专利名称：一种地面对接井卸压消突方法
技术领域：
本发明涉及煤层气和煤矿安全生产领域，特别涉及一种通过地面对接井下入连续油管，对煤体进行水力喷射，从而卸除煤层原始压力，提高煤层透气性、消除井下煤与瓦斯突出危险性，提高煤层气产量的地面对接井卸压消突方法。
背景技术：
我国大部分矿区构造煤比较发育，其区域的煤层具有煤质松软，煤层透气性差和具有高瓦瓦斯等特征，构造煤发育区域瓦斯治理和煤层气开发是公认的世界性难题。目前， 瓦斯治理主要通过两个手段一是降低储层压力，致使瓦斯解吸，在压差的作用下渗流产出，如地面钻井排水降压采气工艺和井下钻孔负压抽放瓦斯技术，但是，传统从地面抽采瓦斯的直井和水平井在煤层煤质松软、低渗和高瓦斯的区域不能有效大面积卸压增透，；另一个是通过扰动原始承压煤层，制造应力释放空间，使煤中孔(裂)隙大规模增加，降低吸附瓦斯承压快速解吸，同时扩大瓦斯渗流产出通道，如保护层开采技术和水力疏松等层内卸压防突措施。保护层开采技术是最有效的区域防突技术之一，但其受地质条件所限制，一般应用在煤层群开采的矿井，对单一煤层和层间距较大的煤层不适合；水力疏松是一种层内卸压增透的防突措施，在低渗透煤体中起到了一定效果，但在执行过程中，往往存在着瓦斯超限频繁、易人为诱导突出等问题，不能进行区域性卸压。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种针对构造煤发育区域煤层增透、卸压、消突困难的现状，能够提高煤体透气性、卸除煤层瓦斯压力、防治煤与瓦斯突出、提高煤层气产气量的地面对接井卸压消突方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种地面对接井卸压消突方法，其特征在于按如下步骤操作
步骤I)、建立垂直井，用于排煤粉、水和煤层气以及收集煤水混合物，并安装采气装置， 采收煤层气；该垂直井由地面钻进煤层以下，下入套管对垂直井进行加固，通过机械造穴或空气动力造穴的方式对煤层中的周围煤体进行掏穴，在煤层中形成直径> I. 5m的洞穴； 步骤2)、建立水平井，用于与垂直井定向对接，依靠下入里连续油管和喷射作业工具进行喷射作业，该井由地面向下垂直钻进一定位置处开始造斜，倾斜角度根据设计中垂直井和水平井之间距离、垂直井造斜处位置和水平井与煤层段的相交处即着陆点的位置而定， 二开钻井至煤层着陆点，沿煤层钻进，与垂直井对接，下入套管对水平井进行加固；
步骤3)、在水平井口，建立喷射井口，分别下入连续油管、高压软管、喷射钻头，打开高压注水泵进行定向喷射，单孔喷射深度是由煤层倾角，走向以及每个孔的方位角决定，退回连续油管和喷射钻头，旋转工具角度至下一个孔方位，继续开泵喷射，反复执行此项措施， 直至喷射完成设计孔数，设计孔数根据煤层厚度、倾角和卸压的需要来定；
步骤4)、通过垂直井排出煤粉和水，同时采收煤层气。
本发明通过水平对接井连续油管水力喷射煤体，达到卸出煤层原始压力，提高煤层透气性、增大煤层气排采量、防治煤与瓦斯突出的目的。通过从地面水平井实施连续油管作业，水力喷射作业，垂直井排除煤粉和水，具有从地面控制作业对井下煤体进行层内卸压，解放了煤体，最终达到卸压消突的目的。作业实施过程中，直接从地面钻井对煤体进行大面积卸压消突，避免了操作人员在井下近距离面对突出煤体，保证了作业人员的人身安全，为本质安全型方法。
图I :采用本发明定向对接井水力喷射卸压消突的方法的示意图。图2 :定向对接井水力喷射钻孔效果示意图。
具体实施例方式一种地面对接井卸压消突方法，其特征在于按如下步骤操作
