[发明专利]工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井方法

说明书

一种工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井方法，可解决现有的在采动塌陷影响区施工地面抽采瓦斯钻井成井率较低的技术问题。包括以下步骤：S100、布置钻井；S200、设置钻井结构；S300、选择钻井采气层位；S400、选择钻井井底层位；S500、钻井施工与管理。本发明通过研究岩层移动规律，结合具体的地质条件，对钻井平面布置、结构设计、采气层位及井底层位的合理选择、钻井施工技术与管理等五个方面的关键技术控制，合理设计每个钻井的具体参数，大大提高了工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井的成井率。

技术领域

本发明涉及抽采瓦斯技术领域，具体涉及一种工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井方法。

背景技术

钻井抽放是国内外煤层瓦斯抽放的主要方式。钻井抽放有地面钻井抽放和井下布孔抽放两种。在抽放上方被保护煤层瓦斯方面，美国较多的采用地面钻孔法，其他国家多采用井下抽放卸压瓦斯的方法。

利用地面钻井抽采工作面上覆采动区的煤层瓦斯，能很好地解决低透气性煤层的瓦斯抽采难题，但因钻井的成井率低，严重限制了该技术的推广应用。

由于地面钻井抽采工作面上覆采动卸压区的煤层瓦斯是在采动塌陷影响区进行的，受井下开采塌陷破坏影响钻井成功率一般只有50％左右，地面瓦斯抽采钻井一旦失败，不仅造成极大的工程浪费，还对井下安全生产留下重大隐患。因此，提高工作面上覆采动区地面钻井抽采瓦斯的成井率是地面钻井抽采卸压区煤层瓦斯技术应用的关键。

发明内容

本发明提出的一种工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井技术方法，可解决现有的工作面上覆采动区地面钻井抽采瓦斯的成井率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种工作面上覆采动区地面抽采瓦斯钻井成井方法，包括：

S100、布置钻井；

S200、设置钻井结构；

S300、选择钻井采气层位；

S400、选择钻井井底层位；

S500、钻井施工与管理。

进一步的，所述步骤S100中布置钻井，具体包括采用两井抽放，分别设置抽放半径，同时保证两井抽放半径相交点要大于被保护层工作面宽度，保证回采工作面在被保护范围内；

进一步的，所述步骤S200设置钻井结构；具体包括地面抽采瓦斯钻井采用3层套管结构：新生界护壁套管、基岩段工作套管和生产套管(筛管)，其中，所述新生界护壁套管为新生界下置石油套管，下至风氧化带下稳定基岩地层并注水泥浆固井，以防新生界塌井造成含水层水涌入矿井；

所述基岩段工作套管为钻井至被保护煤层顶板下置石油套管，并注水泥浆固井，作为抽采瓦斯通道。

所述生产套管(筛管)为工作套管以下至保护煤层顶板，此段下置的筛管，不固井；

在采动区上方抽采瓦斯，钻井必将受到采动影响破坏。为保证在采动影响下钻井的正常工作，三路套管均选择钢材质量好、厚度大、抗压、抗剪等综合抗破坏变形性能强的无缝石油地质管材，壁厚10mm以上，套管连接采用等厚钢箍丝扣连接。

进一步的，所述步骤S300选择钻井采气层位；主要抽采上方采动卸压区被保护煤层的瓦斯。采动卸压区被保护煤层底板主要为泥岩、砂质泥岩，铝质含量高，裂隙不发育，封闭性较好；其煤层顶板普遍发育一层厚层的中细砂岩，其裂隙发育，透气性好。为达到抽采上方采动卸压区被保护煤层瓦斯目的，设计将工作套管下到被保护煤层顶板砂岩以上2m，将被保护煤层顶板砂岩层纳入采气层位；设计将生产套管下到保护煤层顶板，将保护煤层顶板采动裂隙带纳入采气层位。