含煤地层煤与油气资源开采方法和装置与流程

本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种含煤地层煤与油气资源开采方法和装置。

背景技术：

在聚煤盆地，赋存煤炭资源的同时，伴生着丰富的煤层气、砂岩气、石油等油气资源，且油气资源的埋深大于煤炭资源，导致两种资源的开采工序复杂。在煤炭开采区进行油气开发，一方面采空区上覆不稳定岩层钻井施工困难，另一方采动裂隙发育易导致严重井漏，造成安全事故；在油气开发区进行煤炭开发，煤炭开采后上覆地层塌陷，引起天然气抽采井错段破坏、管网天然气泄漏和爆炸、高压易燃天然气涌入煤矿井下引发重大安全事故，亦或煤炭开采需留设足够的安全煤柱，导致资源浪费。

现有的技术中，煤炭资源和油气资源通常采用分开确定开采方法，各自开采煤炭资源和油气资源。

但是，现有技术的开采方法会造成严重的资源浪费和破坏，同时频繁引发安全事故。

技术实现要素：

本发明提供一种含煤地层煤与油气资源开采方法和装置，以实现煤炭和油气资源的共同开发。

第一方面，一种含煤地层煤与油气资源开采方法，包括：

根据含煤地层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在含煤地层中确定开采煤层，并确定煤炭资源开采工艺和油气资源开采工艺；

根据所述开采煤层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在所述开采煤层中确定煤炭开采区和油气走廊区；

根据所述煤炭开采工艺和所述油气开采工艺，确定在所述煤炭开采区进行煤炭资源开采，在所述油气走廊区进行油气资源开采，并在所述油气资源开采结束后在所述油气走廊区进行煤炭资源开采。

第二方面，一种含煤地层煤与油气资源开采装置，包括：

工艺分析模块，用于根据含煤地层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在含煤地层中确定开采煤层，并确定煤炭资源开采工艺和油气资源开采工艺；

开采区确定模块，用于根据所述开采煤层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在所述开采煤层中确定煤炭开采区和油气走廊区；

开采顺序确定模块，用于根据所述煤炭开采工艺和所述油气开采工艺，确定在所述煤炭开采区进行煤炭资源开采，在所述油气走廊区进行油气资源开采，并在所述油气资源开采结束后在所述油气走廊区进行煤炭资源开采。

本发明提供的含煤地层煤与油气资源共同开采的方法和装置本发明提供一种含煤地层煤与油气资源开采方法和装置，通过分析含煤地层中煤炭与油气资源赋存特征，确定开采煤层，并确定煤炭资源开采工艺和油气资源开采工艺，在开采煤层中划分煤炭开采区和油气走廊区，在煤炭开采区开采煤炭，在油气走廊区开采油气，并在油气开采结束后在油气走廊区开采煤炭。这样，煤炭开采区和油气走廊区的划分可以实现对资源的保护，在油气开采结束后在油气走廊区开采煤炭能够实现资源的节约和保障了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的含煤地层煤与油气资源开采方法的流程图；

图2为本发明的含煤地层煤与油气资源赋存特征的示意图；

图3为本发明划分煤炭开采区和油气走廊区以及设置地面油气抽采钻井的示意图；

图4为本发明的含煤地层煤与油气资源共同开采装置的结构示意图。

附图标记：

1-地面；

2-煤层i；

3-煤层ii；

4-煤层n；

5-油/气层i；

6-油/气层ii；

7-油/气层n；

8-地面油气抽采钻井；

9-多分支水平井；

201-煤炭开采区i；

202-油气走廊区i；

203-煤炭开采区ii；

204-油气走廊区；

205-煤炭开采区iii；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1为本发明的含煤地层煤与油气资源开采方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤s101：根据含煤地层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在含煤地层中确定开采煤层，并确定煤炭资源开采工艺和油气资源开采工艺。

其中，煤炭资源赋存特征包括以下至少一种或多种：可采煤层数量、资源量、煤层空间展布、厚度、埋深、含气性、渗透性、顶底板岩性、构造分布；

油气资源赋存特征，包括以下至少一种或多种：可采油/气层数量、资源量、油/气资源饱和度、油/气层空间展布、厚度、埋深、渗透性、顶底板岩性、构造分布。

含煤地层中，煤炭资源的埋深小于油气资源，煤炭资源呈层状分布，煤层层数、厚度、间隔距离及其变化是评价含煤地层的开采价值的主要因素，开采煤层是指可以进行煤炭资源开采的煤层，一般采取在含煤地层中从上至下的开采方式，具体地，在含煤地层中根据瓦斯含量、煤层厚度、安全性和经济等因素来选取合适的煤层作为开采煤层。开采煤层内煤炭资源和油气资源的开采工艺的确定是煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，结合开采的具体需求和地貌等因素综合来决定。

步骤s102：根据开采煤层中的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，在开采煤层中确定煤炭开采区和油气走廊区。

油气走廊区是指在开采煤层中划分出来，用于设置开采油气资源的地面钻井的区域，其中，煤炭开采区和油气走廊区是根据开采煤层的煤炭资源赋存特征和油气资源赋存特征，确定其大小，一般为动态值，煤炭开采区和油气走廊区要保证安全性和经济效益，即能保证开采任务的安全开展又能保证产生可观的经济效益。

步骤s103：根据煤炭开采工艺和油气开采工艺，确定在煤炭开采区进行煤炭资源开采，在油气走廊区进行油气资源开采，并在油气资源开采结束后在油气走廊区进行煤炭资源开采。

