[發明專利]堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法有效
| 申請號： | 202010108800.0 | 申請日： | 2020-02-21 |
| 公開（公告）號： | CN111255463B | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發明（設計）人： | 鄭凱歌;李延軍;趙繼展;陳志勝;李彬剛;張儉;陳冬冬;戴楠 | 申請（專利權）人： | 中煤科工集團西安研究院有限公司 |
| 主分類號： | E21D9/00 | 分類號： | E21D9/00;E21B7/04;E21B44/00 |
| 代理公司： | 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225 | 代理人： | 譚勇 |
| 地址： | 710000 陜西省西*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 堅硬 頂板 梳狀長 鉆孔 分段 巷道 變形 源頭 治理 方法 | ||
1.一種堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法，其特征在于：包括S1：壓裂鉆孔平面位置和壓裂鉆孔剖面位置的選定；
S101：將壓裂鉆孔平面布置于臨近工作面的應力升高區域；
S102：根據研究區巖層力學特征，利用關鍵層判識理論以識別治理區域關鍵堅硬巖層分布位置，結合井下實際跟蹤監測的頂板懸頂情況和垮落特征，確定鉆孔布置剖面參數以獲得壓裂鉆孔剖面位置；
S2：主孔施工：
S201：根據治理巷道巖性剖面分布、力學特征、地應力特征的地質信息，將鉆孔布置于S1中的壓裂鉆孔平面位置和壓裂鉆孔剖面位置；
S202：利用定向鉆孔施工裝備和地質信息，通過隨鉆測量和孔底馬達鉆進施工調參系統，獲取鉆孔三維空間軌跡信息，精準控制鉆孔位于目標層位；
S3：主孔第一段壓裂：
將壓裂工具串通過定向鉆機輸送至主孔第一段壓裂的設計位置，采用兩個封隔器坐封的雙封單卡工藝進行壓裂施工；
S4：第一分支孔鉆探施工：
S401：根據施工區域壓裂裂縫延展半徑r，確定分支點間距為2r，并計算單孔開分支數目S/2r，其中，S為鉆孔可壓裂段長；
S402：輸送定向鉆進成套工具至孔內的第一分支施工位置；
S403：利用計算機遠程監測和顯示系統掌握和調整鉆孔軌跡；
S404：第一分支孔的施工采用“后退式”工藝以及鉆進方法采用側鉆分支法；依據分支設計參數，通過隨鉆測量和孔底馬達調整系統鉆遇直接頂巖層，終孔；
S5：第一分支孔壓裂施工；
將壓裂工具串通過定向鉆機輸送至第一分支施工位置，采用雙封單卡工藝進行壓裂施工；壓裂施工完成后，卸壓排水，退出所有工具串；
S6：主孔第二段壓裂；
將壓裂工具串通過定向鉆機輸送至主孔第二段壓裂的設計位置，采用兩個封隔器坐封的雙封單卡工藝進行壓裂施工；壓裂施工完成后，卸壓排水，退出所有工具串；
S7：第二分支孔鉆探及壓裂施工；
按照S4對第二分支施工位置鉆探施工，按照S5對第二分支施工位置壓裂施工；
S8：按照S6和S7進行施工，直至主孔的所有設計位置完成壓裂施工以及所有分支施工位置完成鉆探施工和壓裂施工，最后退出孔內所有工具。
2.根據權利要求1所述的堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法，其特征在于：所述封隔器為膨脹坐封器。
3.根據權利要求1所述的堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法，其特征在于：主孔進行超前回采600m以上的定向長鉆孔一次成孔。
4.根據權利要求1所述的堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法，其特征在于：分支孔的數量為8-12個。
5.根據權利要求1所述的堅硬頂板梳狀長鉆孔分段壓裂巷道變形源頭治理方法，其特征在于：定向鉆孔施工裝備結合井底羅盤電視監視器和綜合計算機遠程監測系統，以實現鉆孔軌跡的精準控制。
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