[发明专利]一种用于渗透各向异性本煤层瓦斯保压驱替抽采方法

权利要求书

1.一种用于渗透各向异性本煤层瓦斯保压驱替抽采方法，其特征在于，包括：

S1、基本参数测定步骤，所述基本参数测定步骤包括：

测定煤层原始瓦斯压力P1；

测定煤层瓦斯最优渗流方向，测定煤层瓦斯最优渗流方向上渗透率与孔裂隙瓦斯压力关系曲线，通过所述关系曲线得出在煤层瓦斯最优渗流方向上最佳渗透率区间所对应的最佳煤层瓦斯压力区间【P2，P3】；

S2、钻孔设计施工步骤，所述钻孔包括保压钻孔、压力监测钻孔和抽采钻孔；所述抽采钻孔用于煤层瓦斯抽采，所述压力监测钻孔用于煤层流体压力监测，所述保压钻孔用于提供煤层瓦斯运移动力源；

S3、孔口装置安装与抽采操作步骤，所述孔口装置安装与抽采操作步骤包括：

(1)安装孔口装置，关闭所有截止阀；

(2)当煤层原始瓦斯压力P1高于煤层最优渗流方向上最佳渗透率区间所对应的最佳煤层瓦斯压力区间【P2，P3】时，同时打开保压钻孔相应的第三截止阀、第四截止阀，打开抽采钻孔相应的第一截止阀，通过保压钻孔和抽采钻孔同时对煤层瓦斯进行抽采泄压，抽采过程中通过压力监测钻孔实时监测煤层流体压力，当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力等于P3时，关闭保压钻孔相应的第三截止阀，继续保持抽采钻孔进行瓦斯抽采；

(3)当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力低于P2时，关闭抽采钻孔相应的第一截止阀，打开保压钻孔相应的第三截止阀、第五截止阀，通过保压钻孔向煤层加压注入氮气，当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力大于P3时，关闭保压钻孔相应的第三截止阀、第五截止阀，停止注入氮气，当瓦斯抽采钻孔相应的第一压力表所显示的煤层瓦斯压力大于等于P2时，打开抽采钻孔相应的第一截止阀进行抽采；

(4)抽采钻孔在抽采过程中，当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力低于P2时，重复第(3)步操作；

(5)不断重复上述第(3)步、第(4)步操作，直至抽采钻孔测定的煤层瓦斯浓度小于等于预设瓦斯浓度时，停止第(3)步、第(4)步的重复性操作，同时打开保压钻孔相应的第三截止阀、第四截止阀，打开抽采钻孔相应的第一截止阀，通过保压钻孔及抽采钻孔同时对煤层流体进行抽采泄压，当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力在连续预设天数内压力降小于预设压力时，瓦斯抽采作业结束，封闭钻孔；

(6)当煤层瓦斯压力P1低于煤层最优渗流方向上最佳渗透率区间所对应的最佳煤层瓦斯压力区间【P2，P3】时，打开保压钻孔相应的第三截止阀、第五截止阀，通过保压钻孔向煤层加压注入氮气，当压力监测钻孔相应的第二压力表所显示的煤层流体压力大于P3时，关闭保压钻孔相应的第三截止阀、第五截止阀，停止注入氮气，当瓦斯抽采钻孔相应的第一压力表所显示的煤层瓦斯压力大于等于P2时，打开抽采钻孔相应的第一截止阀进行抽采；

(7)重复第(3)步～第(5)步。

2.如权利要求1所述的用于渗透各向异性本煤层瓦斯保压驱替抽采方法，其特征在于，S2中，所述钻孔设计施工步骤，包括：

情况一，当煤层瓦斯最优渗流方向沿煤层法向时，次要渗流方向沿煤层倾向时，钻孔沿煤层走向布置，钻孔开孔位置沿煤层倾向剖面，根据煤层厚度与钻孔抽采半径的关系布置钻孔排数，根据工作面倾向长度与钻孔抽采半径的关系布置钻孔列数；

情况二，当煤层瓦斯最优渗流方向沿煤层法向时，次要渗流方向沿煤层走向时，钻孔沿煤层倾向布置，钻孔开孔位置沿煤层走向剖面，根据煤层厚度与钻孔抽采半径的关系布置钻孔排数，根据工作面走向长度与钻孔抽采半径的关系布置钻孔列数；

情况三，当煤层瓦斯最优渗流方向沿煤层倾向时，次要渗流方向沿煤层走向时，或者，煤层瓦斯最优渗流方向沿煤层走向时，次要渗流方向沿煤层倾向时，钻孔沿煤层法向布置，根据瓦斯抽采半径与工作面倾向长度的关系布置钻孔排数，根据瓦斯抽采半径与工作面走向长度的关系布置钻孔列数。