[发明专利]一种煤矿井下无线随钻定向长钻孔取代地面排采钻孔系统

说明书

本发明提供了一种煤矿井下无线随钻定向长钻孔取代地面排采钻孔系统，包括地面钻孔和定向钻机；所述地面钻孔的底端贯穿煤层段，所述地面钻孔处所述煤层段下段的为存储口袋，所述地面钻孔的内部悬挂有磁导向探管，所述定向钻机的输出端通过联轴器连接有定向钻具，所述定向钻具的端部固定安装有强磁接头，所述定向钻机和所述定向钻具用于实现钻取主孔，所述地面钻孔用于连通主孔，所述主孔的侧边钻取连通有分支孔，所述地面钻孔的上连通有若干所述主孔，若干所述主孔错位钻取；本发明解决地面煤层气抽采的产气量衰减、生态环保、投资成本较高以及煤矿井下深孔瓦斯释放缓慢的综合问题，实现节约成本、资源高效开发与环境保护协调发展的目的。

技术领域

本申请涉及瓦斯抽取技术领域，具体而言，涉及一种煤矿井下无线随钻定向长钻孔取代地面排采钻孔系统。

背景技术

地面煤层气开采已经形成一定的产业规模，煤层气井井型有直井、对接井、定向井、L型井，但随着排采时间的推移，井筒控制半径范围内的储气量逐渐衰竭，导致采气量日渐减少；

同时地面煤层气井投产后一方面需要专业队伍进行排采且排采的废水需要集中处理，另一方面需要铺路搭桥、铺设输气管线、架设专用电网、青苗赔偿、协调征地及工农关系，这两方面是煤层气地面抽采的相关难题，将极大增加了煤层气的初期投资，且投资成本远高于钻井成本；

采用钻孔进行煤矿井下瓦斯抽采是消突的根本方法之一，采用煤矿井下定向长钻孔对瓦斯进行超前抽采实现提前消突，作为一种新兴工艺方法已越来越多的被推广应用，但随着孔深的增加常用的有缆随钻测量仪器受电阻增大及短路或断路影响导致信号衰减严重，常无法测得孔底数据，且孔深的增加易造成钻孔深部受围压、煤层水的影响以及负压未波及的原因，往往导致瓦斯无法充分解析，释放缓慢，影响抽采效果。

发明内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种煤矿井下无线随钻定向长钻孔取代地面排采钻孔系统，旨在改善孔深的增加常用的有缆随钻测量仪器受电阻增大及短路或断路影响导致信号衰减严重，常无法测得孔底数据，且孔深的增加易造成钻孔深部受围压、煤层水的影响以及负压未波及的原因，往往导致瓦斯无法充分解析，释放缓慢，影响抽采效果。

本申请实施例提供了一种煤矿井下无线随钻定向长钻孔取代地面排采钻孔系统，包括地面钻孔和定向钻机；

所述地面钻孔的底端贯穿煤层段，所述地面钻孔处所述煤层段下段的为存储口袋，所述地面钻孔的内部悬挂有磁导向探管，所述定向钻机的输出端通过联轴器连接有定向钻具，所述定向钻具的端部固定安装有强磁接头，所述定向钻机和所述定向钻具用于实现钻取主孔，所述地面钻孔用于连通主孔，所述主孔的侧边钻取连通有分支孔，所述地面钻孔的上连通有若干所述主孔，若干所述主孔错位钻取。

在上述实现过程中，本发明井下多个无线随钻定向长钻孔在煤层深部与地面钻孔连通后，部分定向孔进行排水、另一部分定向孔进行瓦斯抽采，煤层水的快速疏放，将大大促进煤层瓦斯解析；

本发明多个井下无线随钻定向长钻孔在深部与地面钻孔连通后，井下多分支的定向孔改变了煤层深部的应力状态，有利于瓦斯的解析，形成的多通道有利于瓦斯快速流动。

在一种具体的实施方案中，所述地面钻孔的端部固定设有防护圈，所述防护圈与所述地面钻孔的内壁通过混凝土进行浇筑固定。

在上述实现过程中，通过防护圈的设定可以便于地面钻孔的边缘固定，防止在进行管道安装的时候，发生坍塌。

在一种具体的实施方案中，所述磁导向探管的端部固定连接有连接管，所述连接管用于实现将所述磁导向探管吊装在所述地面钻孔内，并且处于所述强磁接头钻孔附近。

在上述实现过程中，连接管的设定便于实现对强磁接头进行下放，便于实现对进行定位钻孔。

在一种具体的实施方案中，所述定向钻机固定安装在安装固定架上，所述联轴器也固定安装在所述安装固定架的端部。