[发明专利]地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法

说明书

技术领域：

本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域，特别涉及一种地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法。

背景技术：

地面水平井抽采煤层气（瓦斯）是指先施工一口地面直井，然后施工地面水平井，通过连通仪器把水平井与抽采直井在近端或远端联通（属于“点”对“线”的对接，水平井眼为“点”，排采直井为“线”），在直井里下入抽水和采气管线进行排水采气。一般而言，地面水平井与地面直井对接有以下优、缺点：其优点是：①所有施工作业均在地面，场地开阔，设备选择性广泛；②水平井与直井联通技术成熟，便于施工；其缺点是：①排水降压周期长，抽采直井必须远离煤矿生产作业区，以采气井在有效产气期内不因煤矿采掘工作而遭到破坏为佳；②需要在地面埋设输气管路，管线的铺设都要占用土地，成本昂贵，且工农关系不易协调。

目前，采用的地面水平井与地面直井对接工艺技术，虽然施工方便，但后期安装井口设备繁琐，集气管路的铺设成本昂贵，满足不了地面无抽采条件或者要求进行井下抽采的技术要求，达不到经济、安全兼顾的效益。因此，亟需一种新的水平井对接技术手段解决以上问题。

发明内容：

有鉴于此，本发明提供一种地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法，实现从地面施工多分支水平井，采用井下抽采瓦斯模式，有效提升抽采效果，经济性和时效性显著。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法，包括如下步骤：在井下巷道内施工井下水平钻孔；在地面水平井钻进中的钻头后连接一强磁接头，用于钻进过程中使强磁接头产生旋转磁场；在井下水平钻孔的孔底对接洞穴中下入传感器系统，用于采集地面水平井钻头后连接的强磁接头旋转产生的磁场信号；引导地面水平井与井下水平钻孔的贯通；将所有对接仪器升井，完成远端对接。

上述引导地面水平井与井下水平钻孔的贯通是根据所述旋转磁场的信号强度与所述井下水平钻孔的孔底对接洞穴至地面水平井钻进中的钻头距离的比例关系，确定地面水平井钻进中的钻头与井下水平钻孔的孔底对接洞穴的井斜偏差和方位偏差角度及剩余距离，从而精确测量地面水平井钻进中的钻头与井下水平钻孔的孔底对接洞穴的相对位置而实现的。

本发明的有益效果在于：该地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法实现了井上与井下两个水平钻孔的远端对接，即“点”对“点”的对接，解决了地面施工水平井，节省了地面抽采直井及集输管线，实现了地面施工水平井，采用井下抽采煤层气（瓦斯）的模式。同时，该方法将地面水平井与井下瓦斯抽采钻孔有机结合，进一步扩大了水平井的使用范围，使得地面水平井远端对接技术更上一个台阶，与现有技术相比，具有减少地面抽采直井、集气管线铺设及抽采设备等大量工作，每口地面水平井直接节约工程成本约300万元，同时缩短了排水采气周期，并能提高抽采效率。

附图说明：

 图1是本发明实施例中地面水平井与井下水平钻孔对接平面示意图；

图2是本发明实施例中地面水平井与井下水平钻孔对接剖面示意图；

图中：1--地面水平井，2-对接洞穴，3-井下水平钻孔，4-井下巷道。

具体实施方式：

     下面结合具体实施例及附图对本发明的技术方案进行详细说明。

  如图1、图2所示，地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法，包括如下步骤：在井下巷道4内施工井下水平钻孔3；在地面水平井1钻进中的钻头后连接一强磁接头，用于钻进过程中使强磁接头产生旋转磁场；在井下水平钻孔3的孔底对接洞穴2中下入传感器系统，用于采集地面水平井钻头后连接的强磁接头旋转产生的磁场信号；根据旋转磁场的信号强度与井下水平钻孔3的孔底对接洞穴至地面水平井1钻进中的钻头距离的比例关系，确定地面水平井钻进中的钻头与井下水平钻孔3的孔底对接洞穴的井斜偏差和方位偏差角度及剩余距离，从而精确测量地面水平井钻进中的钻头与井下水平钻孔3的孔底对接洞穴的相对位置，最终引导地面水平井1与井下水平钻孔3的贯通；将所有对接仪器升井，完成远端对接。

在该地面多分支水平井与井下水平钻孔远端对接方法中，地面多分支水平井和井下水平钻孔均为“点”，属于“点”对“点”的对接，在节省地面排采直井、地面集输管线铺设等成本的同时，实现了煤层气井下抽采，有效提升了抽采效果，经济性和时效性显著。