专利名称：一种加热煤层的注热钻孔封孔方法
技术领域：
本发明涉及用于矿井煤层通过注入过热水或高温蒸气加热煤层的一种注热钻孔 的封孔方法。
背景技术：
专利申请200910073743. 0 (井上下联合注热抽采煤层气的方法)和专利申请 200810079794. X(加热煤层抽采煤层气的方法)提出了通过向煤层注入高温蒸汽或过热水 蒸气，加热煤层强化开采煤层气的方法。上述两项专利申请对注热钻孔只提出了采用双层 环空管进行封孔，而没有给出双层环空管的具体结构和具体的封孔方法。目前矿井煤层钻 孔仅使用单层管的金属管或塑料管进行封孔，没有隔热的功能，不能用于输送高温流体。同 时，为了输送高压流体，使用金属管封钻孔时，由于封孔管不易被拆除和回收，影响机械化 采煤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种加热煤层的注热钻孔封孔方 法，解决现有技术采用单层管封孔方法没有隔热功能，不能用于输送高温流体，且封孔管不 易被拆除和回收的问题。本发明通过以下技术方案来实现一种加热煤层的注热钻孔封孔方法，其特征在于所述封孔方法的具体步骤如 下1)在比始端塑料管长IOOOmm的始端金属管的一端设置法兰，另一端加工外螺纹； 在厚壁的始端塑料管孔内加工与始端金属管外螺纹配合的内螺纹。2)将始端金属管旋入始端塑料管中，形成双层管结构。3)利用法兰将第二根金属管与始端金属管紧密连接，法兰之间衬耐高温的密封 垫，然后将第二根塑料管安装在金属管之外，并插装到始端塑料管中，两根塑料管插装处用 胶粘结。4)将双层管伸入钻孔中，在孔口外重复第3步，连接金属管和塑料管，直至达到设 计深度为止。5)在末端金属管与末端塑料管之间安装一个挡板，将法兰与挡板之间的空间用隔 热材料充填。6)将安装好的双层管全部伸入钻孔中，采用公知的壁后注浆法在塑料管与钻孔之 间注入水泥浆，完成封孔。一种加热煤层的注热钻孔封孔方法所使用的双层封孔管，其特征在于所述双层 封孔管是由若干外层的塑料管和若干内层的金属管组成的一种双层隔热管，内层的相邻金 属管之间采用法兰连接，外层的相邻塑料管之间采用插装方式连接，始端塑料管的长度比 始端金属管的长度短，末端塑料管的长度比末端金属管的长度短，其余的塑料管与金属管等长，塑料管的内径略大于金属管法兰的外径，始端塑料管与始端金属管之间螺纹连接，末 端塑料管与末端金属管之间安装一个挡板，法兰与挡板之间的空间用隔热材料充填。本发明与现有技术相比，不仅可以将高温高压的流体与周围隔离，顺利地传输到 指定区域，而且使用完成后，金属管还可以回收，同时不会影响正常机械化采煤。本发明适 用于井下水平钻孔的封孔。
图1为一种加热煤层的注热钻孔封孔方法的示意图。下面结合附图通过实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式如图1所示，一种加热煤层注热钻孔的封孔方法，其具体步骤如下1)煤层钻孔成型后，将内径是58mm、外径是78mm、长度是3m的始端塑料管5_1伸 入到内径是1 IOmm的煤层钻孔7中，始端塑料管5-1端头内径是28mm，加工长约200mm的内螺纹。2)将内径是22mm、外径是28mm、长度是4m的始端金属管4_1端部加工长约200mm 的外螺纹，并伸入到始端塑料管5-1中，与始端塑料管5-1的内螺纹连接，这样使得金属管 突出塑料管lm，便于之后的法兰连接与安装。3)用52mm外径的法兰3将始端金属管4-1与另一根同种规格4m长的金属管4连接。4)用外径稍大于始端塑料管5-1外径的另一根塑料管与始端塑料管5-1插接，插 接长度约20mm，插接的突出部分与钻孔7留有6mm的间隙。5)用同样的方法依次将金属管4和塑料管5连接，各自使用25根，连接总长度是 200m。6)在末端金属管4-2与末端塑料管5-2之间安装一个挡板1，将法兰3与挡板1 之间的空间用隔热材料2充填。