(fēng)巷或井下其他適宜巷道打鉆孔，穿過上部被保護(hù)層煤層頂板0.5m以上；在施工鉆孔中釋放一定量的示蹤劑SF₆氣體；同時在相應(yīng)考察的地面鉆井口處采集氣樣，然后送到實(shí)驗(yàn)室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當(dāng)?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測出釋放的示蹤劑SF₆氣體且示蹤劑SF₆氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護(hù)層中施工鉆孔終孔點(diǎn)和地面鉆井開孔點(diǎn)的水平投影直線距離。

有益效果：本發(fā)明適用于測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍。準(zhǔn)確測定地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍，為在保護(hù)層工作面開采被保護(hù)層受采動影響卸壓區(qū)域地面鉆井布置數(shù)量及地面鉆井兩兩間距等提供有力依據(jù)。此方法工藝簡單，操作方便，成本低，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明

附圖是本方法測試地面鉆井抽采范圍的示意圖。

圖中：地面鉆井-1，釋放孔-2，被保護(hù)煤層-3，保護(hù)層-4，工作面-5，采空區(qū)-6。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明測試地面鉆井抽采卸壓瓦斯范圍的方法：在保護(hù)層開采結(jié)合地面鉆井抽采卸壓瓦斯試驗(yàn)區(qū)域，下部保護(hù)層4推過地面鉆井1一定距離后，地面鉆井1位于采空區(qū)6中，在保護(hù)層開采工作面5機(jī)巷或風(fēng)巷或井下其他適宜巷道內(nèi)選取一合適地點(diǎn)向地面鉆井方向打釋放孔2，穿過上部被保護(hù)層煤層3頂板0.5m以上，且釋放孔2在被保護(hù)層中終孔點(diǎn)與保護(hù)層工作面5水平投影直線距離大于保護(hù)層工作面頂板來壓步距，然后全程下套管并注水泥沙漿封孔，封孔深度不小于20m，套管穿過上部被保護(hù)層煤層段為篩管，其余段為實(shí)管；在施工鉆孔中利用示蹤劑SF₆氣體釋放裝置釋放一定量的示蹤劑SF₆氣體；同時在相應(yīng)被考察的地面鉆井1口處利用抽氣筒每10分鐘采集地面鉆井1抽采被保護(hù)層3卸壓瓦斯的混合氣體一次，注入采樣袋中并密封，采樣袋中寫明采樣日期時間、采樣地點(diǎn)和采樣人等具體事項(xiàng)，連續(xù)不間斷取樣三天，采樣現(xiàn)場交接班；采集8小時氣樣后，將所采集氣樣送到實(shí)驗(yàn)室利用高精度氣相色譜儀分析所采集氣樣氣體成分。當(dāng)?shù)孛驺@井口采集氣樣檢測出釋放的示蹤劑SF₆氣體且示蹤劑SF₆氣體濃度呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，說明地面鉆井抽采范圍不小于在被保護(hù)層中施工鉆孔終孔點(diǎn)和地面鉆井開孔點(diǎn)的水平投影直線距離。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。