穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法技术

本发明专利技术公开一种穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法，包括确定L型水平井穿采空区群的井眼轨迹；根据采空区最小水平主应力方向、下组煤的等高线确定水平井水平段的布设方位和平均井斜；根据勘探得到的下组煤层顶面与相邻采空区底面之间的距离、下组煤坚固性系数、下组煤层应力、下组煤层顶板应力和下组煤层底板应力，确定水平井水平段的布设层位；完成穿采空区群下组煤层水平井的钻完井施工；确定水平井水平段的射孔位置和压裂段位置，完成水平井水平段的分段压裂施工；完成水平井压裂后放喷返排、通洗井作业，进行煤层气排水采气。本发明专利技术方法能高效穿采空区群以实现大范围、快速抽采下组煤煤层气，施工风险低、抽采效果好。施工风险低、抽采效果好。施工风险低、抽采效果好。

【技术实现步骤摘要】
穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法


[0001]本专利技术属于地面煤层气抽采
，具体涉及一种穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法。

技术介绍

[0002]矿区煤层气开发具有缓解能源紧张局面、保护大气环境和遏制煤矿瓦斯灾害等多重经济和社会效益。随着多煤层发育矿井煤炭开采的进行，上部多煤层开采完毕后形成了巨大的采空区群，对下组煤煤层气抽采产生阻隔影响，为保证煤矿区煤层气资源超前预抽和连续性开发利用，抽采煤矿采空区群下组煤的煤层气已成为煤矿区煤及煤层气共采的重要技术难题。目前下组煤煤层气的抽采普遍采用穿采空区直井预抽，这种方法存在施工工程量大、单井控制面积小、产量低、抽采效率低的缺陷，难以达到高效穿采空区群以实现大范围、快速降低下组煤煤层气含量的需要。未使用水平井抽采主要是由于以下几方面的原因：(1)采空区煤柱分布、地层沉陷规律复杂，水平井穿采空区群的井位和水平段层位布设困难；(2)水平井穿采空区群钻完井难度大，采空区段钻井漏失严重、堵漏难度大、钻井效率低、施工风险高；(3)上部采空区群对下部煤层的水平井层位布设具有重要影响。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、获得目标矿区的勘探数据，根据勘探数据确定L型水平井穿采空区群的井眼轨迹；步骤2、根据勘探得到的采空区最小水平主应力方向、下组煤的等高线确定水平井水平段的布设方位和平均井斜；步骤3、根据勘探得到的下组煤层顶面与相邻采空区底面之间的距离、下组煤坚固性系数、下组煤层应力、下组煤层顶板应力和下组煤层底板应力，然后确定水平井水平段的布设层位：步骤4、完成穿采空区群下组煤层水平井的钻完井施工；步骤5、确定水平井水平段的射孔位置和压裂段位置，然后完成水平井水平段的分段压裂施工；步骤6、完成水平井压裂后放喷返排、通洗井作业，然后进行煤层气排水采气。2.如权利要求1所述的穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法，其特征在于，根据勘探数据确定L型水平井穿采空区群的井眼轨迹具体包括：步骤1.1.勘探得到各采空区中保护煤柱的位置、回采煤层厚度和回采时间；步骤1.2.根据各采空区中保护煤柱的位置、回采煤层厚度和回采时间确定井眼轨迹，将水平井布置在煤层回采厚度小于4m且回采时间大于5年的区域内，且井眼轨迹的垂直段中垂线与煤层水平线的交点与每个回采层内相邻煤柱延长线的水平距离不小于20倍煤层回采厚度，所述相邻煤柱是指与井眼轨迹的垂直段相邻的煤柱。3.如权利要求1所述的穿采空区群下组煤煤层气水平井强化抽采方法，其特征在于，步骤3所述的确定水平井水平段的布设层位具体包括：当下组煤坚固性系数＞1时，水平井水平段布设在下组煤层中；当下组煤坚固性系数＜1、下组煤层与下组煤层顶板的垂向应力＞下组煤层与下组煤层顶板水平应力、下组煤层顶板的最小水平主应力＞下组煤层煤层的最小水平主应力，且下组煤层与相邻采空区之间的距离＞水平井水平段的压裂裂缝高度模拟值2倍时，将水平井水平段布设在紧邻下组煤层的顶板岩层中；当下组煤坚固性系数＜1、下组煤层与下组煤层顶板的垂向应力＞下组煤层与下组煤层顶板水平应力、下组煤层顶板的最小水平主应力＞下组煤层煤层的最小水平主应力，且下组煤层与其相邻采空区之间的距离＜水平井水平段的压裂裂缝高度模拟值2倍时，将水平井水平段布设在紧邻下组煤层的底板岩层中。4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许耀波，杜志强，徐建平，巩泽文，王正喜，吴静，王晶，朱文侠，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：