[發明專利]低滲煤層液氮凍融裂化增透方法

有效

• 申請號: 201510418400.9
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN104963674B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 沈春明;張浪;汪東;舒龍勇;郭建行;高旭;張慧杰;齊慶新
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：包括以下步驟：

a)在井下巷道內向低滲煤層(1)鉆出凍融鉆孔(2)和監測鉆孔(3)，所述凍融鉆孔(2)孔徑為75-105mm，孔深不小于20m，所述凍融鉆孔(2)中心與所述監測鉆孔(3)內壁最小距離為3-6m；

b)布置第一管路(4)，將所述第一管路(4)一端伸入所述凍融鉆孔(2)內，同時用封孔裝置(5)封閉所述凍融鉆孔(2)，將所述第一管路(4)另一端與制氮分離裝置(6)相連接，所述制氮分離裝置(6)用于制出液氮，所述制氮分離裝置(6)與注液氮泵(7)連接；

c)在所述監測鉆孔(3)內安裝溫度監測裝置(8)，待所述溫度監測裝置(8)監測的溫度穩定后，確認此時的溫度即為所述監測鉆孔(3)內的初始溫度T₀；

d)啟動注液氮泵(7)，驅動所述制氮分離裝置(6)開始通過所述第一管路(4)向所述凍融鉆孔(2)內注入液氮，并實時監測所述監測鉆孔(3)；

e)當所述監測鉆孔(3)內溫度T相比于T₀降低50％-80％時，停止注液氮作業，并繼續監測所述監測鉆孔(3)內的溫度；

f)當所述監測鉆孔(3)內溫度T升至|T-T₀|/T₀＜5％時，重復步驟d)和e)；

g)重復步驟f)3-5次。

2.根據權利要求1所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：在步驟c)之前，還包括步驟c1)：布置第一管路支路(9)，將所述第一管路支路(9)一端與所述第一管路(4)連通，另一端與水箱(10)連接，所述水箱(10)與注水泵(11)連接，在所述第一管路(4)和所述第一管路支路(9)上分別安裝有第一控制閥(12)和第二控制閥(13)，用于在向所述凍融鉆孔(2)注液氮和注水之間進行切換；

在步驟d)之前，還包括步驟d1)：關閉所述第一控制閥(12)，打開所述第二控制閥(13)，啟動所述注水泵(11)，開始通過所述第一管路支路(9)向所述凍融鉆孔(2)注水，并實時監測所述監測鉆孔(3)內是否有水滲出，在確認有水滲出后，繼續注水30-60min，然后停止注水作業，關閉所述注水泵(11)，打開第一控制閥(12)，關閉第二控制閥(13)。

3.根據權利要求2所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：在步驟c)之前，還包括步驟c2)：布置第二管路(14)，將所述第二管路(14)一端伸入所述凍融鉆孔(2)內，另一端與所述水箱(10)連接，所述水箱(10)與所述注水泵(11)連接，在所述第二管路(14)安裝有第三控制閥(15)用于在向所述凍融鉆孔(2)注液氮和注水之間進行切換；

在步驟d)之前，還包括步驟d2)：關閉所述第一控制閥(12)，打開所述第三控制閥(15)，啟動所述注水泵(11)，開始通過所述第二管路(14)向所述凍融鉆孔(2)注水，并實時監測所述監測鉆孔(3)內是否有水滲出，在確認有水滲出后，繼續注水30-60min，然后停止注水作業，關閉所述注水泵(11)，打開第一控制閥(12)，關閉第三控制閥(15)。

4.根據權利要求3所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：所述第一管路(4)伸入所述凍融鉆孔(2)內的端頭靠近孔底，所述第二管路(14)伸入所述凍融鉆孔(2)內的端頭靠近孔口。

5.根據權利要求4所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：在將所述水箱(10)與所述第一管路支路(9)或所述第二管路(14)連接前，先與脈沖注水控制器(16)連接，通過所述脈沖注水控制器(16)實現向所述凍融鉆孔(2)脈沖式注水。

6.根據權利要求5所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：在步驟d1)或d2)中，在打開所述第二控制閥(13)或第三控制閥(15)后，調節所述脈沖注水控制器(16)使注水壓力保持在5-10MPa。

7.根據權利要求6所述的低滲煤層液氮凍融裂化增透方法，其特征在于：關閉所述第二控制閥(13)或所述第三控制閥(15)之后，須等待24-36h再打開所述第一控制閥(12)。