[发明专利]煤层气体压裂与瓦斯驱赶的方法

摘要

一种煤层气体压裂与瓦斯驱赶的方法，包括封孔压裂和瓦斯驱赶两个阶段。先在本煤层中施工钻孔，再在钻孔中埋入高压胶管并封孔，选择任意一个钻孔作为压裂钻孔，向压裂钻孔注入高压气体，通过气压能压裂煤层，增加煤层的透气性；在压裂钻孔注入高压气体的同时，对压裂孔周围的其它钻孔进行抽采瓦斯。若煤质坚硬或地应力较大等气体压裂效果不理想的情况下，可先采用高压水压裂后再向孔中通入高压气体，同时对压裂钻孔周边的钻孔进行抽采瓦斯。该方法考虑了煤体对瓦斯和压裂气体的吸附性能差异，将气体的压裂效应与瓦斯驱赶效应结合，能有效提高瓦斯抽采效率，减少瓦斯抽采孔的数量，减小水对瓦斯解吸的抑制作用。其方法简单，安全可靠，效果好。

主权项

一种煤层气体压裂与瓦斯驱赶的方法，其特征在于：该方法包括封孔压裂和瓦斯驱赶两个阶段，步骤如下：a. 根据煤层地质信息参数，确定钻孔间距，在预开采的煤层（1）中施工一组水平分布的钻孔（2），钻孔（2）的数量根据压裂范围设定，至少有3个，在已施工完成的钻孔（2）中插装高压胶管（3），然后用封孔材料（4）进行封孔；b. 封孔完成后，选择任意一个钻孔（2）作为压裂钻孔，将压裂钻孔中的高压胶管与高压气泵（5）相连接，同时在管路中依次接入阀门（6）、气体压力传感器（7）和气体流量传感器（8），通过高压气泵（5）向压裂钻孔中注入高压气体，进入该钻孔（2）中的高压气体的压能破坏煤层的整体性，导通煤层本身的孔隙裂隙，增加煤层（1）透气性的同时不影响煤层对瓦斯的吸附解吸效应；c. 将与注入高压气体的压裂钻孔相邻的其他钻孔（2）的高压胶管（3）与瓦斯抽采管路（11）连接；d．由于煤层（1）中的瓦斯由孔隙压力高的位置向孔隙压力低的位置移动，注入高压气体的压裂钻孔周围会形成较高的孔隙压力，与之相邻的其他钻孔（2）周围则形成较低的孔隙压力，较高的孔隙压力与较低的孔隙压力之间形成了孔隙压力梯度，即瓦斯压力梯度，此时进入气压驱赶瓦斯阶段，瓦斯抽采系统开始抽采相邻钻孔内的瓦斯，此阶段气体压裂孔所需的气压较压裂阶段小，可降低向压裂钻孔中注气的压力； e．当瓦斯抽采浓度检测仪上显示抽采浓度降低至设定值以下时，完成一个压裂钻孔的瓦斯驱赶，将下一个钻孔（2）作为压裂钻孔注入高压气体行压裂，同时将之前的压裂钻孔变为抽采孔连入抽采管路进行瓦斯抽采；f．重复步骤e多次，直至将一组水平分布的每一个钻孔（2）都作为压裂钻孔注入高压气体压裂过，并在压裂的同时，对相邻的其他钻孔进行瓦斯抽采。