一井穿多采空区的井身结构的制作方法

1.本实用新型涉及煤层瓦斯抽采技术领域，具体为一种一井穿多采空区的井身结构。


背景技术：

2.随着采空区煤层气地面的抽采不断发展，现在采空区煤层气地面抽采中，每个采空区打一口采空区井，很多矿井的采空区都是相邻很近，如果每个采空区井都打一口井的话，势必造成采空区地面空间的浪费，而且地面下的采空区井还有可能发生相互交错，造成相互干涉。另外现在的技术，在遇到井下采空区在被水淹不产气情况下，就造成地面浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决采空区煤层气地面抽采中，每个采空区打一口采空区井，导致采空区地面井口布置较多，占地较多，并造成抽采成本增加的问题，提供一种一井穿多采空区的井身结构。
4.本实用新型是采用如下技术方案实现的：一井穿多采空区的井身结构，包括口径依次减小的一开钻孔、二开钻孔和三开钻孔；一开钻孔钻至基岩下20m，下入表套至孔底，采用水泥固井；二开钻孔由一开钻孔底部钻至采空区裂隙带以上，下入产套至二开钻孔井底，采用水泥固井；三开钻孔由二开钻孔底部打水平井进入采空区上裂隙带，水平井贯穿至少两个采空区上裂隙带，下入筛管至水平井底。
5.井口连接相应的抽采设备，就可以实现一口井抽采至少两个采空区的煤层气，这样可以节省地面设备的应用，提高了生产效率，降低了生产成本。
6.一开钻至基岩下20m，并下入表套是为了稳固地表地层。二开钻至采空区裂隙带以上，并下入产套固井，是为了封堵裂隙带以上含水层。
7.进一步的，水平井钻进在采空区顶板泥岩之上的砂岩层裂隙带中，距离顶板的间距是采空区煤层厚度1
‑
2倍之间。三开沿水平段钻至临近采空区的顶板砂岩，下入筛管是为了连通采空区裂隙带与砂岩储集层，采气效率达到最大化。
8.进一步的，水平井贯穿两个采空区裂隙，水平井钻至临近第二个采空区的中间部位，可以有效连接采空区坍陷顶部最大裂隙处。
9.本实用新型的有益效果：
10.本实用新型的井身结构可以有效提高采空区煤层气井的煤层气抽采率，一口井可以抽采两个采空区的煤层气。
11.本实用新型的井身结构可以明显降低生产成本（包括井下和地面设备费用）。
附图说明
12.图1本实用新型所述一井穿多采空区的井身结构的示意图。
[0013]1‑
一开钻孔，2
‑
表套，3
‑
二开钻孔，4
‑
产套，5
‑
三开钻孔，6
‑
筛管，7
‑
砂岩层，8
‑
泥岩
层，9
‑
煤层，10
‑
采空区，11
‑
裂隙带。
具体实施方式
[0014]
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型：
[0015]
一井穿多采空区的井身结构，由一开钻孔1、表套2、二开钻孔3、产套4、三开钻孔5、水平井、固井水泥和筛管6组成。
[0016]
结合图1所示：一井穿多采空区的井身结构，钻进步骤为：
[0017]
1.一开钻进
[0018]
一开使用444mm钻头钻至基岩下20m，下入377mm表套至孔底，采用水泥固井，固井水泥至地面。
[0019]
2.二开钻进
[0020]
二开采用311mm钻头钻至采空区上裂隙带以上，下入244.5mm产套至二开井底，固井水泥返高至地面。
[0021]
3.三开结构
[0022]
三开采用215.9mm钻头打水平井进入采空区上裂隙带，贯穿两个采空区裂隙（图中标10的两个采空区上方的裂隙带），下入139.7mm筛管至井底，完井。
[0023]
进一步的，水平段钻进在采空区顶板泥岩之上的砂岩层裂隙带中，距离顶板在采空区煤层厚度1
‑
2倍之间。
[0024]
进一步的，水平段钻至临近第二个采空区的中间部位（图中右侧采空区上方中间位置）。
[0025]
进一步的，一开表套是采用j55型钢套，二开产套与三开筛管是采用n80型钢套。
[0026]
工作原理：一开钻至基岩下20m，并下入表套是为了稳固地表地层。二开钻至采空区裂隙带以上，并下入产套固井，是为了封堵裂隙带以上含水层。三开沿水平段钻至临近采空区的顶板砂岩，下入筛管是为了连通采空区裂隙带与砂岩储集层，采气效率达到最大化。
[0027]
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，包括口径依次减小的一开钻孔（1）、二开钻孔（3）和三开钻孔（5）；一开钻孔（1）钻至基岩下20m，下入表套（2）至孔底，采用水泥固井；二开钻孔（3）由一开钻孔（1）底部钻至采空区上裂隙带以上，下入产套（4）至二开钻孔（3）井底，采用水泥固井；三开钻孔（5）由二开钻孔（3）底部打水平井进入采空区上裂隙带，水平井贯穿至少两个采空区上裂隙带，下入筛管（6）至水平井底。2.如权利要求1所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，一开钻孔（1）使用444mm钻头开钻，下入377mm表套（2）至孔底，固井水泥至地面。3.如权利要求1所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，二开钻孔（3）钻进采用311mm钻头，下入244.5mm产套（4）至二开井底，固井水泥返高至地面。4.如权利要求1所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，三开钻孔（5）是采用215.9mm钻头打水平井，下入139.7mm筛管（6）至井底。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，水平井钻进至采空区顶板泥岩之上的砂岩层裂隙带中，完钻距离顶板距离是采空区煤层厚度1
‑
2倍之间。6.如权利要求1
‑
4任一项所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，水平井贯穿两个采空区裂隙带；水平井前端钻至临近第二个采空区的中间部位。7.如权利要求1
‑
4任一项所述的一井穿多采空区的井身结构，其特征在于，表套（2）采用j55型钢套，产套（4）与筛管（6）采用n80型钢套。

技术总结
本实用新型涉及煤层瓦斯抽采技术领域，具体为一种一井穿多采空区的井身结构。解决了采空区煤层气地面抽采中，每个采空区打一口采空区井，导致采空区地面井口布置较多，占地较多，并造成抽采成本增加的问题。一井穿多采空区的井身结构，包括口径依次减小的一开钻孔、二开钻孔和三开钻孔；一开钻孔钻至基岩下20m，下入表套至孔底，采用水泥固井；二开钻孔由一开钻孔底部钻至采空区裂隙带以上，下入产套至二开钻孔井底，采用水泥固井；三开钻孔由二开钻孔底部打水平井进入采空区上裂隙带，水平井贯穿至少两个采空区裂隙，下入筛管至水平井底。下入筛管至水平井底。下入筛管至水平井底。


技术研发人员：焦鹏帅 屈晓荣 姜伟 苏育飞 倪倩 覃轩 王聪 孙晓光 曾玲 牛丽娜
受保护的技术使用者：山西省煤炭地质勘查研究院
技术研发日：2021.03.26
技术公布日：2021/11/5