[发明专利]一种低渗煤层区井筒气相压裂快速揭煤的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种低渗煤层立井气相压裂快速揭煤方法和设备，主要包括以下步骤井筒在开挖到距煤层顶板法相距离7m时开始布置瓦斯抽采钻孔，根据井筒断面大小，相邻钻孔以距离70cm的正六边形方式布置。压裂孔布置在正六边形中心，钻孔施工采用SGZX‑3钻机，钻杆φ50mm，钻头φ94mm。钻孔封孔钻孔施工完毕后孔内使用管径50mm的PVC管作为抽采管，两管之间用密封胶进行密封连接，封孔采用囊袋和密封水泥封孔，封孔长度为5m。联网抽采封孔后联网，由地面泵站采用高负压抽采。

主权项

一种低渗煤层区井筒气相压裂快速揭煤的方法，包括下述具体步骤：第一步，在低渗煤层区的井筒开挖到距煤层顶 板7m时开始布置瓦斯抽采钻孔，根据井筒断面大小，将多个所述瓦斯抽采钻孔按照蜂窝状的正六边形的方式布置，每两个相邻的所述瓦斯抽采钻孔的距离为70cm，所述瓦斯抽采钻孔的直径为50mm；第二步，在瓦斯抽采孔构成的多个蜂窝状的正六边形的中心布置气相压裂孔，所述气相压裂孔采用SGZX‑3钻机，钻杆φ50mm，钻头φ94mm，所述气相压裂孔和瓦斯抽采孔轴向平行设置；第三步，气相压裂孔钻孔施工完毕后，在每个气相压裂孔内设置气相压裂装置，开启气相压裂装置，由于高压气体的瞬间释放，产生巨大能量，在气相压裂孔内的内壁上产生许多裂缝，增加煤层的透气性能，然后将工作完毕的气相压裂装置从气相压裂孔内取出；第四步，在气相压裂孔内设置管径为50mm的PVC管作为抽采管，同时两段抽采管的连接处采用密封胶进行密封连接，在抽采管的最前端的管壁上沿径向开设有多个抽采孔，抽采孔采用随机分布的方式设置在抽采管的管壁上，抽采管外壁和气相压裂孔内壁之间的部分采用囊袋和封孔水泥进行封孔密封，封孔长度为5m，所述囊袋头部被预先推入到抽采管外壁和气相压裂孔内壁之间，然后通过囊袋尾部的囊袋充气管进行充气，囊袋充气管的长度大于5m，从而可以使囊袋充气管的充气口露在气相压裂孔的外部，所述封孔水泥浇筑在囊袋的后部直到气相压裂孔的孔口处；第五步，在封孔工作完毕后，将位于同一直线上的多个瓦斯抽采钻孔通过一个瓦斯抽采支路管相连接，同时将位于同一直线上的多个气相压裂孔通过另一个瓦斯抽采支路管相连接，连接瓦斯抽采钻孔和气相压裂孔而形成的多个相互平行的瓦斯抽采支路管全部统一连接到瓦斯抽采汇总管上，瓦斯抽采汇总管通过井筒连接到地面的泵站中的瓦斯抽采泵上；第六步，开启地面泵站中瓦斯抽采汇总管的阀门，通过地面泵站的高负压完成瓦斯抽采工作。