安全验证
4.3 】 ,地面钻井抽采 】 4【.3:.1 ? 现行?煤,矿安全?规程第35》条规定?“有突出《。危险煤层的新—建矿井必须先抽【。后建矿?井建设开工》前应当?对首采区突出煤【层进行?地面钻井《。预抽瓦斯且预—抽率应?。当达:到30%以上”【    ! 新建矿《井和生产矿井地面钻!井大:面积预?抽煤层瓦斯实际上为!煤层气开发》目前开采煤层气的钻!井技术主要》井型有常规直—井、:。。丛式井和多分支【水平井衍《生的新技术主—要有定向羽》状分支水平井—技术直井《的井口?和井底在同一条铅】。垂线:上直:井是开发煤》层气:最常用的方》式同水平《。井,、丛式井《相比:直,井与储层接触—的面:积最小要想获得理想!的产量对储层—有,一,定,要,求含气量、储层厚】度、储层《压力以及渗透—率中:有1项?较高才行丛式—井又称密集井—、成组井在一个位置!和限定的《井,场上向不同方位【钻数口至数》十口定向井其中可】含1口直井使每口】井沿各自的设计井】身,轴线分别钻达目【的层位通常用于【。山区、城《市,、良田、沼泽等地区!可节省?大量:。投资占地少并便于】集中管理《可以开发《渗透率较低》。或薄煤层《多分支水平》井的优?点为:。增加有效供给—范围、提高有—效导流能力、减少对!煤,层的损害、单—井产量高经济效益显!著减少占《地面积根据》。调研生产矿井在【近五年开采区—内布置?的预抽钻井一般【采用直井《其主要目的是采【前对全煤层群进行】超前预?。抽降低煤层瓦—斯含量、消突;开采!时依据采动抽采井布!。置原则?选择:条件较好的》抽,采,井作为二《次开发井《加以技术改造成【为采:动区:抽采井采动》区瓦斯抽采是基【于煤:层开采引起》的地层剧烈活动【在采动区上》覆岩层中《产生大量《的离层、裂隙—大幅增?加煤岩?层的透气性》使得卸?压煤层释放》的瓦斯能够在其【。中汇集、流动因【此,。为了能满《足预抽井能适—应采:动,区抽采的条》件选:择直立井型对于【五年以后的开—采区布置《的预抽井在煤层【。开,采时井?壁基本锈蚀》破坏不能《再改造为采动区【抽采井因此可以根据!预,抽需:要,选择合适的井型 】  —  : 有突?出危险煤层的—新建矿井地面钻【井预抽瓦斯、生产】煤矿地面钻井大面积!预抽属于煤层气开发!我国经多《年,煤层气开发技—术发展?已形成一套完—整的开发技术体【系有比较完》备的技?术标准因此地—面钻井预抽煤层【瓦斯:。设计施工和排采等】可遵循煤层气开发相!关标准 【 4.3》.,。2  采动区地面钻!井进行瓦斯抽采可在!任意时间施工地【面抽采井既利用【了采动区煤层瓦斯】卸压的高效》抽采条件又没有与井!下采:掘作业的相互影【响和依赖《是一种抽采效率高】、易于大规》模推广实施的新技】术方法?对改变我国煤矿瓦】斯治理的技术—现状具有重要意义淮!南矿业集团》公司进?行抽采试验的地面】钻井共有9口—抽采采动区卸压【瓦斯单孔纯量平均】在100《万m3?以上单孔《最大纯量达到363!万,m3抽采10个月至!12个月可以—达到井下《底抽巷密集穿层【孔抽采卸《压瓦斯的效果经【过近十年的理论研】究及现场试验淮南矿!业,集团已经初步形【成了:一,套适用?于“煤层《。。群厚表土《。层”地质条件的采动!区煤层气地面井设】计,、施:工及抽采成套技术并!在,各大:矿区积?极推广?大幅:。提高了?矿区的瓦《斯抽采效《率和井下生》产的安全性实现了】井下安?。。全,。生,产及经济成》本控制的双赢晋城】矿区普遍具》有工:作面瓦?斯治:理难度高《、治:理压力大的困惑【经过“十一五”【。及“:十二五”期》。间的国家科技重大专!项采动区地面井【技术研究及现—场试验?切实解决了》采,煤工作?面、回风巷及—邻近层瓦斯量过大】、瓦斯浓度过高【的问:题大幅改善了煤矿】井下安全生》产问题在《。晋城矿区已施工了9!。口井:。其中有8口井都【取得非?常好的?抽采效果通过—对每口地面井分【别进行专业的设计】从地面井覆岩的岩性!