[发明专利]超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法

权利要求书

1.超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法，其特征在于：在煤层巷道内沿增透抽采煤层(10)顺层方向依次分组实施若干增透致裂单元，包括如下步骤：

a、在增透抽采煤层(10)施工一个孔径为110-150mm的主钻孔(1)，主钻孔(1)孔长为增透抽采煤层(10)宽度H的0.75～0.8，在距离主钻孔(1)长度间距为20-25m处施工有与主钻孔(1)平行的孔径为80-110mm的监测钻孔(9)，监测钻孔(9)孔长为增透抽采煤层(10)宽度H的0.7～0.8，所述主钻孔(1)和监测钻孔(9)共同组成一个增透致裂单元；

b、向主钻孔(1)内送入h形耐压钢管(2)，所述h形耐压钢管(2)与主钻孔(1)前端保持距离2～5m，在所述h形耐压钢管(2)内放入超声波换能器(5)，所述超声波换能器(5)通过耐压防水电缆(6)与超声波联合水力压裂机组(7)的超声波发生装置(7-1)连接，所述耐压防水电缆(6)与h形耐压钢管(2)之间通过耐压钢质塞(3)密封；

c、在所述主钻孔(1)与h形耐压钢管(2)之间采用两堵一注的常规注浆方法进行耐高压封孔，形成长度为15～20m的注浆封孔段(4)；

d、通过超声波换能器(5)向煤层(10)内发射20～25kHz的超声波；

e、1～2h后，开启超声波联合水力压裂机组(7)的水力压裂装置(7-2)向h形耐压钢管(2)内进行水力压裂，同时将超声波换能器(5)向煤层(10)内发射的超声波频率调节至30～35kHz；

f、待监测钻孔(9)内有水流出或者水力压裂装置(7-2)压力突然下降时，关闭水力压裂装置(7-2)，通过h形耐压钢管(2)排出主钻孔(1)内的水，此时保持超声波发生装置(7-1)超声的频率和功率不变，待h形耐压钢管(2)不再流水后关闭超声波发生装置(7-1)；

g、将监测钻孔(9)接入煤层气抽采管路，进行常规煤层气抽采。

2.根据权利要求1所述超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法，其特征在于：所述超声波换能器(5)为圆柱形，所述超声波换能器(5)的外径比h形耐压钢管(2)主路的内径小0.1m，所述超声波换能器(5)与h形耐压钢管(2)之间采用镂空钢环连接。

3.根据权利要求1所述超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法，其特征在于：所述水力压裂装置(7-2)出来的水的水温50～60℃。