高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿开采和煤层气井径向井施工技术领域，具体为一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术。
【背景技术】
[0002]在揭煤施工前，需要对所揭煤层的瓦斯含量进行预测评估，判定所揭矿井为低瓦斯矿井还是高瓦斯矿井。而高瓦斯矿井在进行立风井建设过程中，由于受施工场地条件的限制，若在揭煤前不能快速、有效地降低煤层的瓦斯含量，会给揭煤工作带来很大的安全隐患。所以，在揭煤前如何快速有效地最大程度降低煤层瓦斯含量，对风井的安全、高效建设具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明为了最大程度地降低风井周围煤层瓦斯含量，提高风井揭煤与掘进的安全性和效率，提供了一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术。
[0004]本发明采用如下技术方案:
一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，是在揭煤前对风井内的瓦斯进行抽排，抽排瓦斯的具体过程如下:
首先绕风井中心在风井设计位置的周围均匀布置设计若干口垂直的煤层气井；
再在各煤层气井内的煤层处利用喷射装置以朝向风井的方向喷射若干径向井；
利用喷射好的径向井辅以压裂作业增加处于上述径向井范围内的风井的裂缝面积； 运行煤层气井，将风井内的瓦斯经裂缝沿径向井再经各煤层气井排出。
[0005]所述设置于风井周围的煤层气井的数量不少于四个。
[0006]所述各煤层气井与风井之间沿半径方向的垂直距离为100m-150m。
[0007]所述喷射装置包括表层套管、生产套管、组合油管和喷射管，所述组合油管是由若干油管、短节和转向器依次连接组成，转向器朝向风井，喷射管安装于组合油管内。
[0008]本发明具有如下有益效果:
1、本发明是通过在风井附近施工一口或多口垂直煤层气井，采用径向井技术，从煤层气井向风井方向定向施工多个分支径向孔，径向井(径向孔)对立风井呈四周包围状，能够从多角度对风井周围的瓦斯进行排采，能最大程度地降低风井周围煤层瓦斯含量，提高了风井揭煤与掘进的安全性；
2、煤层气井施工完成后，多个径向井同时辅以压裂技术，可以在相对较短的时间内有效降低风井周围的瓦斯浓度，效率更高。
【附图说明】
[0009]图1为煤层气井的布置图；
图2为径向井喷射状态图； 图中:1-表层套管、2-生产套管、3-油管、4-喷射管、5-短节、6-煤层、7-转向器、8-径向井(径向孔分支)、9_煤层气井、10-风井。
【具体实施方式】
[0010]本发明所述的高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术是为了保证风井揭煤与掘进的安全性和效率，在揭煤前需对风井内的瓦斯进行抽排，抽排瓦斯的具体过程为:
首先在风井10建设前，依据煤层瓦斯含量大小和距离建设时间的长短，绕风井中心在风井设计位置的周围均匀布置设计四口垂直的煤层气井9，布置煤层气井时，各煤层气井与风井之间沿半径方向的垂直距离为100m-150m，即煤层气井外边缘与风井外边缘之间的最近距离，如图1所示。其中煤层气井的数量不应少于四个，否则无法保证对应喷射的径向井(径向孔分支)能覆盖风井的外围，不利于对风井周围瓦斯的排采。
[0011 ] 再在各煤层气井内的煤层6处利用喷射装置以朝向风井的方向喷射若干径向井8，径向井的密集程度影响风井的裂缝大小(径向井越密集，风井的裂缝越大，越有利于对井内瓦斯的抽排)。其中所采用的喷射装置包括表层套管1、生产套管2、组合油管和喷射管4，所述组合油管是由若干油管3、短节5和转向器7依次连接组成，转向器的安装方向应朝向风井，喷射管安装于组合油管内。组合油管的长度是由煤层深度确定，转向器设置于煤层深度位置处且朝向风井，喷射管安装时也应随组合油管的方向弯曲以达到喷射效果。
[0012]在径向井施工结束后，利用喷射好的径向井辅以压裂作业，最大程度上增加处于上述径向井范围内的风井的裂缝面积，以提高该煤层段的煤储层渗透率；最后运行煤层气井，将风井内的瓦斯经裂缝沿径向井再经各煤层气井排出，通过排采降低煤储层瓦斯含量直至风井内的瓦斯浓度符合相关的矿井揭煤标准，为后继的风井掘进揭煤创造了安全的作业条件，提高了风井建设效率。
【主权项】
1.一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，其特征是在揭煤前对风井(10)内的瓦斯进行抽排，抽排瓦斯的具体过程如下: 首先绕风井(10)中心在风井设计位置的周围均匀布置设计若干口垂直的煤层气井(9)； 再在各煤层气井(9 )内的煤层(6 )处利用喷射装置以朝向风井(10 )的方向喷射若干径向井(8)； 利用喷射好的径向井(8)辅以压裂作业增加处于上述径向井范围内的风井(10)的裂缝面积； 运行煤层气井，将风井(10)内的瓦斯经裂缝沿径向井再经各煤层气井(9)排出。2.根据权利要求1所述的高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，其特征在于:所述设置于风井(10)周围的煤层气井(9)的数量不少于四个。3.根据权利要求2所述的高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，其特征在于:所述各煤层气井(9)与风井(10)之间沿半径方向的垂直距离为100m-150m。4.根据权利要求1所述的高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，其特征在于:所述喷射装置包括表层套管(I)、生产套管(2)、组合油管和喷射管(4)，所述组合油管是由若干油管(3)、短节(5)和转向器(7)依次连接组成，转向器(7)朝向风井(10)，喷射管(4)安装于组合油管内。
【专利摘要】本发明属于煤矿开采和煤层气井径向井施工技术领域，具体为一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术。本发明为了最大程度地降低风井周围煤层瓦斯含量，提高风井揭煤与掘进的安全性和效率，提供了一种高瓦斯矿井立风井安全揭煤技术，是通过在风井附近施工一口或多口垂直煤层气井，采用径向井技术，从煤层气井向风井方向定向施工多个分支径向孔，并辅以压裂技术，可以在相对较短的时间内，最大程度地降低风井周围煤层瓦斯含量。从而提高风井揭煤与掘进的安全性和效率。
【IPC分类】E21B7/00, E21F1/08
【公开号】CN104963714
【申请号】CN201510214442
【发明人】宋斌, 白建平, 季长江, 王军, 刘发义, 赵建国, 胡包生, 焦华, 赵建民, 刘明杰, 苗媛媛, 郝春生, 赵淑芳, 信凯, 吴龙飚, 李峰, 邵长凯, 赵晓龙
【申请人】山西蓝焰煤层气集团有限责任公司, 山西晋煤集团赵庄煤业有限责任公司, 山西蓝焰煤层气工程研究有限责任公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月30日