[發(fā)明專利]一種確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710530906.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107327291B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李銘輝;尹光志;宋真龍;張東明;鄧博知;劉超;劉玉冰;謝志成;黃杰;魯俊;尚德磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 孔祥超

1.一種確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，確定致裂孔和抽采孔鉆孔的多個(gè)布設(shè)方案：按照不同孔間距布設(shè)至少四種鉆孔方案；各方案中的鉆孔均按至少4排等間距布置；其中，至少兩排全部為抽采孔，至少兩排為抽采孔和致裂孔間隔布置結(jié)構(gòu)，相鄰兩排鉆孔相互錯(cuò)位，具有致裂孔的相鄰孔排間的致裂孔交錯(cuò)布置，以使每個(gè)致裂孔周圍等間距相鄰的鉆孔全為抽采孔，且在設(shè)置有致裂孔的孔排中至少具有兩個(gè)致裂孔；

第二步，抽采孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：選擇鉆孔布設(shè)方案，按照選定的方案逐排按從左至右或從右至左的順序司鉆抽采孔；在司鉆第一個(gè)抽采孔時(shí)，對(duì)煤層進(jìn)行取樣；并預(yù)留最后一個(gè)致裂孔同排的兩個(gè)相鄰抽采孔待施工；對(duì)抽采孔進(jìn)行“兩封一注”的方式進(jìn)行封孔；對(duì)抽采孔進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，使各排形成一個(gè)獨(dú)立的抽采支網(wǎng)，并將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行并網(wǎng)形成匯總網(wǎng)絡(luò)，且對(duì)每個(gè)抽采孔，以及匯總網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行流量、壓力、流速和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)與記錄；

第三步，致裂孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：在抽采孔瓦斯流量穩(wěn)定后，按鉆孔布設(shè)方案逐排依次司鉆致裂孔；在一個(gè)致裂孔司鉆完成后，進(jìn)行封孔、致裂和聯(lián)網(wǎng)，再進(jìn)行下一個(gè)致裂孔司鉆，同一排的致裂孔組成一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)后并入?yún)R總網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行流量、壓力、流速和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)與記錄，直至同一方案中的多個(gè)致裂孔全部聯(lián)網(wǎng)完成；

第四步，預(yù)留抽采孔鉆孔及聯(lián)網(wǎng)：在同一方案中的最后一個(gè)致裂孔致裂完成并聯(lián)網(wǎng)后；對(duì)預(yù)留的兩個(gè)抽采孔進(jìn)行鉆孔，并在單個(gè)預(yù)留抽采孔司鉆、封孔完成后與同一排的其他抽采孔進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，并進(jìn)行流量、壓力、流速和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)與記錄，且在司鉆預(yù)留抽采孔期間進(jìn)行煤層采樣；

第五步，多方案聯(lián)網(wǎng)判斷：在一個(gè)布設(shè)方案的流量、壓力、流速和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)與記錄期間，或者，在一個(gè)布設(shè)方案的流量、壓力、流速和瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測(cè)與記錄完成后，判斷多個(gè)方案是否全部完成所有聯(lián)網(wǎng)工作，是，則進(jìn)行下一步；否，則重復(fù)進(jìn)行第二步～第四步，直至各個(gè)方案全部完成抽采聯(lián)網(wǎng)完成；

第六步，數(shù)據(jù)處理與最佳方案確定：包括對(duì)純瓦斯總量、致裂前后抽采孔內(nèi)的二氧化碳含量、致裂前后煤樣的孔隙率、比表面積和微觀結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得增透效果結(jié)果，并比較各方案增透效果，確定最佳方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，所述鉆孔方案由孔間距為3m、5m、7m和9m的四個(gè)方案構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，所述二氧化碳含量變化分析通過(guò)色譜分析方法進(jìn)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，所述二氧化碳含量變化分析所需樣本通過(guò)集氣袋收集致裂前后緊鄰致裂孔的抽采孔內(nèi)的氣體獲得，且采集工作需在致裂后30min內(nèi)采集，多個(gè)抽采孔的采集時(shí)間一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，在具有重復(fù)致裂的抽采孔，所述樣本收集應(yīng)在緊鄰的兩個(gè)致裂孔分別致裂后，分別進(jìn)行一次。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，所述孔隙率和比表面積通過(guò)對(duì)致裂前后的煤樣進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)獲得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定二氧化碳相變致裂煤層增滲最佳布孔方式的方法，其特征在于，所述微觀結(jié)構(gòu)通過(guò)電鏡掃描實(shí)驗(yàn)獲得。