[发明专利]一种井下煤层多点脉冲水压致裂方法

说明书

一种井下煤层多点脉冲水压致裂方法，步骤包括：在压裂管体前端头安装锥头体，间隔一定距离，安设一个喷嘴压头，在相邻两个喷嘴压头之间安设一个隔离膨胀体；将压裂管体放入钻孔内，对钻孔进行封孔，形成封孔段；在压裂管体上安装止水装置；向压裂管体内注入压强较低的高压水，使隔离膨胀体膨胀与钻孔挤压接触后，停止注入；待一定时间后，再向压裂管体内注入压强较高的高压水，使高压水从喷嘴压头喷出压裂煤体。本发明能够有效提高水力压裂的成功率，有效克服高水压致裂裂缝单一、起裂位置难以控制的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种井下煤层多点脉冲水压致裂方法。

背景技术

随着我国煤矿进入深部开采，煤层瓦斯难抽采特征日趋显著，井下煤层水力压裂技术能够较为有效提高煤层渗透率，提高钻孔瓦斯抽采效果，具有增透影响范围大的优点。但现有的水力压裂方法，受压裂泵站自身性能的限制，导致水压波动变化杂乱，直接影响了水压在钻孔内的传播；同时，常规水力压裂常采用较大的高压水作业，煤层易形成较大裂隙的贯通并导致卸压，导致压裂效应消失，造成水力压裂破坏作用停止，往往造成几十米压裂钻孔的抽采效果较差。另外，由于煤层复杂多变，钻孔内水力压裂的起裂位置难以控制，直接造成了水压致裂的低效。

发明内容

为了解决现有技术所面临的钻孔内水压传播衰减幅度大，较易形成宏观大裂隙，降低水压致裂效率的技术问题，本发明提供了一种井下煤层多点脉冲水压致裂方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种井下煤层多点脉冲水压致裂方法，步骤包括：

（a）在压裂管体前端头安装锥头体，每隔一定距离，在所述压裂管体上安设一个喷嘴压头，在相邻两个所述喷嘴压头之间安设一个隔离膨胀体；

（b）将所述压裂管体放入钻孔内，对所述钻孔进行封孔，形成封孔段；

（c）在所述压裂管体上安装止水装置；

（d）向所述压裂管体内注入压强较低的高压水，使所述隔离膨胀体膨胀与所述钻孔挤压接触后，停止注入；

（e）待一定时间后，再向所述压裂管体内注入压强较高的高压水，使高压水从所述喷嘴压头喷出压裂煤体。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法的步骤（b）前，在所述压裂管体上还安设一个封孔膨胀体，所述封孔膨胀体的后端与所述封孔段的前端相接触。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法的步骤（c）后，在所述压裂管体上还安设一个脉冲振荡器，高压水通过所述脉冲振荡器进入所述压裂管体在所述钻孔内部分。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法的步骤（e）后，每隔一定时间，将高压水水压升高一定数值，待观测孔内流出水量达到0.6m³/h，停止注水。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法的步骤（e）后，每隔20min，将高压水水压升高2-5MPa。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法的步骤（e）后，当所述压裂管体内的水压5s内降低值超过4MPa及作业区瓦斯浓度升高50%时，停止注水。

在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法中，压强较低的高压水压强范围为3MPa≤p低＜5MPa，压强较高的高压水压强范围为5MPa≤p高≤10MPa。

在在上述井下煤层多点脉冲水压致裂方法中，所述喷嘴压头由两个锥直型喷嘴呈180°对称分布构成，喷嘴压头的出口直径为4-6mm。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：