低透气性煤层的高压气液微泡增透方法技术

低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，1)首先在穿层中分别钻出压裂孔和检验孔，孔底处于压裂煤层中；2)在压裂孔和检验孔内下入压裂管，并将压裂孔内的压裂管与高压管线连接，再将两孔高压封孔；3)将水力压裂设备与气体压裂设备分别连接至高压管线；4)使用气体压裂设备对煤层连续压裂，当检验孔中的压力增大时结束气体压裂；5)进行水力压裂，当检验孔中有水溢出或压力明显增高时，结束压裂作业；6)释放两孔内的高压水和高压气体，连入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。本发明专利技术能够均匀增大煤层透气性，还可解决单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放的问题，使单孔平均抽采流量增加60％以上，煤层抽采时间缩短30％。

High pressure gas liquid microbubble permeability increasing method for low permeability coal seams

High-pressure gas-liquid microbubble permeability enhancement method in low permeability coal seam, 1) first drill out Fracturing holes and test holes in the perforation, the bottom of the holes in the fractured coal seam; 2) in the fracturing hole and test hole into the fracturing pipe, and the fracturing pipe in the fracturing hole and high-pressure pipeline connection, and then two holes high-pressure sealing; 3) hydraulic fracturing equipment and gas; Body fracturing equipments are connected to high pressure pipelines; 4) gas fracturing equipments are used to fracturing coal seams continuously, and gas fracturing is ended when the pressure in the test hole increases; 5) hydraulic fracturing is performed, and fracturing operations are completed when water overflows or the pressure increases significantly in the test hole; 6) high pressure water and gas are released from two holes. Gas drainage network for gas extraction. The invention can uniformly increase the permeability of coal seam, and can also solve the problem that the residual water after a single hydraulic fracturing hinders the release of gas, so that the average extraction flow of a single hole can be increased by more than 60%, and the extraction time of coal seam can be shortened by 30%.

