[發明專利]煤系共伴生資源一井多用協調開采方法

有效

• 申請號: 202110400085.2
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113006749B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 程慶迎;趙興龍;黃炳香;韓曉克;吳占偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21B43/14
• 分類號: E21B43/14;E21B43/00;E21C41/16;E21C41/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發明公開了一種煤系共伴生資源一井多用協調開采方法，在多資源賦存甜點區施工一個可長期使用的井筒，根據不同資源的賦存特性、經濟價值及資源戰略需求確定煤系共伴生資源協調開采順序，將井筒施工至第一開采層進行開采；待第一開采層資源開采結束后，在原有井筒基礎上進行部分封堵或延伸，將井筒施工至下一開采層進行開采；循環執行原有井筒基礎上封堵或延伸、下一開采層開采，即可完成全部開采工作。本發明通過在多資源賦存甜點區施工一個可長期使用的井筒，根據不同資源的賦存特性、經濟價值及資源戰略需求等確定多資源的協調開采順序，然后通過一個井筒的封堵或延伸依次開采多種資源，實現煤系共伴生資源一井多用協調開采。

技術領域

本發明涉及礦山開采技術領域，具體涉及一種煤系共伴生資源一井多用協調開采方法。

背景技術

我國煤系地層共伴生資源多且儲量豐富，如鄂爾多斯盆地煤系地層共伴生資源有煤層氣、煤系頁巖氣、煤系致密砂巖氣、鋁土礦、砂巖型鈾礦、鎵元素、鋰元素、鍺元素及稀土元素等。傳統的煤層氣、頁巖氣、鈾礦等資源由于賦存區域相對獨立，因此，開采過程也不存在空間及時間上的聯系。煤系地層共伴生資源由于賦存層位在空間上相互疊置，因此，多種資源的開采過程在時間和空間上相互關聯。

對于賦存層位在空間上相互疊置的煤系共伴生資源，一種資源的開采擾動會對另一種資源的賦存穩定性產生影響，例如下層的煤層氣等資源的抽采會改變地層的孔隙壓力，引起地層孔隙中的流體流動，可能會導致上層鈾礦資源的流失等。因此，煤系共伴生資源需進行協調開采，根據不同資源的賦存特性、經濟價值及資源戰略需求等，多種資源的開采過程在時間和空間上相互協調，降低資源浪費，達到資源采出率的最大化。

煤層氣、煤系頁巖氣、煤系致密氣等資源可采用地面鉆井抽采的方式進行開采；砂巖型鈾礦可采用溶浸開采的方式進行開采，這類資源的開采均需通過地面向目的層施工鉆井。在煤系共伴生資源協調開采過程中，若針對每一種資源單獨施工鉆井，由于多資源賦存層位在空間上相互疊置，井群之間會產生相互影響。對于多資源開采甜點區重疊的情況，如果為了避免井間干擾加大井距，則有可能導致某種資源偏離鉆井開采甜點區，影響后期開采效果。同時針對每一種資源單獨施工鉆井也會增大鉆井施工成本，延長鉆井周期等。因此，在煤系共伴生資源協調開采的過程中可考慮一井多用，避免伴生多資源協調開采過程中的井間干擾，同時縮短資源開采的鉆井工期，降低鉆井成本，提高井筒利用效率。

發明內容

針對煤系共伴生資源鉆井開采過程中資源獨立開采存在的相互影響導致資源浪費、多資源開采甜點區重疊面臨的鉆井布置矛盾等問題，本發明提出一種煤系共伴生資源一井多用協調開采方法，通過在多資源賦存甜點區施工一個可長期使用的井筒，根據不同資源的賦存特性、經濟價值及資源戰略需求等確定多資源的協調開采順序，然后通過這一個井筒依次開采多種資源，實現煤系共伴生資源一井多用協調開采。

為了實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案：

一種煤系共伴生資源一井多用協調開采方法，包括如下步驟：

S1：根據煤系共伴生資源的賦存狀態，確定能夠通過鉆井開采的資源種類；

S2：通過地質勘探確定煤系共伴生資源的賦存甜點區，從而確定鉆井施工位置；

S3：根據不同資源的賦存特性、經濟價值及資源戰略需求確定煤系共伴生資源協調開采順序；

S4：根據不同資源的賦存特征確定每種資源的鉆完井工藝、儲層改造工藝及開采工藝；

S5：在多資源賦存甜點區施工一個可長期使用的井筒，根據步驟S3，將井筒施工至第一開采層；根據步驟S4，進行第一開采層鉆完井、儲層改造及資源的開采；待第一開采層資源開采結束后對井筒進行修復；

S6：根據步驟S3，在原有井筒基礎上進行部分封堵或延伸，將井筒施工至下一開采層；根據步驟S4，進行下一開采層鉆完井、儲層改造及資源的開采；待下一開采層資源開采結束后對井筒進行修復；