(分别在寺河矿、】成,庄矿及岳城》矿进:行了取?心试:验)进行了系统分析!获得了地面》井的变形规律及其主!控因素的时空—效应并?得到了采动区—地面井变形》破坏模型提出了晋城!矿区地面井变形【破坏规律及布井原则!优化了采动影响区地!面井设计给出合【适的井型结构形成了!一套适合《于晋煤矿区采—。动,影响区地面井的【开发模式 —    【 地:面钻井抽采采动【区卸压瓦斯技术【要求高、施》。工难度大地面井投资!较大煤层《开采引起的地—层活:动剧:。烈在采动区》上覆岩层《。中产生大量的离层、!。裂隙大幅《增加煤岩《层的透气性》使得卸?压煤层释放的瓦【。。斯能够在《其中汇?集、流动在煤系地层!中产生“卸压增【透增流?”效:应;同时对地面井】的破坏也比较大有可!能使地面井报废【井孔稳定性问—题是影响地面—井抽采效果的决定性!因,素虽然在淮南、【晋城取?得了成功的》经验但还《需要:进一步研究因此本条!结合目前技术水【平实际提出》了两个推荐使用的】定性条?件①当?开采煤层上部赋存】有多个可采》或不可采煤层—时上邻近层》有大量卸压瓦—斯涌:向工:作面采场或采空区采!用井:下高位钻孔、—穿层:钻孔:。及,。高抽巷?都不能满《足瓦:斯抽采?要求造成工作面上隅!角、回风巷瓦斯【浓,度超限风排瓦斯【量大:。工作面抽采率不能】达,标,时常采用地面钻井】抽采:采动区卸压》瓦斯;②煤》。层开采后对于—老采空区和卸压稳定!区汇集瓦斯资源丰】富经论证有抽—采经:济价:值或有抽采》井可利?用时可对老采空【区和卸压稳定区【进行地面钻》井抽采提高》矿,井瓦斯抽采》率和:瓦,斯资源回收利—用率 ? : 4《.3.?4  地面》抽采井井身结构【设计的原则是①应】满足钻?井、完井《和生产的需要;【。②,满,足处理漏、涌、塌、!卡,等复杂情况作—业,需要(?一般:应留:有余地);③—能,。确保钻井施工的安】全、优质、快—。速、低?成,本因此地面井抽【采卸压瓦斯井身结构!在保证?安全的前提下应尽】。可,能地简化井身结构降!低钻井?成,本 — ,4,.3.5  抽采井!井身结?构是指由直径不【同且均注《水泥封固《环形:空间而形成》的轴心线重合的一】组套管?与水泥环的组合主】要由表层套管、技术!套,。管、生产套管和各】层套管外的水泥环等!组,成表:层套管是井套—管程序里最外层【的套管其作》用有①隔《离上部含水层—不使地面水和—表层地下水》渗入井筒《;,。②保护井口加固表土!层井段的井壁;③对!于继续钻下会遇到】高压油气层》的在表层套》管上:安,装防喷?器预防?井喷技?术套管又称》中间套?管是套管《程序罩中《间一层或《两层的套管主要用】来分隔井下复杂地层!生产套管是抽采井套!管程:序里的最后一层套】管,穿过:主要产气井段是【瓦,斯的主要《通道采动区抽采的井!身结构与地》面预抽的井身结【构不:同目前采动区—抽,。采钻:井,的井身结构》主要有晋城模式和】淮南模式 》 :  《   晋城矿区采】动区瓦斯地面井身结!构主要采用》三开井身结》构一开位于基岩【下30m二开—布置在?裂隙带?。三开钻至开采煤层底!板内30m二开采】用局部固井措施【具体位置根据—采,动影响?下不同高位破坏位】置的分布高度计【算确:定;三开为钻井【主,要产气井段全—程使用筛管 — ?。     —淮南:矿区采动《。区瓦:斯地面井身结构主要!采用三开井身—结构:一开钻至基岩—下30m《二开钻至《保护煤层上方5m~!10m三开钻—至开采煤层底—。板内1m《~,2m二开为钻—井主要产气》井段在被保护煤【层上方2《0m~30m采用局!部固井措施》使用筛管贯穿整个被!保护煤层群 ! :    本条主要】对表层套管和—生产管进行了规定】在,执行中可以参考【上,述两种模式》进行设计 》 4.3.!7  本条》只,对地:。面,钻井:负压抽采的》。管,路和设备选型进【行了规?定对:。于,地面:。。钻,井预抽采用排—采工艺的抽》气机和管网选—型应符合煤层—气开发相关》标,准 ?