[發(fā)明專利]一種冰楔調(diào)壓的煤層氣開采方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710136191.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106869891B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊世梁
• 申請（專利權(quán)）人: 楊世梁
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種冰楔調(diào)壓的煤層氣開采方法，其特征是，

一、為實現(xiàn)注水冷卻作業(yè)和采氣作業(yè)，從地面設(shè)計位置向目的煤層(13)的指定位置鉆探一口煤層氣井作為作業(yè)井(8)，在作業(yè)井(8)的設(shè)計距離內(nèi)周邊鉆探一口或多口煤層氣井作為采氣井(9)；

二、在作業(yè)井(8)和采氣井(9)內(nèi)分別下入套管(1)，在目的煤層(13)處使用篩管(2)完井；

三、在作業(yè)井(8)和采氣井(9)內(nèi)分別下入油管(3)，將封隔裝置(4)分別下入至作業(yè)井(8)中的目的煤層(13)的頂板(14)和底板(15)位置處進行封隔，在井口安裝作業(yè)系統(tǒng)(5)，其中，作業(yè)管線(5t)通過井口裝置(6)連接油管(3)，出口管線(5u)通過井口裝置(6)連接油套環(huán)形空間；

四、打開作業(yè)系統(tǒng)(5)中的高壓注水管線閥門(5c)，利用高壓注水泵(5a)將高壓清水泵入作業(yè)井(8)的目的煤層(13)實施注水作業(yè)，直至水壓、注入時間和注水量達(dá)到設(shè)計值，形成一定體積的煤水飽和體，構(gòu)造人工微裂縫網(wǎng)絡(luò)；

五、注水作業(yè)完成后，關(guān)閉高壓注水管線閥門(5c)，將頂板(14)處的封隔裝置(4)解封，并使其下滑到目的煤層(13)的篩管(2)處進行篩孔封堵，打開壓縮空氣注入管線閥門(5h)和排液出口管線閥門(5r)，利用空壓機(5f)向油管(3)內(nèi)注入壓縮空氣，將作業(yè)井(8)井筒中剩余的水通過油套環(huán)形空間排至井口，由排液出口管線(5q)排出，直到井筒剩余水排完后關(guān)閉壓縮空氣注入管線閥門(5h)和排液出口管線閥門(5r)；

六、打開冷劑注入管線閥門(5k)和冷劑回收管線閥門(5o)，利用制冷裝置(5i)將冷劑送至作業(yè)井(8)目的煤層(13)處進行制冷，使目的煤層(13)的溫度逐步降低，這樣，注入目的煤層(13)中的水逐步從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，體積膨脹，從而沖頂目的煤層(13)的頂板(14)和底板(15)，在作業(yè)井(8)的目的煤層(13)中形成冰楔，從而使冰楔周圍的煤巖內(nèi)的應(yīng)力發(fā)生變化，使其中吸附的甲烷從吸附狀態(tài)解析出來成為游離狀態(tài)；

七、打開采氣井(9)，利用油套環(huán)形空間進行采氣，并在井底存在積液時開啟潛液泵(7)利用油管(3)及時將積液排出到地面，保持采氣井(9)的干燥作業(yè)環(huán)境；

八、在采氣井(9)開采處于衰竭狀態(tài)后，為了把作業(yè)井(8)周圍目的煤層(13)的煤層氣充分采出，將原作業(yè)井(8)冰楔溶解后，將原作業(yè)井(8)和采氣井(9)進行互換，進行上述步驟三～七，在原采氣井(9)目的煤層(13)處重新制造冰楔，將原作業(yè)井(8)轉(zhuǎn)為采氣井(9)，開始新的產(chǎn)氣過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種冰楔調(diào)壓的煤層氣開采方法，其特征是，所述的套管(1)、篩管(2)和油管(3)為耐壓管道，耐壓范圍0～60MPa，油管(3)設(shè)有保溫層，套管(1)和油管(3)之間形成油套環(huán)形空間。

3.一種冰楔調(diào)壓的煤層氣開采裝置，包括套管(1)、篩管(2)、油管(3)、封隔裝置(4)、作業(yè)系統(tǒng)(5)、井口裝置(6)和潛液泵(7)，其特征是，在作業(yè)井(8)的套管(1)內(nèi)目的煤層(13)的頂板(14)和底板(15)處分別設(shè)有封隔裝置(4)，封隔裝置(4)為能夠密封也能夠解封的滑動式密封裝置，作業(yè)系統(tǒng)(5)中的作業(yè)管線(5t)通過井口裝置(6)連接油管(3)，作業(yè)系統(tǒng)(5)中的出口管線(5u)通過井口裝置(6)連接油套環(huán)形空間，采氣井(9)底部設(shè)有潛液泵(7)，所述作業(yè)系統(tǒng)(5)包括高壓注水泵(5a)、高壓注水管線(5b)、高壓注水管線閥門(5c)、高壓注水流量計(5d)、壓力表(5e)、空壓機(5f)、壓縮空氣注入管線(5g)、壓縮空氣注入管線閥門(5h)、制冷裝置(5i)、冷劑注入管線(5j)、冷劑注入管線閥門(5k)、冷劑注入流量計(5l)、管匯(5m)、冷劑回收管線(5n)、冷劑回收管線閥門(5o)、冷劑回收流量計(5p)、排液出口管線(5q)、排液出口管線閥門(5r)、中控設(shè)備(5s)、作業(yè)管線(5t)和出口管線(5u)，其中，高壓注水泵(5a)通過高壓注水管線(5b)和作業(yè)管線(5t)連接油管(3)，空壓機(5f)通過壓縮空氣注入管線(5g)和作業(yè)管線(5t)連接油管(3)，制冷裝置(5i)通過冷劑注入管線(5j)和油管(3)相連，中控設(shè)備(5s)通過信號傳輸線纜連接高壓注水泵(5a)、空壓機(5f)、制冷裝置(5i)、壓力表(5e)和高壓注水流量計(5d)。