专利名称：煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法
技术领域：
本发明涉及一种煤层压裂技术，特别涉及一种煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法。
背景技术：
现今煤矿井下水力压裂工艺多为穿层或顺层单一孔的压裂工艺。穿层单一孔压裂工艺指在煤矿底板巷中钻一竖向贯穿底板到达煤层中间的压裂孔，压裂孔的上端位于煤层中部，通过向压裂孔中充水向煤层实施横向水力压裂；这种压裂方法，需要先施工底板巷，再从底板巷中钻压裂孔，施工过程复杂，周期长，由于通过单一的竖向压裂孔横向压裂煤层，压裂范围有限，一般需要施工多个穿层钻孔进行煤层逐段压裂，工作效率不高。顺层压裂工艺指直接在煤层中钻一顺层孔，通过顺层孔对煤层实施水力压裂；由于煤层硬度较软，因此顺层孔的封孔长度必须较长才能避免封孔段的煤层不被压裂，引起高压水的泄露，并且在压裂煤体过程中具有引起煤与瓦斯突出的危险。因此需要对现有技术中的煤矿煤层井下水力压裂工艺进行改进，以解决现有穿层或顺层单一孔压裂工艺存在的缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，以解决现有穿层单一孔压裂工艺存在的单点压裂、压裂范围小、工作效率低，顺层单一孔压裂工艺存在的封孔长度大、压裂范围有限和压出煤体易引起煤与瓦斯突出危险等问题。本发明煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，包括:
步骤a、在顶板或底板岩层中钻一横向孔，并钻至少两个连接煤层和横向孔的分支孔； 步骤b、通过压裂泵向横向孔和分支孔中注水，对煤层实施压裂。进一步，所述煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法还包括设置在步骤a和步骤b之间的步骤al:通过滑套封隔器将各分支孔封隔。本发明的有益效果:本发明煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，仅对顶板和底板中的一个岩性要求较好，横向孔可选择钻在顶板或底板的岩性较好的岩层中，能保证横向孔的钻孔长度和成孔率，并使封孔长度较短，不在底板巷中钻分支孔，钻孔工艺更简单；本方法通过向分支孔充水实施压裂，从而可在压裂施工中对煤层实施多段大范围压裂，压裂工作效率高，并可增加煤层透气性和避免压出煤体引起煤与瓦斯突出危险。
图1为传统煤矿井下穿层单一孔水力压裂实施示意 图2为本发明煤矿井下顺煤层多段水力压裂的第一种实施方式示意 图3为本发明煤矿井下顺煤层多段水力压裂的第二种实施方式示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。如图2所示，本实施例煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，包括:
步骤a、在顶板I岩层中钻一横向孔3，并钻至少两个连接煤层4和横向孔3的分支孔5，本实施例中分支孔具体数量为6个，当然在不同实施方式中分支孔5的数量可根据需要调整，本实施例中所述分支孔5的前端位于煤层4的中部，对煤层的压裂效果较好；
步骤b、通过压裂泵7向横向孔3和分支孔5中注水，对煤层实施压裂。本实施例煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，选择在顶板岩性较好的岩层中钻横向孔3，易于横向孔的成孔，不在底板巷中钻分支孔5，钻孔工艺更简单；当然在不同实施方式中，若底板2岩层的岩性好于顶板I的岩性,也可选择在底板2岩层中钻横向孔3(如图3所示)，再钻连接煤层4和横向孔3的分支孔5，也能实现本发明目的。本方法可选择在岩性较好的岩层中钻横向孔3，能保证横向孔3的钻孔长度和成孔率，并使封孔长度可以较短；本方法通过向多个分支孔5充水实施压裂，从而可在压裂施工中对煤层4实施多段大范围压裂，压裂工作效率高，并可增加煤层透气性和避免压出煤体引起煤与瓦斯突出危险。作为对本实施例的改进，本煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法还包括设置在步骤a和步骤b之间的步骤al:通过滑套封隔器6将各分支孔5封隔，通过压裂泵7 —次只向一个分支孔5充水，实现逐孔逐段压裂，这样能保证各分支孔5中的水压大小均匀，压裂效果更好。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，其特征在于:包括: 步骤a、在顶板或底板岩层中钻一横向孔，并钻至少两个连接煤层和横向孔的分支孔； 步骤b、通过压裂泵向分支孔中注水，对煤层实施压裂。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，其特征在于:还包括设置在步骤a和步骤b之间的步骤al:通过滑套封隔器将各分支孔封隔。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，包括步骤a、在顶板或底板岩层中钻一横向孔，并钻至少两个连接煤层和横向孔的分支孔；步骤b、通过压裂泵向横向孔和分支孔中注水，对煤层实施压裂。本发明煤矿井下顺煤层多段水力压裂方法，仅对顶板和底板中的一个岩性要求较好，横向孔可选择钻在顶板或底板岩性较好的岩层中，能保证横向孔的钻孔长度和成孔率，并使封孔长度较短；本方法通过向多个分支孔充水实施压裂，从而可在压裂施工中对煤层实施多段大范围压裂，压裂工作效率高，并可增加煤层透气性和避免压出煤体引起煤与瓦斯突出危险。
文档编号E21B43/30GK103147734SQ201310074270
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者陈金华, 武文宾, 马代辉, 林府进, 张玉明 申请人:中煤科工集团重庆研究院