[发明专利]一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角设计方法有效
申请号: | 201410210972.3 | 申请日: | 2014-05-19 |
公开(公告)号: | CN103982137B | 公开(公告)日: | 2017-01-11 |
发明(设计)人: | 翟成;林柏泉;李全贵;许彦明;倪冠华;彭深;杨威;向贤伟;余旭;汤宗情;武世亮 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | E21B7/08 | 分类号: | E21B7/08 |
代理公司: | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249 | 代理人: | 杨晓玲 |
地址: | 221116 江苏省徐*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | 一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角的设计方法,根据已有煤层地质资料,确定采区煤层垂直地应力、最大水平地应力、最小水平地应力的大小和最大水平地应力的方向。若三种地应力中垂直地应力最大,则钻孔垂直巷帮施工;若垂直地应力小于最大水平地应力,则根据最大水平地应力与巷道夹角θ的大小确定钻孔与巷道的夹角α,最后由α和巷道方位角β确定钻孔的方位角。利用地应力来设计合理的水力压裂钻孔方位角,避免了水力压裂钻孔参数设计的盲目性,能够为水力压裂钻孔的方位角设计提供依据,所设计的钻孔布置有利于煤矿井下水力压裂钻孔之间裂隙发育、扩展,增大煤层透气性,扩大水力压裂钻孔影响范围,提高瓦斯抽采效果。 | ||
搜索关键词: | 一种 煤矿 井下 水力 钻孔 方位角 设计 方法 | ||
【主权项】:
一种煤矿井下水力压裂钻孔方位角设计方法,其特征在于包括以下步骤:a.根据煤层地质信息,确定钻孔(3)所在煤层垂直地应力σV、最大水平主应力σH(1)、最小水平主应力σh(2)的大小,以及确定巷道方位角β及最大水平主应力σH(1)的方位角γ;b.由巷道方位角β和最大主应力的方位角γ计算出最大水平主应力σH(1)与巷道(4)的夹角θ=|β‑γ|,当θ>90°时,将θ转化成锐角;c.确定钻孔(3)与巷道(4)的夹角α;若垂直地应力σV大于最大水平主应力σH(1)时,则钻孔(3)与巷道(4)的夹角α=90°;若垂直地应力σV小于最大水平主应力σH(1)时,当最大水平主应力σH(1)的方向与巷道(4)的夹角θ≤45°,钻孔(3)与巷道(4)的夹角α的范围为90°‑θ≤α≤90°+θ,直接在巷帮施工钻孔;当45°<θ≤90°时,钻孔(3)与巷道(4)的夹角α的范围为α≤90‑θ,布置钻场(5),在钻场(5)内施工钻孔;d.最终确定钻孔(3)方位角为α+β。
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- 一种开窗磨铣系统可包括:开窗铣刀,其具有可选择性回缩及展开的刀片;和造斜器总成,其中具有容座,所述开窗铣刀相对于所述造斜器总成固定,所述刀片收纳在所述容座中。一种穿透井筒衬套切出窗口的方法可包括用开窗铣刀切穿所述衬套,随后回缩所述开窗铣刀的刀片,且随后在造斜器总成中向外展开所述刀片,由此将所述造斜器总成固定至所述开窗铣刀。开窗铣刀可包括适于切穿井筒衬套的多个刀片,所述刀片可在井中相对于所述开窗铣刀的主体向外展开。穿透井筒衬套切出窗口的另一种方法可包括在开窗铣刀切穿所述衬套之后所述开窗铣刀在与所述窗口相距大距离处向外钻井筒。
- 可调整直叶片稳定器-201380080369.1
- A·P·克哈帕德;K·K·梅达;R·L·波亚拉 - 哈里伯顿能源服务公司
- 2013-12-03 - 2018-03-13 - E21B7/08
- 一种钻柱稳定器具有在主体的外部表面中形成的细长腔体。细长叶片通常被设置来从所述腔体延伸。所述叶片通过旋转螺纹连接在相对端部上的带有左旋螺纹和右旋螺纹的螺柱来延伸或收缩。所述螺柱的旋转导致螺纹啮合到所述螺柱的滑块轴向移动。在所述主体与所述滑块之间的从动件和轨道导致所述滑块滑动地啮合所述主体。所述叶片轨道是相对于所述主体轨道倾斜的,使得在块沿着它们相应的轨道通过所述螺柱的旋转而移动时,所述叶片相对于所述主体径向收缩或延伸。每个稳定器叶片的位置独立于所述其他叶片。
- 一种侧衬管分支井完井装置-201720802662.X
- 吴楠;卢丹;李子良;尹冰;高鹏;石小枫;荣超;刘利忱 - 中国石油天然气集团公司
- 2017-07-04 - 2018-02-06 - E21B7/08
- 本实用新型公开了一种侧衬管分支井完井装置,包括外层套管,外层套管的内孔依次套接中层导向管和内层钻探杆,内层钻探杆底端通万向转接头连接钻头,中层导向管的中部设有圆弧导向段,圆弧导向段的内孔套接钻头,中层导向管的底端刚性连接检测定位模组,检测定位模组的中部固定设有一个电池组,电池组的底端固定设有分析处理芯片,分析处理芯片的一侧固定设有超声波探测仪,分析处理芯片的底端设有减速电机,中层导向管的底端设有倒锥开口,倒锥开口的锥孔嵌合胀力锥,胀力锥中心设有螺孔,减速电机通过螺杆螺合连接螺孔,本实用新型结构精密,定位精确,可以很好的探测并钻探石油管道的分支管,因此具有很好的实用价值。
