一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法技术

技术编号:33207460 阅读:17 留言:0更新日期:2022-04-24 00:56
本发明专利技术公开了一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法,采用的核磁探测及瓦斯抽采一体化装置,在形成的穿层钻孔后续进行瓦斯抽采的同时,还能进行核磁共振的数据监测,通过实时的数据监测能对瓦斯抽采情况进行协同控制;另外通过对穿层钻孔采用胶囊封孔器进行保压密封处理,并且该一体化装置能在封闭空间内移动及其具备的呈球体结构的三维磁线分布,通过射频设备向处于三维磁场范围内的介质发射射频脉冲,将介质中的质子由低能级跃迁到高能级,通过天线的接收数据,从而实现该封闭空间所处煤层周围的瓦斯含量及压力的快速无损、原位精准监测,并能获得钻孔周围煤层的孔隙结构数据,最终根据获得的数据确定煤层瓦斯储集条件评判指标。件评判指标。件评判指标。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法


[0001]本专利技术涉及一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法,尤其适用于厚煤层多态瓦斯的精准探测及煤层瓦斯的储集条件评估工作。

技术介绍

[0002]煤层普遍具有孔隙度较低、非均质性较强、双重孔隙结构、割理发育且易碎及瓦斯气体赋存状态多样化等特点,其中,煤储层的典型特点之一是煤层气呈游离态、吸附态、孔束缚态和水溶态等多种状态赋存。评判煤层瓦斯储层好坏,重点在于煤层基质孔隙、割理孔隙、含气量及渗透率等关键参数。
[0003]另外煤层强度较低可造成钻孔垮塌、气体响应不够明显等显著问题,常规测试仪器不能准确测量煤层真实信息,因此通常需要在仪器探头、贴进钻孔壁方式等方面进行特殊设计,使仪器探头能够靠近煤层,实现钻孔破坏时的数据采集;由于煤层密度很低,接近密度测试法仪器下限,导致密度测试仪器误差偏大,需要调整密度测试仪器的测量范围;含气量测量目前主要利用煤自然解吸测量,装备测量误差普遍较大,难于满足研究需求。常规煤体吸附测试方法为体积法和重量法,通过计算体积或重量来确定煤的瓦斯吸附量。由于体积与质量受计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层瓦斯储集条件的保压核磁监测方法,其特征在于,具体步骤为:A、施工穿层钻孔:从底板岩巷内利用钻机向上覆煤层钻取穿层钻孔,穿层钻孔穿过上覆煤层,其最深处达到煤层顶板与岩体结合处,并在退钻过程中将穿层钻孔内的煤岩碎屑清理干净,完成穿层钻孔的钻设工作;B、组装核磁探测及瓦斯抽采一体化装置:核磁探测及瓦斯抽采一体化装置包括核磁探头、推杆、电磁转换器、射频设备和信号处理器,核磁探头包括探头外壳、天线、环形主磁体、环形次磁体和自适应弹性垫片,环形主磁体为两个,两个环形主磁体同轴线设置在探头外壳内,且两个环形主磁体的导磁方向沿各自轴线方向,环形次磁体为多个,多个环形次磁体等间距设置在两个环形主磁体之间,且多个环形次磁体与两个环形主磁体处于同一轴线;多个环形次磁体的导磁方向为沿各自的径向方向;使环形主磁体与环形次磁体之间能形成呈球体结构的三维磁线分布;天线整体缠绕在多个环形次磁体的外圆周面上,且天线的两条引出线分别穿出探头外壳,所述天线的内芯为导电材质,外表面为绝缘材质;探头外壳内充满导磁材料,使导磁材料与天线、环形主磁体和环形次磁体均压紧接触;自适应弹性垫片为两个,两个自适应弹性垫片对称固定在探头外壳两侧,且初始状态时两个自适应弹性垫片之间的最大距离大于穿层钻孔的直径;所述推杆一端与核磁探头下部固定连接,推杆为中空结构、且其靠近核磁探头的侧部开设多个通气孔;电磁转换器固定在推杆外侧、且电磁转换器与两条引出线连接,信号处理器和射频设备均放置在底板岩巷内,射频设备和信号处理器分别与电磁转换器之间均通过信号传输线连接,且信号传输线连接固定在推杆外侧并沿推杆轴向布设,完成核磁探测及瓦斯抽采一体化装置组装;C、核磁探测及瓦斯抽采一体化装置布设及穿层钻孔的封孔:采用推杆将核磁探头缓慢送入至穿层钻孔处于上覆煤层的位置,由于初始状态时两个自适应弹性垫片之间的最大距离大于穿层钻孔的直径,在核磁探头进入穿层钻孔时,两个自适应弹性垫片被压缩,使两个自适应弹性垫片之间的最大距离等于穿层钻孔的直径,此时两个自适应弹性垫片的弹力增大,核磁探头在穿层钻孔内达到上覆煤层的位置时,两个自适应弹性垫片分别对穿层钻孔的孔壁压紧接触;将胶囊封孔器放入穿层钻孔并使信号传输线、推杆依次穿过胶囊封孔器并处于穿层钻孔外部,信号传输线与信号处理器连接,然后通过胶囊封孔器对钻孔进行封孔,使穿层钻孔处于上覆煤层的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员:李延河翟成王新义徐吉钊仝艳军胡金红余旭刘磊刘厅张俊培孙勇丛钰洲许孟飞郑仰峰朱国昌唐伟
申请(专利权)人:中国矿业大学中国平煤神马能源化工集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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