[发明专利]低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法及装置

权利要求书

1.一种低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取低阶煤层井，并向所述低阶煤层井的井筒内注水，以使水对低阶煤层井筒周围的破碎带区域进行压裂形成水力裂缝；

继续向所述低阶煤层井的井筒内注水，使破碎带区域水力裂缝周围的煤岩达到饱和水状态，以形成破碎带区域饱和水煤层；

向所述低阶煤层井的井筒内注入液氮，破碎带区域饱和水煤层在液氮的超低温作用下，使破碎带区域饱和水煤层中的水转化成冰，从而将破碎带区域分散的煤岩颗粒冻结在一起，形成破碎带区域冰冻煤层；

继续向所述低阶煤层井的井筒内注入液氮，以使井筒周围的破碎带区域冰冻煤层破裂，进而液氮能够顺利穿过破碎带区域冰冻煤层到达远处的低渗透煤层；

再继续向所述低阶煤层井的井筒内注入液氮，当液氮的压力高于远处煤层的破裂压力时，远处煤层发生破裂，产生大量裂缝，接着注入液氮，裂缝向前延伸，形成一系列人工裂缝，停止压裂。

2.根据权利要求1所述的低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，在形成一系列人工裂缝后，需静置第一预定时间，待煤层中的冰完全融化后，天然裂缝与人工裂缝连通，形成一系列与井筒连通的裂缝，完成压裂。

3.根据权利要求1所述的低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，在所述破碎带区域形成水力裂缝后，使所述水力裂缝沿着破碎带区域的天然裂缝延伸，在所述水力裂缝延伸到覆盖需要进行冰冻控制人工裂缝走向的煤层破碎带区域后，停止压裂，静置第二预定时间，使破碎带区域水力裂缝周围的煤岩充分吸水。

4.根据权利要求3所述的低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，需多次重复向所述低阶煤层井的井筒内注水压裂并静置第二预定时间的步骤，进而使破碎带区域水力裂缝周围的煤岩进一步充分吸水。

5.根据权利要求2所述的低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，所述第一预定时间为3天。

6.根据权利要求3所述的低阶煤层冰冻控制裂缝扩展的方法，其特征在于，所述第二预定时间为7天。