[发明专利]一种提高地面瓦斯抽排井套管稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及采矿业的安防技术领域，特别是涉及一种提高地面瓦斯抽排井套管稳定性的方法。 

背景技术

地面大口径瓦斯抽排井是煤矿把瓦斯在矿井下预抽后排到地面的通道，是我国目前预防煤矿井下瓦斯事故和进行综合利用能源的有效方法之一。 

大口径瓦斯抽排井一般要求在孔内下放工作套管。套管起着保护井眼、加固井壁和封固水、气和各种复杂地层的作用。工作套管的稳定性是大口径瓦斯抽排井工程成功与否的关键。 

套管的失稳分为破裂和变形二种形式。套管一旦发生破裂，上部地层的地下水可能通过钻孔流入工作面，影响井下安全；如果套管发生变形（瘪管），则将减小气体过流断面面积，降低抽排能力。一口深孔大口径瓦斯抽排井的成本通常在数百万元以上，套管一旦失稳，将给业主和施工单位双方带来巨大经济损失。 

传统的施工方法为：在套管下放至孔中并且固管结束后，随即排出钻孔孔中的钻井液。由于孔中井液排出后，增大了套管管壁内外的压力差，当钻孔孔壁地层孔隙流体压力较大时，套管将因内外压力差超过套管的抗外挤强度而发生失稳，引起套管失效。 

发明内容

针对以上背景技术中存在的不足，本发明提供了一种提高地面瓦斯抽排井套管稳定性的方法，旨在操作简便，且能有效防止套管失稳。 

本发明是这样实现的，一种提高地面瓦斯抽排井套管稳定性的方法，其包括以下步骤： 

对瓦斯抽排井进行套管固管；

在所述套管固管结束后，从井下巷道中向所述瓦斯抽排井孔壁附近的煤层中施工若干个卸压钻孔，通过所述若干个瓦斯卸压钻孔疏放所述煤层的瓦斯压力；

待所述煤层的瓦斯压力疏降到初始水平后，再排空所述瓦斯抽排井内的井液。

进一步地，在所述套管固管的步骤中包括以下内容： 

当瓦斯抽排井终孔形成所述瓦斯抽排井后，所述瓦斯抽排井内下放所述套管；

当所述套管下放到所述瓦斯抽排井底部后，通过所述套管底部的注浆孔向所述瓦斯抽排井孔壁和所述套管之间的环状间隙注入固管水泥浆；

所述固管水泥浆固化后，在所述瓦斯抽排井孔壁和所述套管之间的环状间隙内形成固管水泥圈，所述套管固管结束。

进一步地，在所述瓦斯抽排井揭穿所述煤层之前，所述煤层的瓦斯压力为所述初始水平，在所述套管固管时，所述煤层的瓦斯压力为所述钻井液的液柱压力，在所述套管固管结束时，所述煤层的瓦斯压力为所述固管水泥浆的液柱压力。 

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明是在固管水泥固化后不直接排空钻孔内的钻井液，而是先通过井下巷道施工卸压钻孔，降低孔壁附近煤层的瓦斯压力，待煤层内的瓦斯压力降低到原始值后再排空钻井液从而降低了对套管抗外挤强度的要求，有利于保证套管的抗外挤强度高于管外的煤层瓦斯挤压力，保证了套管的安全。 

附图说明

图1是本发明实施方式提供的提高地面瓦斯抽排井套管稳定性方法的使用状态示意图。 

  

符号说明

套管                                     1

钻井液                                   2

固管水泥圈                               3

煤层                                     4

卸压钻孔                                 5

巷道                                     6

钻孔孔壁                                 7

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

请参阅图1，其为本发明实施方式提供的提高地面瓦斯抽排井套管稳定性的方法，该提高地面瓦斯抽排井套管稳定性方法应用于瓦斯抽排井套管1中。