地面钻井与井下钻孔联合抽采煤层气的工艺 技术领域 本发明涉及一种煤层气开采技术， 具体为一种地面钻井与井下钻孔联合抽采煤层 气的工艺。
背景技术 井下钻孔抽采是煤矿瓦斯治理和消除煤与瓦斯突出的主要措施之一， 通过抽采降 低煤层瓦斯含量， 减少矿井回采时的瓦斯涌出量和降低煤与瓦斯突出的危险性。目前对煤 层气的处理有两种办法， 一种是在含有高浓度瓦斯的煤田区域地面打井， 然后通过注水压 裂， 增加煤层的裂隙， 并把瓦斯排出， 再通过井管将瓦斯导出 ； 但是在很多情况下仅采用地 面钻井压裂范围有限， 钻井抽采量低， 抽采时间长。另一种办法就是在井下的巷道内， 利用 钻机定向打出若干钻孔来释放瓦斯， 并通过管道收集。 但效果均不明显。 当前较为有效的方 法是开采保护层， 通过开采保护层可以提高被保护层的透气性， 对提高瓦斯抽采效果明显， 但在某些区域， 保护层的煤层较薄、 煤质差， 不具备开采的条件或经济价值。
发明内容 本发明为了解决现有的煤层气抽采方法效率低下的问题而提供了一种地面钻井 与井下钻孔联合抽采煤层气的工艺。
本发明是由以下技术方案实现的， 一种地面钻井与井下钻孔联合抽采煤层气的工 艺， 包括以下步骤， (1) 在地面施工钻井 ； (2) 在井下煤层中施工长钻孔， (3) 利用长钻孔钻 机定向技术使钻孔和地面钻井在在指定交汇点交联贯通， (4) 对井下长钻孔实施有效封闭， (5) 在地面利用压裂设备对地面钻井和井下的长钻孔实施压裂， (6) 压裂完成后， 对地面钻 井进行封闭， (7) 打开井下的长钻孔的封闭端， 安装相应的抽放管路和井下的抽放系统相 连。利用井下的抽放泵站对整个压裂区内的煤层气进行抽取。
本发明具有以下优点 ： 1、 提高煤层气抽采速度和效率， 由于地面压裂井的压裂使 得长钻孔相当于进行了全孔压裂作业， 经过压裂施工， 在垂直井四周以及长钻孔四周产生 了导流能力很高的裂缝， 相对于煤层中原有的裂缝， 压裂缝的导流能力以及压裂区域大幅 度扩展， 而且具有很好的连通性， 大大提高了产出效率。 井下长钻孔又将这些流动高速通道 联系在一起， 成为更加通畅的流动通道。因此， 控制范围内煤储层的导流能力大大提高， 在 负压抽采时， 气体的流动阻力大大降低， 因此抽采速度可以有极大的提高。 多个垂直井的压 裂缝与长钻孔可以有效地沟通， 使得长钻孔发的抽采影响范围极大的提高， 可以用较少的 钻孔高效地抽采煤层气。
2、 缩短煤层气抽采工程的建设周期
首先是钻孔工作量的减少。 一般情况下， 长钻孔的孔间距为 10-30m， 使用地面压裂 与井下抽采联动煤层气抽采技术后， 由于系统的控制范围大大增加， 可以将井下长钻孔的 间距增大到 30-50 米， 甚至更大。从而井下长钻孔施工作业量将减少至少一半， 钻业时间也 将至少缩短为原来的一半， 同时还减少了至少一次搬家和校正孔位的时间。第二是煤层气
集输系统的节省。利用原有的煤层气地面 / 井下技术系统， 可以节省再建一套集输系统的 时间。因此地面压裂与井下抽采联动煤层气抽采技术可以节省建设时间， 大大缩短煤层气 抽采工程的建设周期。
3、 节约煤层气抽采工程的建设投入
在实践中由于地面抽采的煤层气需要长期进行地面排采作业， 占用土地并因此需 要支付费用， 并且煤层气的输送还需要建设管道技术工程， 又需要管道敷设投资、 占用土地 资源和青苗赔偿等费用。 如果采用本工艺利用井下抽采系统抽采经过压裂强化的区域的煤 层气， 则可以节约大量的地面建设成本， 实现低成本煤层气开发。 附图说明
图 1 为本发明所述的工艺的钻井与钻孔位置关系图
图中 ： 1- 地面钻井、 2- 地面钻井压裂影响区、 3- 长钻孔、 4- 封孔区域、 5- 交汇点、 6- 交汇区、 7- 长钻孔压裂影响区、 8- 巷道、 9- 非煤层、 10- 煤层 具体实施方式 如图 1 所示意， 一种地面钻井与井下钻孔联合抽采煤层气的工艺， 包括以下步骤， (1) 在地面施工地面钻井 1， 在直线方向每 250 米一个施工点 ； (2) 在井下煤层 10 中施工长 钻孔 3， 水平方向 30-50 米施工一个钻孔， (3) 利用长钻孔钻机定向技术使长钻孔 3 和地面 钻井 1 在指定交汇点 5 交联贯通， (4) 对井下长钻孔 3 实施有效封闭， 封闭区域 4 长度 20 米 -30 米， (5) 在地面利用压裂设备对地面钻井 1 和井下的长钻孔 3 实施压裂产生地面钻 井压裂影响区 2 和长钻孔压裂影响区 7， 压裂压力 6-10MPA， (6) 压裂完成后， 对地面钻井 1 进行封闭， (7) 打开井下的长钻孔 3 的封闭区域 4 的封闭端， 在巷道 8 内安装相应的抽放管 路和井下的抽放系统相连。利用井下的抽放泵站对整个压裂区内的煤层气进行抽取。未压 裂时单孔煤层气抽取量， 小于 10m3/ 小时， 压裂以后可单孔煤层气抽采量可达到 40 ～ 50m3/ 小时。