- 一种直接接套管的导斜器-201720812534.3
- 王剑;王虎;李勇;陈怡;苏宁;陈登齐;巴特尔;李奇龙;秦世夕;吴文 - 贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队
- 2017-07-06 - 2018-02-06 - E21B7/08
- 本实用新型公开了一种直接接套管的导斜器,包括圆柱筒形管体,以及设于圆柱筒形管体一端的套管连接部和设于另一端的密闭端部,其中套管连接部连接套管接箍,圆柱筒形管体位于套管连接部和密闭端部的中间部位设有开窗;开窗为造斜钻头提供通道,并且开窗靠近套管接箍一端先垂直下切一定深度后向密闭端部一端沿平行轴线方向平切一段距离,然后倾斜向上切出,平切距离应保证钻头能从开窗内移出圆柱筒形管体,倾斜角度应为预设造斜角度;开窗内还固定连接有导斜板,导斜板沿开窗倾斜部向下至圆柱筒形管体底部。本实用新型的一种直接接套管的导斜器,使用该导斜器可以绕过事故断,导斜效率较高。
- 自定向液压实心导斜器-201720813247.4
- 张岚;徐志勇;刘宝振;甘俊;石义;张凯峰;张欣悦 - 锦州清华机械有限公司
- 2017-07-06 - 2018-01-05 - E21B7/08
- 本实用新型公开了一种自定向液压实心导斜器,包括依次连接的空心接头、管状送入器、导斜器斜铁和坐封锚定装置,在接头上沿径向设有一个定位键,该定位键凸出接头内壁且与导斜器斜铁的斜面中心线对正;所述定位键与用于确定导斜器斜铁斜面方位的陀螺仪上的键槽相匹配。有益效果是通过定位键便可实现陀螺仪的定位,无需再使用定位接头便可实现导斜器斜铁斜面精准定向,可节省定位接头的加工制造成本和材料成本,也避免了因为定位接头出问题而引起的井内复杂情况。不仅定向精准,工作可靠,而且到现场就可以直接下井使用,不需要再进行安装调试工作,避免了很多耗时费力且定向精度较低的操作,显然降低了作业成本,提高了工作效率。
- 一种大直径隔水导管开窗斜向器-201710655068.7
- 陈勇;李中;王小勇;李虎城;吴仲华;聂云飞;司英辉;潘广辉;刘锋;陈忠帅;王彬 - 中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
- 2017-08-03 - 2017-12-22 - E21B7/08
- 一种大直径隔水导管开窗斜向器,包括斜面体、锥体活塞、止退管、插接接头、卡瓦、活塞筒和连接筒,斜向器的锚定由两组筒状卡瓦装置实现,每组卡瓦装置包括一个活塞筒、一个锥体活塞和一根止退管,在活塞筒壁内周向均布6‑8个卡瓦,两组卡瓦装置由连接筒背向螺纹连接,止退管一端插入锥体活塞中心孔,一端固定于两个活塞筒与连接筒连接形成的凹槽中,两组卡瓦装置在焊接固定前相对转动一定角度,确保有一组卡瓦避开管柱短轴方向,以有效克服隔水导管椭圆度的不利影响。本发明工具易于加工和组装,经济性好,安全性和可靠性高,可为大直径隔水导管的开窗提供可靠导斜通道。
- 随钻遥控式多级弯角可调螺杆钻具-201410508276.0
- 李文飞;周延军;夏文安;李玄烨;曲晓红;夏广强;于丽萍;于承朋;刘晓艳 - 中国石油化工集团公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
- 2014-09-28 - 2017-12-08 - E21B7/08
- 本发明的随钻遥控式多级弯角可调螺杆钻具包括壳体、定子、转子、联轴器、轴承和输出轴,并在联轴器与输出轴之间连接转向节,输出轴上加工有旁通孔,在壳体与输出轴之间的环空内安装调节器,调节器与定位销滑动配合,在调节器下部的输出轴外安装弹簧,调节器与输出轴、壳体之间是偏心配合结构。本发明通过地面开关泵的操作,控制井下螺杆钻具弯角,并且能够进行多级调节,从而满足了具有不同造斜率复杂结构井钻井工艺的技术要求,同时减少起下钻更换钻具的次数,降低了发生井下复杂情况的风险,对于提高复杂结构井的钻井效率具有重要作用。
- 一种连续管开窗工具-201720311981.0
- 房军;曾静;高德利;王宴滨 - 中国石油大学(北京)
- 2017-03-28 - 2017-12-05 - E21B7/08
- 本实用新型公开了一种连续管开窗工具,涉及油气钻井技术领域,为防止铣鞋切削斜向器而设计。连续管开窗工具包括斜向器和钻具组件,所述钻具组件包括动力钻具和铣鞋,所述动力钻具的一端连接所述铣鞋,所述动力钻具固定有偏心结构,所述偏心机构可沿所述斜向器的造斜面滑动。在铣鞋切削套管侧部时,动力钻具沿斜向器的造斜面滑动,使得铣鞋的运动轨迹平行于造斜面,铣鞋与造斜面之间始终存在一定距离,防止铣鞋切削斜向器,减少铣鞋的磨损,从而避免部件浪费,降低套管开窗的成本。
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