4》.,3 地《面钻:井抽采
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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!
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: , 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
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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1!0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
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】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《
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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
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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30!m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30》m二:开钻至?保护煤层《上方5m~1—0m三开钻》至开采煤《层底板内《1m~2《。m二:开为钻井主要产气井!段在:。被,保护煤层上方—20m~30—m采用局部固井措】。施使用筛管贯穿整个!被保护煤层群
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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
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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
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