一种用于消除高地应力的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冲击地压治理技术领域，尤其涉及一种用于消除高地应力的方法。
【背景技术】
[0002]冲击地压灾害治理是煤矿治理的重大课题，迄今为止，国际上冲击地压防治的主要手段是煤层钻孔卸压、爆破卸压、注水、断顶等“局部防冲”技术，尽管取得了一定效果，但“局部防冲”技术工程量浩大、成本高、人为影响大、卸压效果不能保证，导致冲击地压事故不断发生。尤其是在巷道掘进过程中冲击危害日益突出。
[0003]目前，许多矿区选择水力压裂的方式对冲击地压进行治理。水力压裂防冲的基本原理是利用高压水将煤体压裂，高压水注入煤体裂缝内(原有裂隙和压裂后出现的裂隙)，克服最小主应力和煤体的抗裂压力，通过气固液多相多场耦合，使弱面发生张开、扩展和延伸，增加煤层裂隙数量和增大单一裂隙面的张开程度，在煤体中产生更多的人造裂缝与裂隙，使煤体的力学性质发生明显变化，煤体的弹性和强度减小、塑性增大，并且释放煤体内部积聚的能量，从而使压裂区域的应力分布发生变化，应力集中带向煤体两侧转移，实现掘进前对冲击危险煤层一次性卸压，从而达到防冲效果。
[0004]目前的水力压裂治理冲击地压的方式，通常都是选择采用钻孔安装压裂套管的方式对煤层进行水力压裂以消除高地应力，从而达到治理冲击地压的目的。现有的技术中，在向压裂套管中注入高压水之前都会对钻孔底部进行注浆封堵，这样，在向钻孔内注浆时容易引起钻孔底部浆体压力升高将压裂套管向钻孔外推出的问题，并且现有技术中，在对煤层进行水力压裂之前都会对压裂套管进行钻孔以便高压水可以作用到煤层上，这样工序也相对较多。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种用于消除高地应力的方法，以解决现有技术中，水力压裂治理冲击地压时钻孔底部浆体压力升高将压裂套管向钻孔外推出以及需要对压裂套管进行钻孔才能使高压水作用于待压裂煤层的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0006]在一些可选的实施例中，所述方法包括:将具有弱面管壁段的压裂套管安装到钻孔中，所述弱面管壁段的位置与待压裂煤层相对应；将所述压裂套管中所述弱面管壁段与所述压裂套管顶部之间的管道进行封堵；在所述弱面管壁段对待压裂煤层进行注水压裂。
[0007]在一些可选的实施例中，该方法中将压裂套管中弱面管壁段与压裂套管顶部之间的管道进行封堵的过程包括:在压裂套管内部对压裂套管的顶部进行注浆封堵。
[0008]在一些可选的实施例中，该方法中在压裂套管内部对压裂套管的顶部进行注浆封堵的过程包括:将棉纱封堵到钻孔与压裂套管的结合处；在压裂套管内紧挨顶部的位置预留一段管道作为注浆段；在所述压裂套管内对所述注浆段远离所述压裂套管顶部的一侧进行封堵；向所述压裂套管的注浆段进行注浆、封堵所述压裂套管的顶部。
[0009]在一些可选的实施例中，该方法中在弱面管壁段对待压裂煤层进行注水压裂的过程包括:将封孔器安装于压裂套管中弱面管壁段远离压裂套管顶部一侧的位置；向封孔器内注入高压水对压裂套管进行封堵；将高压水注入到压裂套管的弱面管壁段对待压裂煤层进行压裂。
[0010]在一些可选的实施例中，该方法中压裂套管具有多个弱面管壁段，相邻两个弱面管壁段的间隔为6m。
[0011]在一些可选的实施例中，该方法中在弱面管壁段对待压裂煤层进行注水压裂的过程包括:逐个在多个弱面管壁段处对相应的待压裂煤层进行压裂。
[0012]在一些可选的实施例中，该方法中在每个弱面管壁段对相应的待压裂煤层进行压裂后还会将高压水排到钻孔外。
[0013]在一些可选的实施例中，该方法中在将高压水排到钻孔外后还会对封孔器进行卸压，之后将封孔器移到下一个弱面管壁段对相应的待压裂煤层进行压裂。
[0014]在一些可选的实施例中，该方法中压裂套管为PVC管；所述PVC管的标准段内径为74mm,外径为90mm ;所述PVC的弱面管壁段内径为74mm，外径为78mm。
[0015]在一些可选的实施例中，该方法中PVC管由多段可拆卸连接的子PVC管组成。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0017]该方法选择在压裂套管内部进行注浆封堵，从而实现对管道封堵的效果，避免了浆体压力过高将压裂套管推出钻孔外的问题，并且该方法中通过在压裂套管中设置弱面管壁段的方式，可以不用对压裂套管进行钻孔就可以将高压水作用到待压裂煤层从而实现对待压裂煤层的压裂。
[0018]为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例用于消除高地应力的方法的流程示意图；
[0020]图2是本发明实施例用于消除高地应力的方法的实施示意图。
【具体实施方式】
[0021]以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
[0022]现在结合附图进行说明，图1示出的是一些可选的实施例中用于消除高地应力的方法的流程图；图2示出的是一些可选的实施例中用于消除高地应力的方法的实施图。
[0023]如图1所示，在一些可选的实施例中，公开了一种用于消除高地应力的方法，该方法包括:
[0024]S11、将具有弱面管壁段的压裂套管安装到钻孔中，所述弱面管壁段的位置与待压裂煤层相对应；
[0025]本文中，整个压裂套管的管壁的厚度不一致，一些管段的管壁较厚(例如管的内径为74mm，外径为90mm，管壁厚度为8mm)，另一些管壁的厚度比较薄(例如管的内径为74mm，外径为78mm，管壁厚度为2mm)，本文中将管壁比较薄的管段称为弱面管壁段。将弱面管壁段的两侧进行密封，在弱面管壁段注入高压水之后，高压水的压力可以将弱面管壁段的管壁压裂。这样采用具有弱面管壁段的压裂套管对待压裂煤层进行注水压裂时不需要在管壁上钻孔即可达到对待压裂煤层进行压裂的效果，省时省力，非常方便。
[0026]S12、将所述压裂套管中所述弱面管壁段与所述压裂套管顶部之间的管道进行封堵;
[0027]在一些可选的实施例中，该方法中将压裂套管中弱面管壁段与压裂套管顶部之间的管道进行封堵的过程包括:在压裂套管内部对压裂套管的顶部进行注浆封堵。在压裂套管的内部对压裂套管的顶部进行注浆封堵可以防止压裂套管向钻孔外推出而影响压裂工作的顺利进行。
[0028]在一些可选