[发明专利]低渗煤层液氮冻融裂化增透方法

权利要求书

1.低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)在井下巷道内向低渗煤层(1)钻出冻融钻孔(2)和监测钻孔(3)，所述冻融钻孔(2)孔径为75-105mm，孔深不小于20m，所述冻融钻孔(2)中心与所述监测钻孔(3)内壁最小距离为3-6m；

b)布置第一管路(4)，将所述第一管路(4)一端伸入所述冻融钻孔(2)内，同时用封孔装置(5)封闭所述冻融钻孔(2)，将所述第一管路(4)另一端与制氮分离装置(6)相连接，所述制氮分离装置(6)用于制出液氮，所述制氮分离装置(6)与注液氮泵(7)连接；

c)在所述监测钻孔(3)内安装温度监测装置(8)，待所述温度监测装置(8)监测的温度稳定后，确认此时的温度即为所述监测钻孔(3)内的初始温度T₀；

d)启动注液氮泵(7)，驱动所述制氮分离装置(6)开始通过所述第一管路(4)向所述冻融钻孔(2)内注入液氮，并实时监测所述监测钻孔(3)；

e)当所述监测钻孔(3)内温度T相比于T₀降低50％-80％时，停止注液氮作业，并继续监测所述监测钻孔(3)内的温度；

f)当所述监测钻孔(3)内温度T升至|T-T₀|/T₀＜5％时，重复步骤d)和e)；

g)重复步骤f)3-5次。

2.根据权利要求1所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：在步骤c)之前，还包括步骤c1)：布置第一管路支路(9)，将所述第一管路支路(9)一端与所述第一管路(4)连通，另一端与水箱(10)连接，所述水箱(10)与注水泵(11)连接，在所述第一管路(4)和所述第一管路支路(9)上分别安装有第一控制阀(12)和第二控制阀(13)，用于在向所述冻融钻孔(2)注液氮和注水之间进行切换；

在步骤d)之前，还包括步骤d1)：关闭所述第一控制阀(12)，打开所述第二控制阀(13)，启动所述注水泵(11)，开始通过所述第一管路支路(9)向所述冻融钻孔(2)注水，并实时监测所述监测钻孔(3)内是否有水渗出，在确认有水渗出后，继续注水30-60min，然后停止注水作业，关闭所述注水泵(11)，打开第一控制阀(12)，关闭第二控制阀(13)。

3.根据权利要求2所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：在步骤c)之前，还包括步骤c2)：布置第二管路(14)，将所述第二管路(14)一端伸入所述冻融钻孔(2)内，另一端与所述水箱(10)连接，所述水箱(10)与所述注水泵(11)连接，在所述第二管路(14)安装有第三控制阀(15)用于在向所述冻融钻孔(2)注液氮和注水之间进行切换；

在步骤d)之前，还包括步骤d2)：关闭所述第一控制阀(12)，打开所述第三控制阀(15)，启动所述注水泵(11)，开始通过所述第二管路(14)向所述冻融钻孔(2)注水，并实时监测所述监测钻孔(3)内是否有水渗出，在确认有水渗出后，继续注水30-60min，然后停止注水作业，关闭所述注水泵(11)，打开第一控制阀(12)，关闭第三控制阀(15)。

4.根据权利要求3所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：所述第一管路(4)伸入所述冻融钻孔(2)内的端头靠近孔底，所述第二管路(14)伸入所述冻融钻孔(2)内的端头靠近孔口。

5.根据权利要求4所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：在将所述水箱(10)与所述第一管路支路(9)或所述第二管路(14)连接前，先与脉冲注水控制器(16)连接，通过所述脉冲注水控制器(16)实现向所述冻融钻孔(2)脉冲式注水。

6.根据权利要求5所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：在步骤d1)或d2)中，在打开所述第二控制阀(13)或第三控制阀(15)后，调节所述脉冲注水控制器(16)使注水压力保持在5-10MPa。

7.根据权利要求6所述的低渗煤层液氮冻融裂化增透方法，其特征在于：关闭所述第二控制阀(13)或所述第三控制阀(15)之后，须等待24-36h再打开所述第一控制阀(12)。