[發明專利]一種采空區與下伏煤儲層煤層氣分層控壓聯合抽采方法

在審

• 申請號: 202010744667.8
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111946307A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張江華;李國富;李兵;張為;李德慧;劉亮亮;王越;白楊;張永成;徐云;秦玉霞
• 申請（專利權）人: 山西晉城無煙煤礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14;E21B43/00;E21B7/00;E21B7/20;E21B33/13;E21B43/38
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

一種采空區與下伏煤儲層煤層氣分層控壓聯合抽采方法，屬于礦井瓦斯處理和煤層氣開采領域，目的在于利用一口煤層氣井同時抽采上覆煤系氣儲層或采空區煤層氣和下伏煤儲層煤層氣，通過對過采空區井井身結構改造，在對下伏煤儲層進行射孔壓裂完成后，對上覆采空區井段射孔，利用雙層管柱結構和潛油隔膜泵對采空區和下伏煤層的煤層氣同時抽采。采空區的煤層氣進入表套和雙層油管的環空通道，在地面進行負壓抽采；下伏煤儲層的氣水混合物進入雙層油管的環空進行氣液分離，分離后的煤層氣通過環空到達地面后進入集輸管線，利用潛油隔膜泵對下伏煤儲層的產出水進行抽采。本發明利用一口井同時抽采上覆非煤儲層和下伏煤儲層的煤層氣。

技術領域

本發明屬于礦井瓦斯處理和煤層氣開采技術領域，具體涉及一種當上覆儲層為采空區，下伏儲層為常規煤儲層時，采空區與下伏煤儲層煤層氣分層控壓聯合抽采方法。

背景技術

我國高瓦斯突出礦井約占煤礦總數的55%，煤層氣的高效抽采能有效降低煤礦瓦斯事故，因此，煤與煤層氣共采技術是我國煤礦瓦斯防治和煤層氣產業化發展的必然需求。

隨著煤礦的開采，大部分礦井上部煤層已經成為采空區，利用一口井同時抽采上覆采空區和下伏煤儲層的煤層氣，節省煤層氣開發成本，實現煤層氣的高效抽采。

因此，利用一口井同時抽采上覆非煤儲層和下伏煤儲層的煤層氣，實現兩個儲層的分層控壓智能化聯合抽采具有非常重要的推廣意義。

發明內容

本發明提供一種采空區與下伏煤儲層煤層氣分層控壓聯合抽采方法，目的在于利用一口煤層氣井同時抽采上覆煤系氣儲層或采空區煤層氣和下伏煤儲層煤層氣。

本發明采用如下技術方案：

一種采空區與下伏煤儲層煤層氣分層控壓聯合抽采方法，包括如下步驟：

第一步，鉆井、固井、壓裂：

上覆儲層為采空區，井身結構及固井方法，一開D425的鉆頭開孔，鉆入基巖10m完鉆，下入φ377的表層地質套管，防止地表粘土坍塌，二開D311.15的鉆頭鉆進，鉆入上層采空區煤層22m后完鉆，通過鉆井數據確定采空區以上50米的深度數據，避開采空區頂板的垮落帶和裂隙帶，在相應的采空區以上50米套管外安裝裸眼封隔器和反扣裝置，下入φ244.5的套管，水泥返高至上層采空區，將反扣裝置及以上套管進行回收，三開D215.9的鉆頭鉆進，鉆過下部生產煤層50m后完鉆，下入φ139.7的三開生產套管，水泥返高至地表或者采空區以上任意位置，候凝完井，在對下伏煤儲層進行射孔壓裂完成后，對上覆采空區井段進行射孔，打開采空區目的層段；

第二步，排采管柱及排采方法：

利用雙層管柱結構和潛油隔膜泵對非煤儲層和下伏煤層的煤層氣同時抽采，井口采油樹采用分層排采井口裝置，上覆采空區的煤層氣進入表套和雙層油管的環空通道，在地面進行負壓抽采，采用螺桿/漩渦增壓機組作為采空井主要抽采設備；下伏煤儲層的氣水混合物進入雙層油管的環空進行氣液分離，分離后的煤層氣通過環空到達地面后進入集輸管線，同時利用潛油隔膜泵對下伏煤儲層的產出水進行抽采，在地面利用智能化排采設備調整排采參數進行排水。

本發明的有益效果如下：

本發明利用一口井同時抽采上覆非煤儲層和下伏煤儲層的煤層氣，實現兩個儲層的分層控壓智能化聯合抽采。

通過利用一口煤層氣井同時抽采上覆采空區煤層和下伏煤儲層煤層氣，達到一井兩用的效果，減少地面占地和節省煤層氣開發成本。

附圖說明

圖1為本發明的采空區與下伏煤儲層煤層氣聯合抽采井身結構圖；

圖2為本發明的采空區與下伏煤層氣分層控壓聯合排采管柱結構示意圖；