步骤I)、建立垂直井1，用于排煤粉、水和煤层气以及收集煤水混合物，并安装采气装置，采收煤层气；该垂直井I由地面钻进煤层2以下，下入套管3对垂直井I进行加固，通过机械造穴或空气动力造穴的方式对煤层2中的周围煤体进行掏穴，在煤层中形成直径彡I. 5m的洞穴4 ；
步骤2)、建立水平井5，用于与垂直井I定向对接，依靠下入里连续油管8和喷射作业工具进行喷射作业，该井由地面向下垂直钻进一定位置处开始造斜，倾斜角度根据设计中垂直井I和水平井5之间距离、垂直井I造斜处位置和水平井5与煤层段的相交处即着陆点6的位置而定，二开钻井至煤层着陆点6，沿煤层2钻进，与垂直井I对接，下入套管7对水平井5进行加固；
步骤3)、在水平井口，建立喷射井口，分别下入连续油管8、高压软管9、喷射钻头10，打开高压注水泵进行定向喷射，单孔喷射深度是由煤层倾角，走向以及每个孔的方位角决定， 退回连续油管8和喷射钻头10，旋转工具角度至下一个孔方位，继续开泵喷射，反复执行此项措施，直至喷射完成设计孔数，设计孔数根据煤层2厚度、倾角和卸压的需要来定；
步骤4)、通过垂直井I排出煤粉和水，同时采收煤层气。本发明通过水平对接井连续油管水力喷射煤体，达到卸出煤层原始压力，提高煤层透气性、增大煤层气排采量、防治煤与瓦斯突出的目的。
权利要求
1.一种地面对接井卸压消突方法，其特征在于按如下步骤操作步骤I)、建立垂直井，用于排煤粉、水和煤层气以及收集煤水混合物，并安装采气装置， 采收煤层气；该垂直井由地面钻进煤层以下，下入套管对垂直井进行加固，通过机械造穴或空气动力造穴的方式对煤层中的周围煤体进行掏穴，在煤层中形成直径> I. 5m的洞穴； 步骤2)、建立水平井，用于与垂直井定向对接，依靠下入里连续油管和喷射作业工具进行喷射作业，该井由地面向下垂直钻进一定位置处开始造斜，倾斜角度根据设计中垂直井和水平井之间距离、垂直井造斜处位置和水平井与煤层段的相交处即着陆点的位置而定， 二开钻井至煤层着陆点，沿煤层钻进，与垂直井对接，下入套管对水平井进行加固；步骤3)、在水平井口，建立喷射井口，分别下入连续油管、高压软管、喷射钻头，打开高压注水泵进行定向喷射，单孔喷射深度是由煤层倾角，走向以及每个孔的方位角决定，退回连续油管和喷射钻头，旋转工具角度至下一个孔方位，继续开泵喷射，反复执行此项措施， 直至喷射完成设计孔数，设计孔数根据煤层厚度、倾角和卸压的需要来定；步骤4)、通过垂直井排出煤粉和水，同时采收煤层气。
全文摘要
本发明涉及煤层气和煤矿安全生产领域，特别涉及一种通过地面对接井下入连续油管，对煤体进行水力喷射，从而卸除煤层原始压力，提高煤层透气性、消除井下煤与瓦斯突出危险性，提高煤层气产量的地面对接井卸压消突方法。本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种针对构造煤发育区域煤层增透、卸压、消突困难的现状，能够提高煤体透气性、卸除煤层瓦斯压力、防治煤与瓦斯突出、提高煤层气产气量的地面对接井卸压消突方法。本发明能够从地面水平井实施连续油管作业，水力喷射作业，垂直井排除煤粉和水，具有从地面控制作业对井下煤体进行层内卸压，解放了煤体，最终达到卸压消突的目的。作业实施过程中，直接从地面钻井对煤体进行大面积卸压消突，避免了操作人员在井下近距离面对突出煤体，保证了作业人员的人身安全，为本质安全型方法。
文档编号E21B7/18GK102536302SQ201210013109
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者于顺德, 付江伟, 史小卫, 孙明闯, 张彦起, 张文勇, 李凯星, 林萌, 王晓彬, 白新华, 郭启文 申请人:河南省煤层气开发利用有限公司