[发明专利]一种确定二氧化碳相变致裂煤层增渗最佳布孔方式的方法

摘要

本发明公开了一种确定二氧化碳相变致裂煤层增渗最佳布孔方式的方法，包括确定致裂孔和抽采孔钻孔的多个布设方案；抽采孔钻孔及联网；致裂孔钻孔及联网；预留抽采孔钻孔及联网；多方案联网判断；数据处理与最佳方案确定；通过对纯瓦斯总量、致裂前后抽采孔内的二氧化碳含量、致裂前后煤样的孔隙率、比表面积和微观结构数据进行处理，以获得增透效果结果，并比较各方案增透效果确定最佳方案。本发明的有益效果是，通过多种孔距的布设方案，以及致裂后的多方案数据采集，并通过对瓦斯气的流量、压力和浓度监测，以及二氧化碳含量分析、致裂前后煤样的孔隙率、比表面积以及微观结构变化等数据进行对比分析，从而获得最佳增透效果的钻孔布置方式。

主权项

1.一种确定二氧化碳相变致裂煤层增渗最佳布孔方式的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，确定致裂孔和抽采孔钻孔的多个布设方案：按照不同孔间距布设至少四种钻孔方案；各方案中的钻孔均按至少4排等间距布置；其中，至少两排全部为抽采孔，至少两排为抽采孔和致裂孔间隔布置结构，相邻两排钻孔相互错位，具有致裂孔的相邻孔排间的致裂孔交错布置，以使每个致裂孔周围等间距相邻的钻孔全为抽采孔，且在设置有致裂孔的孔排中至少具有两个致裂孔；第二步，抽采孔钻孔及联网：选择钻孔布设方案，按照选定的方案逐排按从左至右或从右至左的顺序司钻抽采孔；在司钻第一个抽采孔时，对煤层进行取样；并预留最后一个致裂孔同排的两个相邻抽采孔待施工；对抽采孔进行“两封一注”的方式进行封孔；对抽采孔进行联网，使各排形成一个独立的抽采支网，并将多个网络进行并网形成汇总网络，且对每个抽采孔，以及汇总网络进行流量、压力、流速和瓦斯浓度的监测与记录；第三步，致裂孔钻孔及联网：在抽采孔瓦斯流量稳定后，按钻孔布设方案逐排依次司钻致裂孔；在一个致裂孔司钻完成后，进行封孔、致裂和联网，再进行下一个致裂孔司钻，同一排的致裂孔组成一个单独的网络后并入汇总网络，并进行流量、压力、流速和瓦斯浓度的监测与记录，直至同一方案中的多个致裂孔全部联网完成；第四步，预留抽采孔钻孔及联网：在同一方案中的最后一个致裂孔致裂完成并联网后；对预留的两个抽采孔进行钻孔，并在单个预留抽采孔司钻、封孔完成后与同一排的其他抽采孔进行联网，并进行流量、压力、流速和瓦斯浓度的监测与记录，且在司钻预留抽采孔期间进行煤层采样；第五步，多方案联网判断：在一个布设方案的流量、压力、流速和瓦斯浓度的监测与记录期间，或者，在一个布设方案的流量、压力、流速和瓦斯浓度的监测与记录完成后，判断多个方案是否全部完成所有联网工作，是，则进行下一步；否，则重复进行第二步～第四步，直至各个方案全部完成抽采联网完成；第六步，数据处理与最佳方案确定：包括对纯瓦斯总量、致裂前后抽采孔内的二氧化碳含量、致裂前后煤样的孔隙率、比表面积和微观结构的数据进行处理，以获得增透效果结果，并比较各方案增透效果，确定最佳方案。