负压开采页岩气的页岩气矿井的制作方法
【专利说明】负压开采页岩气的页岩气矿井
[0001]所属领域本发明涉及开采页岩气，属采矿技术。
[0002]【背景技术】现有开采页岩气的技术，为由地面向页岩气储层施工钻孔，向钻孔内高压注水将储层压裂，储层内的页岩气的气压高于大气压力，从而流入裂缝、钻孔至地面。现有技术存在的问题:钻孔穿过的页岩气储层需逐层压裂，钻孔、压裂投资高，工艺复杂，操作环节多，故障多；压裂形成的裂缝不可监测、控制；大量耗水；压裂用水中含有化学品，污染地下水；需连续排出涌入钻孔的水，耗电量大；单个钻孔开采面积小，成本高。
[0003]
【发明内容】
为解决现有页岩气开采技术存在的问题，本发明负压开采页岩气的页岩气矿井，有连接地面与各个页岩气储层的井筒，由井筒于储层内施工安置钻机的钻场。人员在钻场内作业，施工页岩气储层内多条页岩气抽采主孔，主孔逞车轮轮辐状布置，每个主孔连接多个枝孔。井筒有密封井盖。页岩气管道的进气管口端穿过井盖伸入井筒内，另一端连接地面页岩气抽采的真空泵，使井筒、钻场、页岩气抽采钻孔内的气压低于大气压力和储层内的页岩气压力，从而储层内的页岩气流入页岩气抽采钻孔、钻场、井筒、页岩气抽采管、真空泵至地面。
[0004]实施本发明，为防止地面的空气漏入页岩气，井筒上部松软岩层内部分，井壁衬有无缝隙的由钢板焊接构成的整体井圈，防止空气漏入井筒。井筒上部周边的松软岩层内，有一圈多个注浆孔，注入水泥沙浆构成隔水筒，还可布置一圈多个冷冻管和高压注水管，注入的水冷冻成冰筒。
[0005]实施本发明，井筒穿过最下方页岩气储层的井底部分构成水倉，沿井筒全长的排水管连接水倉和地面的排水抽油机。
[0006]实施本发明，有水力压裂管穿过密封开盖连通地面和各页岩气储层内的钻场内的页岩气抽采钻孔，人员在钻场封孔、并在地面操作水力压裂工程。
[0007]本发明的优点:以千米钻机施工页岩气抽采钻孔，I个井筒的开采面达为以井筒为圆心、以孔长为半径的圆形区域以上，比等同面积现有技术多个地面钻孔投资少。页岩气钻孔总孔长大，产气量高，
【附图说明】
[0008]图1现有地面钻孔开采页岩气图
[0009]图中，I为地面，2为页岩气储层，3为钻机，4为垂直采气钻孔，5为水平采气钻孔，6为压裂裂隙。
[0010]图2负压开米页岩气的页岩气矿井图
[0011 ] 图中，I为地面，2为页岩气储层，3为井筒，4为钻场，5为页岩气抽采钻孔，6为密封井盖，7为页岩气抽采管，8为水倉，9为排水管，10为抽油机，11为真空泵，12为页岩气，13为水。
[0012]实施方案页岩气田内，每4km2建设I个页岩气矿井，同时抽米每个页岩气储层内的页岩气。
【主权项】
1.负压开采页岩气的页岩气矿井，其特征为:井筒穿过各个页岩气储层，并连接各个页岩气储层内安置钻机的钻场，每个页岩气储层内有多条页岩气抽采钻孔连接钻场；井筒上部位于松软岩层内的部份，井壁衬有无缝隙钢板井圈，井筒在地面的顶部盖有密封井盖；页岩气抽采管的进气口端穿过密封井盖插入井内、另一端连接地面的页岩气抽采真空泵；井筒上部周边的松软岩层内，有一圈注浆管，注入水泥沙浆构成隔水箱，还有一圈冷冻管和高压注水管，注人的水由冷冻管冻结构成密封冰筒。2.如权利要求1所述的负压开采页岩气的页岩气矿井，其特征为:页岩气储层内的页岩气抽采岩孔，主孔以井筒为中心逞车轮轮辐状分布，每个主孔连接多个枝孔。3.如权利要求1所述的负压开采页岩气的页岩气矿井，其特征为:井筒位于最下方储层以下的井底部份为水倉，井筒内有与其等长的排水管连接水倉与地面的排水抽油机。4.如权利要求1所述的负压开采页岩气的页岩气矿井，其特征为:沿井筒有水力压裂管穿过密封井盖连接地面和各页岩气储层内的页岩气抽采钻孔，人员在钻场作业封堵页岩气抽采钻孔、于地面操作水力压裂工程。
【专利摘要】本发明负压开采页岩气的页岩气矿井，目的是解决现有地面钻孔页岩气开采技术分层压裂投资高、工艺复杂等问题。本发明建设井筒穿过各个页岩气储层，于每个储层施工多个安置钻机的钻场，施工储层内的多个页岩气抽采钻孔，布孔范围为以井筒为中心、以钻孔长度为半径的圆形区域。井筒顶部有密封井盖，页岩气抽采管线穿过井盖连接井筒与地面的页岩气抽采真空泵。实施本发明，井筒内有水力压裂管连接各条页岩气抽采钻孔，人员于钻场封孔、于地面操作压裂。本发明的优点是矿井抽采面积大，钻孔总长度大，产量高。本发明适于各种条件的页岩气储层。
【IPC分类】E21D5/06, E21D1/12, E21B43/00, E21D5/04, E21F16/00, E21C41/16
【公开号】CN104989406
【申请号】CN201510390291
【发明人】柴兆喜
【申请人】柴兆喜
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月7日