[发明专利]一种快速精准探查煤层底板隐伏突水通道的方法

权利要求书

1.一种快速精准探查煤层底板隐伏突水通道的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，分析工作面突水的水文地质条件，根据工作面突水位置，确定施工垂直钻孔的位置；

步骤2，进行射流孔设计；

步骤3，进行施工层位的选择；

步骤4，快速施工垂直钻孔，垂直钻孔未下套管之前，进行测井来进一步确定目的层的物性特征，选择最佳层段；

步骤5，评价地层固结程度，选择合适的钻头和钻井液；

步骤6，收集岩石物性、含水层厚度和生产数据，选择最合适的钻孔形式；

步骤7，确保套管和地层有较好的固结以支撑喷射口；

步骤8，根据设计，全方位施工射流钻孔，根据突水点位置、现场其它有关突水信息和工作面水文条件，确定优先施工方位，然后间隔逐方位左右施工，直至找到突水通道位置为止；

所述步骤1的所述钻孔后期能够延深至奥灰层位，做水文观测孔或堵源钻孔使用；

所述步骤2包括：根据垂直钻孔选择煤层底板以下的隔水岩层内全方位布置射流孔，射流孔水平长度100m，孔间距的确定以突水通道分布不超过工作面开采线前后30m和矿区最小构造半径来计算和确定；

所述步骤3包括：射流钻孔布置在煤层底板以下的粉砂质泥岩层或泥质粉砂岩隔水的岩层内，一旦遇到大的裂隙，射流钻孔将停止向前钻进，此处即确定为突水通道所在位置；

所述步骤4采用T130或T200美国车载钻机实施；

所述步骤4包括：

步骤41，用钻头在设计部位的套管上磨铣开孔；

步骤42，用带喷射钻头的软管，借助高压射流进行水力破岩；

步骤43，在目的层中不同部位钻出多个井眼；

步骤44，水力喷射钻进：高压泵对无固相钻井液加压，连续油管输送到钻孔内目的层，钻井液经喷射钻头，高压转换成高速射流的动能穿透地层，最终形成径向分支孔；

所述步骤44实施中使用导向鞋来控制方向，使用陀螺仪系统精确定位，同一地层或单孔的不同层位均能够进行径向钻进，适用于煤层、泥页岩、碳酸岩、泥质粉砂岩；

所述步骤44进行水力喷射钻进的施工参数包括：一个径向分支孔需起下连续油管两次；径向分支孔直径25—76mm；穿透深度0-100m；设计温度在120℃以下，压力最高达到90MPa；最大作业井深度3680m；无固相钻井液，液体过滤到10μm以下；

所述步骤44水力喷射钻进，高压泵对无固相钻井液加压，最大的压力为20000psi；

所述步骤7包括：套管内设置油管，油管与套管的间隙之间对称设置扶正器从而确保套管和地层有较好的固结以支撑喷射口；油管内部设置喷射管，喷射管头部安装喷射钻头；在扶正器下方油管外侧对称设置造斜器，在径向成孔水力喷射作业中，首先要在套管上钻开一个小孔，通过造斜器使得开窗工具串能在垂直于油管的方向上完成开窗，在位于断面的造斜器盖上会开设多个裸孔，通过裸孔与生产管柱和锚定器相连。