[發明專利]一種井下長鉆孔測定瓦斯壓力裝置及方法

在審

• 申請號: 202110491201.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113107469A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 龍威成;陳志勝;趙繼展;董敏濤;鄭凱歌;吳艷;井津;方秦月
• 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: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 劉巖

1.一種井下長鉆孔測定瓦斯壓力裝置，其特征在于，包括保護管體，保護管體末端連通有篩管，篩管上設置若干氣孔，篩管通過氣孔與測壓室連通；保護管體末端通過丟手固定在鉆桿上；

保護管體外側兩端設置有膠筒式封隔器，膠筒式封隔器通過單向閥與保護管體內部連通，膠筒式封隔器之間保護管體上設置有注漿出口；

保護管體內部放置有柔性預置管線，預置管線繞設于保護管體的內桿上；預置管線包括測壓管線和注漿管線，測壓管線末端固定于篩管內部，注漿管線末端固定在注漿出口上。

2.根據權利要求1所述的井下長鉆孔測定瓦斯壓力裝置，其特征在于，所述內桿中部設置有支撐環，支撐環用于將測壓管線與注漿管段分隔開；測壓管線繞設于內桿靠近篩管的一端，注漿管線繞設于內桿靠近丟手的一端。

3.一種井下長鉆孔測定瓦斯壓力方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：鉆孔設計，根據區域地質特征、瓦斯壓力測定目的、測定瓦斯壓力裝置尺寸設計鉆孔孔徑、孔深、封孔位置和鉆進軌跡參數；

S2：鉆孔施工，根據鉆孔設計進行鉆孔施工，鉆進至設計深度后，將鉆孔內鉆屑沖洗干凈，退出鉆桿；

S3：測壓裝置送入，通過丟手將測壓裝置固定于鉆桿底部，并將閾值管線上端關聯在丟手的上部分；通過鉆桿將測壓裝置送至預定位置，鉆孔的孔口端安裝孔口固定和防噴裝置；

S4：測壓裝置固定，鉆桿后端連接高壓水辮，確認泵注壓力系統各部件連接良好后開始泵注加壓；高壓水沿鉆桿進入測壓裝置內，使測壓裝置內的膠筒式封隔器膨脹；當鉆孔孔口注水壓力達到預設值時停止泵注，測壓裝置完成初步固定，同時測壓裝置與鉆孔之間形成注漿室和測壓室；

S5：鉆桿分離，打開高壓水辮，向鉆桿內投入封堵球，然后閉合高壓水辮；泵注加壓，輸送封堵球進入丟手內的封堵球座，從而將鉆桿封死；持續加壓直至壓力剪斷丟手內剪切銷釘，測壓裝置與鉆桿分離；

S6：管線展開，退出鉆桿，預置管線的測壓管線、注漿管線因與鉆桿末端有牽連，從而被拖曳并鋪設于鉆孔內；

S7：注漿加固，將注漿管線連接注漿系統，將封孔材料罐入注漿室；

S8：壓力測量，將測壓管線連接計量儀器，然后讀取井下瓦斯壓力測值。

4.根據權利要求4所述的井下長鉆孔測定瓦斯壓力方法，其特征在于，所述S7步驟中，注漿系統的注漿壓力穩定值應高于預計瓦斯壓力。

5.根據權利要求4所述的井下長鉆孔測定瓦斯壓力方法，其特征在于，所述S8步驟中，當采用主動測壓法時，測壓管線注入惰性氣體。