【技术实现步骤摘要】
低透气性煤层的高压气液微泡增透方法
本专利技术属于煤矿井下瓦斯治理
，具体涉及一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法。
技术介绍
随着矿井开采深度的增加，瓦斯涌出量越来越大，瓦斯爆炸和瓦斯突出危险的威胁也越来越严重。解决高瓦斯低透气性煤层开采过程中瓦斯问题的主要措施是预先实施煤层瓦斯抽采，而我国95％以上的突出矿井所开采的煤层都属于低透气性煤层，煤层透气性系数只有0.004～0.04m2/(mpa2·d)，瓦斯抽采难度非常大，因此提高煤层渗透性是预抽瓦斯区域防突措施有效性的关键。目前提高煤层透气性的主要措施有水力冲孔，深孔松动爆破，水射流割缝技术以及水压预裂等。深孔预裂爆破所使用的炸药存在行政审批难，运输、存储过程受到管制；单纯水力化措施由于煤体内压力不均衡，容易诱发突出并且煤体内水难以排出造成抽采系统严重积水。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，可以均匀增大煤层的透气性，能有效解决单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放的问题，还能明显提高抽采效果。本专利技术采取的技术方案是：一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，包括以下步骤：(1)在穿层中分别钻出压裂孔和检验孔，压裂孔和检验孔的孔底位置均处于所要压裂的煤层中，压裂孔和检验孔之间的距离大于30米；(2)在压裂孔和检验孔内分别下入带有压力表的压裂管，并将压裂孔内的压裂管与高压管线连接，再用高强封孔剂将压裂孔和检验孔进行高压封孔，封孔长度大于20m；(3)将水力压裂设备与气体压裂设备分别连接至所述的高压管线，并对所有设备的性能进行检测以保证满足施工要求；(4)使用气体压裂设备以超过10MPa的压力对煤层连续压裂，当检验孔中的压力增大时结束气体压裂；(5)气体压裂完成后，打开水力压裂设备，以超过10MPa的压力将高压水流注入压裂孔内进行水力压裂，当检验孔中有水溢出或压力明显增高时，结束压裂作业；(6)释放压裂孔和检验孔内的高压水和高压气体，当无水流出时拆除压裂设备并连入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。进一步的，所述压裂孔和检验孔的直径均大于75mm。进一步的，所述气体压裂设备和水力压裂设备分别通过球阀、单向阀连接至高压管线，高压管线穿过防突石门连接至压裂孔内的压裂管，在高压管线上设有泄压阀。进一步的，步骤(4)的气体压裂中，气体以大于1m3/min的流量被注入压裂孔内，当压力大于等于10MPa时，保压连续压裂至设计增透时间或设计的压力值为止。本专利技术的有益效果：本专利技术针对高瓦斯低透气性煤层，通过向压裂孔注入高压气体和高压水的方式压裂煤层，高压气体进入煤体后会均匀分布在煤层中，当高压水遇到高压气体时会产生微泡，在压力达到预设值时，微泡和水会进入煤体，促进煤体内部裂隙发育、扩展和贯通，从而均匀增大煤层透气性，而且在压裂结束后，煤体中的水会随着气体排出，有效解决了单一水力压裂后水分残留阻碍瓦斯释放，进而影响瓦斯抽采的问题，同时，气水微泡的增、卸压过程中，可以运移煤层中的大量瓦斯，使压裂区域煤层瓦斯含量降低20％以上，单孔平均抽采流量增加60％以上，煤层抽采治理时间缩短30％以上。附图说明图1是本专利技术的高压气液微泡增透方法布局示意图；图中，1-气体压裂设备，2-球阀，3-单向阀，4-防突石门，5-水力压裂设备，6-高压管线，7—泄压阀，8—高强封孔剂，9-压裂孔，10-检验孔，11-压裂管，12-压力表。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述。一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，如图1所示，包括以下步骤：(1)在穿层中分别钻出直径为75mm的压裂孔9和检验孔10，压裂孔9和检验孔10的孔底位置均处于所要压裂的煤层中，压裂孔9和检验孔10之间的距离大于30米；(2)在压裂孔9和检验孔10内分别下入带有压力表12的压裂管11，再用高强封孔剂8将压裂孔9和检验孔10进行高压封孔，封孔长度大于20m；(3)将水力压裂设备5与气体压裂设备1分别通过球阀2、单向阀3连接至高压管线6，高压管线6穿过防突石门4连接至压裂孔9内的压裂管11，在高压管线6上设有泄压阀7，并对所有设备的性能进行检测以保证满足施工要求；(4)使用气体压裂设备1压缩气体，以2m3/min的流量被注入压裂孔9内，当压力大于等于10MPa时，保压连续压裂10h至设计的压力值为止；(5)气体压裂完成后，打开水力压裂设备5，以超过25MPa的压力将高压水流注入压裂孔9内进行水力压裂，当检验孔10中有水溢出时，结束压裂作业；(6)释放压裂孔9和检验孔10内的高压水和高压气体，当无水流出时拆除压裂设备并连入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在穿层中分别钻出压裂孔(9)和检验孔(10)，所述压裂孔(9)和检验孔(10)的孔底位置均处于所要压裂的煤层中，该两孔之间的距离大于30米；步骤二、在压裂孔(9)和检验孔(10)内分别下入带有压力表(12)的压裂管(11)，并将压裂孔(9)内的压裂管(11)与高压管线(6)连接，再用高强封孔剂(8)将压裂孔(9)和检验孔(10)分别进行高压封孔，封孔长度大于20m；步骤三、将水力压裂设备(5)与气体压裂设备(1)分别连接至所述的高压管线(6)，并对所有设备的性能进行检测以保证满足施工要求；步骤四、使用气体压裂设备(1)以超过10MPa的压力对煤层连续压裂，当检验孔(10)中的压力增大时结束气体压裂；步骤五、气体压裂完成后，打开水力压裂设备(5)，以超过10MPa的压力将高压水流注入压裂孔(9)内进行水力压裂，当检验孔(10)中有水溢出或压力增高时，结束压裂作业；步骤六、释放压裂孔(9)和检验孔(10)内的高压水和高压气体，当无水流出时拆除压裂设备并连入瓦斯抽采管网，进行瓦斯抽采。

【技术特征摘要】
1.一种低透气性煤层的高压气液微泡增透方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在穿层中分别钻出压裂孔(9)和检验孔(10)，所述压裂孔(9)和检验孔(10)的孔底位置均处于所要压裂的煤层中，该两孔之间的距离大于30米；步骤二、在压裂孔(9)和检验孔(10)内分别下入带有压力表(12)的压裂管(11)，并将压裂孔(9)内的压裂管(11)与高压管线(6)连接，再用高强封孔剂(8)将压裂孔(9)和检验孔(10)分别进行高压封孔，封孔长度大于20m；步骤三、将水力压裂设备(5)与气体压裂设备(1)分别连接至所述的高压管线(6)，并对所有设备的性能进行检测以保证满足施工要求；步骤四、使用气体压裂设备(1)以超过10MPa的压力对煤层连续压裂，当检验孔(10)中的压力增大时结束气体压裂；步骤五、气体压裂完成后，打开水力压裂设备(5)，以超过10MPa的压力将高压水流注入压裂孔(9)内进...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍厚荣，王小兵，殷绍林，陈忠明，李连云，成艳英，
申请(专利权)人：四川省煤炭产业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51