[發(fā)明專利]超聲波空化與水力壓裂聯(lián)合激勵煤層氣抽采方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610292288.3
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105971660B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設計）人: 翟成;湯宗情;秦雷;徐吉釗;武世亮;仲超;孫勇;于國卿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/26;E21B43/24
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 朱亮淞

1.超聲波空化與水力壓裂聯(lián)合激勵煤層氣抽采方法，其特征在于：在煤層巷道內(nèi)沿增透抽采煤層(10)順層方向依次分組實施若干增透致裂單元，包括如下步驟：

a、在增透抽采煤層(10)施工一個孔徑為110-150mm的主鉆孔(1)，主鉆孔(1)孔長為增透抽采煤層(10)寬度H的0.75～0.8，在距離主鉆孔(1)長度間距為20-25m處施工有與主鉆孔(1)平行的孔徑為80-110mm的監(jiān)測鉆孔(9)，監(jiān)測鉆孔(9)孔長為增透抽采煤層(10)寬度H的0.7～0.8，所述主鉆孔(1)和監(jiān)測鉆孔(9)共同組成一個增透致裂單元；

b、向主鉆孔(1)內(nèi)送入h形耐壓鋼管(2)，所述h形耐壓鋼管(2)與主鉆孔(1)前端保持距離2～5m，在所述h形耐壓鋼管(2)內(nèi)放入超聲波換能器(5)，所述超聲波換能器(5)通過耐壓防水電纜(6)與超聲波聯(lián)合水力壓裂機組(7)的超聲波發(fā)生裝置(7-1)連接，所述耐壓防水電纜(6)與h形耐壓鋼管(2)之間通過耐壓鋼質(zhì)塞(3)密封；

c、在所述主鉆孔(1)與h形耐壓鋼管(2)之間采用兩堵一注的常規(guī)注漿方法進行耐高壓封孔，形成長度為15～20m的注漿封孔段(4)；

d、通過超聲波換能器(5)向煤層(10)內(nèi)發(fā)射20～25kHz的超聲波；

e、1～2h后，開啟超聲波聯(lián)合水力壓裂機組(7)的水力壓裂裝置(7-2)向h形耐壓鋼管(2)內(nèi)進行水力壓裂，同時將超聲波換能器(5)向煤層(10)內(nèi)發(fā)射的超聲波頻率調(diào)節(jié)至30～35kHz；

f、待監(jiān)測鉆孔(9)內(nèi)有水流出或者水力壓裂裝置(7-2)壓力突然下降時，關(guān)閉水力壓裂裝置(7-2)，通過h形耐壓鋼管(2)排出主鉆孔(1)內(nèi)的水，此時保持超聲波發(fā)生裝置(7-1)超聲的頻率和功率不變，待h形耐壓鋼管(2)不再流水后關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置(7-1)；

g、將監(jiān)測鉆孔(9)接入煤層氣抽采管路，進行常規(guī)煤層氣抽采。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲波空化與水力壓裂聯(lián)合激勵煤層氣抽采方法，其特征在于：所述超聲波換能器(5)為圓柱形，所述超聲波換能器(5)的外徑比h形耐壓鋼管(2)主路的內(nèi)徑小0.1m，所述超聲波換能器(5)與h形耐壓鋼管(2)之間采用鏤空鋼環(huán)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲波空化與水力壓裂聯(lián)合激勵煤層氣抽采方法，其特征在于：所述水力壓裂裝置(7-2)出來的水的水溫50～60℃。