油气资源一般存在于煤炭资源的下方，在煤炭开采区进行油气开发，会导致采空区上覆不稳定岩层钻井施工困难，同时采动裂隙发育易导致严重井漏，造成安全事故，在油气开发区进行煤炭开采，容易引起上覆地层塌陷，引起天然气抽采井错段破坏、管网天然气泄漏和爆炸、高压易燃天然气涌入煤矿井下引发重大安全事故，亦或煤炭开采需留设足够的安全煤柱，导致资源浪费。因此，采取对煤炭开采区进行煤炭资源开采，在油气走廊区进行油气资源开采，能够实现煤炭资源和油气资源的同时开发利用，避免资源破坏和塌方爆炸等安全事故，而且，在油气资源开采结束后在油气资源走廊区进行煤炭资源开采也能够实现资源的充分利用，节约资源。本发明实施例提供的含煤地层煤与油气资源共同开采方法，通过分析煤与油气资源的资源赋存特征确定其开采工艺能够实现资源共同开发，划分煤炭开采区和油气走廊区，确保了资源的节约，在煤炭开采区开采煤炭，在油气走廊区开采油气，并在油气开采结束后在油气走廊区开采煤炭，能够实现资源的开发的安全性。

具体地，本申请以可采煤层数量和可采油/气层数量进行说明，图2为本申请一实施例提供的含煤地层煤与油气资源赋存特征的示意图，如图2所示，在图1所示实施例步骤s101的基础上，本实施例的方法可以包括：

当含煤地层内仅有1层可采煤层时，如只有2一层煤，则2为开采煤层；当含煤地层中有超过2层煤层时，如煤层i2,煤层ii3,煤层n4(n≥2)，根据煤炭资源赋存特征，确定首采煤层，如煤层ii3为首采层，则3为开采煤层。

进一步地，如图2所示，对于煤炭资源和油气资源的开采工艺确定，本实施例提供了一种具体的实施方式，可以是：当含煤地层内仅有1层可采油/气层时，如只有5一层油/气层，则可以采用单层油气资源开采技术工艺；当含煤地层内有2层可采油/气层时，如油/气层i5，油/气层ii6，油/气层n7，则根据油/气资源赋存特征，合理选择分层开采技术工艺或多层油气资源联合开采技术工艺，分层开采技术工艺适用于开采层数数量较多时的油/气层，将油/气层分成以两三层为单位的开采区域，分次开采，而多层油气资源联合开采技术工艺适用于开采层数数量不多或者层数之间间隔较大的油/气层，可以一次性开采所有的油/气层。

本发明实施例提供的通过含煤地层内煤与油气资源赋存特征确定开采煤层和油气开采工艺，能够有针对性的全面开采煤炭和油气资源，实现含煤地层内煤炭和油气资源有效开采。

图3为本发明划分煤炭开采区和油气走廊区以及设置地面油气抽采钻井的示意图，如图3所示，本实施例的方法可以包括：

以煤层i2和油/气层i5、油/气层ii6资源赋存情况为例，根据2的资源赋存情况，将2划分为煤炭开采区i201、油气走廊区i202、煤炭开采区ii203、油气走廊区ii204和煤炭开采区iii205。

进一步地，边缘煤炭开采区i201、煤炭开采区iii205对应的区划范围a1、a3不超过1500m，油气走廊之间煤炭开采区ii203对应的区划范围a2不超过3000m；油气走廊区i202、油气走廊区ii204对应区划范围b1、b2为600～1000m；具体区划根据资源赋存特征和矿区实际确定。

根据煤层2的赋存特征选择合适开发方法率先开采煤炭开采区i201煤炭资源，再开采煤炭开采区ii203煤炭资源，然后开采煤炭开采区iii205煤炭资源；在煤炭资源开采的同时，先后在地面1通过油气走廊区i202、油气走廊区ii204布置多个地面钻井8，采用双层油气联合抽采工艺，开采油/气层i5，油/气层ii6油气资源，待矿区范围内油/气层i5、油/气层ii6油气资源开采结束后，最后开采油气走廊区i202、油气走廊区ii204对应区域煤炭资源，实现含煤地层煤与油气资源协调开发。

进一步地，地面油气抽采钻井8为多分支水平井9，地面油气抽采钻井8井距、排距、井底分支情况、钻井/完井方式根据含煤地层油/气层资源赋存特征合理选择，并可覆盖规划区内所含油气层，实现含煤地层内油气资源有效开采。

本发明实施例提供的划分煤炭开采区和油气走廊区以及设置地面油气抽采钻井的方法，能够使含煤地层煤炭开发与油气开发有序衔接，同时实现煤与油气资源协调开发，减少资源浪费。

图4为本发明的含煤地层煤与油气资源共同开采装置的结构示意图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

工艺分析模块401：用于根据含煤地层中的煤炭资源的资源赋存特征和油气资源的资源赋存特征，确定含煤地层内开采煤层以及煤炭资源和油气资源的开采工艺。

开采区确定模块402：用于根据含煤地层中的煤炭资源的资源赋存特征和油气资源的资源赋存特征，在开采煤层中确定煤炭开采区和油气走廊区。

开采顺序确定模块403:用于根据煤炭资源和和油气资源的开采工艺，确定在煤炭开采区进行煤炭资源开采，在油气走廊区进行油气资源开采，并在油气资源开采结束后在油气走廊区进行煤炭资源开采。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。