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专利号: 2016102922883
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法,其特征在于:在煤层巷道内沿增透抽采煤层(10)顺层方向依次分组实施若干增透致裂单元,包括如下步骤:a、在增透抽采煤层(10)施工一个孔径为110-150mm的主钻孔(1),主钻孔(1)孔长为增透抽采煤层(10)宽度H的0.75~0.8,在距离主钻孔(1)长度间距为20-25m处施工有与主钻孔(1)平行的孔径为80-110mm的监测钻孔(9),监测钻孔(9)孔长为增透抽采煤层(10)宽度H的0.7~0.8,所述主钻孔(1)和监测钻孔(9)共同组成一个增透致裂单元;

b、向主钻孔(1)内送入h形耐压钢管(2),所述h形耐压钢管(2)与主钻孔(1)前端保持距离2~5m,在所述h形耐压钢管(2)内放入超声波换能器(5),所述超声波换能器(5)通过耐压防水电缆(6)与超声波联合水力压裂机组(7)的超声波发生装置(7-1)连接,所述耐压防水电缆(6)与h形耐压钢管(2)之间通过耐压钢质塞(3)密封;

c、在所述主钻孔(1)与h形耐压钢管(2)之间采用两堵一注的常规注浆方法进行耐高压封孔,形成长度为15~20m的注浆封孔段(4);

d、通过超声波换能器(5)向煤层(10)内发射20~25kHz的超声波;

e、1~2h后,开启超声波联合水力压裂机组(7)的水力压裂装置(7-2)向h形耐压钢管(2)内进行水力压裂,同时将超声波换能器(5)向煤层(10)内发射的超声波频率调节至30~

35kHz;

f、待监测钻孔(9)内有水流出或者水力压裂装置(7-2)压力突然下降时,关闭水力压裂装置(7-2),通过h形耐压钢管(2)排出主钻孔(1)内的水,此时保持超声波发生装置(7-1)超声的频率和功率不变,待h形耐压钢管(2)不再流水后关闭超声波发生装置(7-1);

g、将监测钻孔(9)接入煤层气抽采管路,进行常规煤层气抽采。

2.根据权利要求1所述超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法,其特征在于:所述超声波换能器(5)为圆柱形,所述超声波换能器(5)的外径比h形耐压钢管(2)主路的内径小0.1m,所述超声波换能器(5)与h形耐压钢管(2)之间采用镂空钢环连接。

3.根据权利要求1所述超声波空化与水力压裂联合激励煤层气抽采方法,其特征在于:所述水力压裂装置(7-2)出来的水的水温50~60℃。