7)采用注浆的方法将塑料管与钻孔内壁充填，注浆区域是整个管材的连接区域， 注浆过程保证200m的钻孔范围全部用浆液充填。注热完成后，取出法兰3与挡板1之间的充填物，旋转金属管4，将始端金属管4-1 从始端塑料管5-1中松开螺纹连接，拽出金属管，依次拆开法兰连接，取出所有金属管，完 成金属管的回收。一种加热煤层的注热钻孔封孔方法所使用的双层封孔管，是由若干外层的塑料管 5和若干内层的金属管4组成的一种双层隔热管，内层的相邻金属管4之间采用法兰3连 接，外层的相邻塑料管5之间采用插装方式连接，始端塑料管5-1的长度比始端金属管4-1 的长度短，末端塑料管5-2的长度比末端金属管4-2的长度短，其余的塑料管与金属管等 长，塑料管的内径略大于金属管法兰3的外径，始端塑料管5-1与始端金属管4-1之间螺纹 连接，末端塑料管5-2与末端金属管4-2之间安装一个挡板1，法兰3与挡板1之间的空间 用隔热材料2充填。
权利要求
一种加热煤层的注热钻孔封孔方法，其特征在于所述封孔方法的具体步骤如下1)在比始端塑料管(5-1)长1000mm的始端金属管(4-1)的一端设置法兰(3)，另一端加工外螺纹；在厚壁的始端塑料管(5-1)孔内加工与始端金属管(4-1)外螺纹配合的内螺纹。2)将始端金属管(4-1)旋入始端塑料管(5-1)中，形成双层管结构。3)利用法兰(3)将第二根金属管(4)与始端金属管(4-1)紧密连接，法兰(3)之间衬耐高温的密封垫，然后将第二根塑料管(5)安装在金属管(4)之外，并插装到始端塑料管(5-1)中，两根塑料管插装处用胶粘结。4)将双层管伸入钻孔(7)中，在孔口外重复第3步，连接金属管(4)和塑料管(5)，直至达到设计深度为止。5)在末端金属管(4-2)与末端塑料管(5-2)之间安装挡板(1)，将法兰(3)与挡板(1)之间的空间用隔热材料(2)充填。6)将安装好的双层管全部伸入钻孔(7)中，采用公知的壁后注浆法在塑料管(5)与钻孔(7)之间注入水泥浆(6)，完成封孔。
2.按照权利要求1所述封孔方法所使用的双层封孔管，其特征在于所述双层封孔管 是由若干外层的塑料管(5)和若干内层的金属管(4)组成的一种双层隔热管，内层的相邻 金属管(4)之间采用法兰(3)连接，外层的相邻塑料管(5)之间采用插装方式连接，始端塑 料管(5-1)的长度比始端金属管(4-1)的长度短，末端塑料管(5-2)的长度比末端金属管 (4-2)的长度短，其余的塑料管(5)与金属管(4)等长，塑料管(4)的内径略大于法兰(3) 的外径，始端塑料管(5-1)与始端金属管(4-1)之间螺纹连接，末端塑料管(5-2)与末端金 属管(4-2)之间安装挡板(1)，法兰(3)与挡板(1)之间用隔热材料(2)充填。
全文摘要
一种加热煤层的注热钻孔封孔方法，涉及井下注热开采煤层气的封孔。本发明解决现有技术没有隔热功能，封孔管不易拆除和回收的问题。本发明的步骤如下1)始端金属管的一端设置法兰，另一端加工外螺纹；始端塑料管加工与始端金属管配合的内螺纹。2)将始端金属管旋入始端塑料管中。3)将第二根金属管与始端金属管连接，将第二根塑料管插装到始端塑料管中。4)将双层管伸入钻孔中，重复第3步，连接金属管和塑料管，直至达到设计深度。5)在末端金属管与末端塑料管之间安装挡板，法兰与挡板之间用隔热材料充填。6)将安装好的双层管全部伸入钻孔中，在塑料管与钻孔之间注入水泥浆，完成封孔。本发明适用于井下水平钻孔的封孔。
文档编号E21F7/00GK101881149SQ20101020370
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者冯增朝, 吴娟, 四旭飞, 张文平, 赵东, 赵阳升 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司;太原理工大学