地面钻井

摘要： 地面煤层气井稳定性是地面钻井瓦斯抽采效果的关键因素。研究采动影响下煤层覆岩运动对钻井的失稳影响机制十分重要。本文分析了覆岩“竖三带”的运动演变形式,总结了采空区瓦斯抽采地面钻井的失稳机制,并针对淮南矿区地面钻井抽采瓦斯技术的现状,从三个角度探讨地面钻井防失稳技术措施。针对钻井终孔垂高应预设在裂隙带中,对于井位选择提出“两减”原则,对于钻井结构防失稳措施提出“四增”原则。为解决地面钻井瓦斯抽采技术难题提供新思路。

摘要： 通过对桑树坪煤矿两口地面钻井水力压裂实验数据的简要分析,客观总结影响地面水力压裂钻井瓦斯抽采效果的因素,阐述了该技术在桑树坪煤矿实施过程中未能取得预期效果的原因,为后期应用积累了宝贵经验。

摘要： 为解决工作面回采过程中采空区瓦斯抽采困难这一问题,设计了一种地面钻井方案,并在余吾煤业N2105工作面开展试验。在CC-1号与CC-2号钻井试验的基础上,对CC-3号钻井进行了结构优化设计,并从瓦斯抽采总量、纯瓦斯流量和瓦斯浓度三个角度分析了瓦斯抽采效果,发现优化后的钻井效果更好。同时优化后的钻井发生的瓦斯预警次数最少,瓦斯流量最低,说明了优化后的地面钻井对瓦斯抽采更有效。

摘要： 以岳城矿厚煤层分层开采为实例,由于分层开采的煤层瓦斯涌出的差异性,应针对性采用不同的瓦斯治理技术;上分层拟采用地面采动井、顶板走向长钻孔及回风隅角抽排的综合瓦斯治理技术;下分层开采时,针对瓦斯涌出量小的特点,拟采用回风隅角埋管抽排的瓦斯治理技术;采用"一面一策"的科学瓦斯综合治理措施后,能确保工作面安全高效生产;也可为其他类似矿井提供经验借鉴.

摘要： 为解决采空区瓦斯抽采与遗煤自燃的耦合问题,以阳煤集团某矿采空区作为研究对象,基于现场实测数据进行了数值模拟,研究不同抽采方案下,采空区流场分布情况和遗煤自燃的危险性.

摘要： 山西晋城兴唐煤业有限公司车寨煤矿为高瓦斯矿井,综合分析了该矿3号煤层瓦斯赋存状况,认为提前对该煤层进行瓦斯抽采是非常必要的.经过技术、安全和经济可行性论证后,采取了地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术.预抽煤层瓦斯效果表明,地面钻井压裂预抽煤层瓦斯技术可行、安全可靠、经济合理,能够对煤层瓦斯进行有效预抽,为矿井安全生产奠定了基础.

摘要： 淮南矿区应用采动区卸压煤层气地面抽采技术,实现了煤层气资源的地面高效抽采.介绍了淮南矿区煤层气抽采现状,分析了淮南矿区采动区地面钻井煤层气高效抽采的影响因素,设计了新型采动区地面钻井,探讨了采动区地面钻井布置方式和施工工艺,对地面钻井抽采煤层气效果做了详细分析和技术研究,阐述了地面钻井在淮南矿区煤层气开发中的应用前景.

摘要： 将地面钻井布置在工作面上方的"高位环形体"中能有效提高瓦斯抽采效率.基于潘三矿17171(1)工作面条件,利用COSFLOW数值模拟软件,研究确定了瓦斯抽采的"高位环形体"范围及位置.结果表明:"高位环形体"的高度介于开采煤层上方20～108 m范围内,邻近工作面的前部区域在工作面推进方向140 m,向顶板延展的外边界倾角为70°,内边界倾角为80°;在17171(1)工作面回采期间,地面钻井平均抽采流量为18.27 m3/min,比传统方法提高了14.2％;地面钻井抽采瓦斯浓度最大值为98％,平均为50％,符合瓦斯利用的浓度要求.

摘要： In order to realize the safe pressurization and transportation of low concentration coalbed methane (CH4≤30％) under the condition of wild and distributed production, a low concentration coalbed methane distributed purification system consisting of a low concentration coal bed gas safety isolation system, a variable pressure adsorption system and a pressurization and transportation system is developed. The system integrates safety isolation, low concentration coal bed gas purification and pressurization and transportation three functions in one, and has characteristics of small size, skid-mounted package, safety, energy saving and environmental protection. The industrial test of typical surface borehole in Jincheng mining area shows that: the CH4 concentration of the surface borehole is 20％ to 35％ before the use of purification system and the supercharger can be turned on when the CH4 concentration is higher than 30％; the CH4 extraction concentration reaches to about 65％ after installing the system to realize continuous supercharging; the utilization rate of CBM is increased from 5. 1％ to over 80％, which realizes the reuse of low-concentration CBM and reduces greenhouse gas emission.%为实现野外分布式地面抽采条件下的低浓度煤层气(CH4≤30％)的安全增压集输,研制了由低浓度煤层气安全隔离系统、变压吸附系统和增压集输系统3部分组成的低浓度煤层气分布式提纯系统,该系统集安全隔离、低浓度煤层气提纯和增压集输3个功能于一体,具有小型、撬装、安全、节能、环保等特点.晋城矿区典型地面钻井的工业性试验表明:采用该提纯系统前,地面钻井的CH4抽采浓度为20％～35％,且只能在CH4抽采浓度高于30％时才能开启增压机利用;安装该系统后,CH4抽采浓度提高至65％左右,可实现连续增压利用,煤层气利用率由5.1％提升至80％以上,实现了低浓度煤层气的再利用,并减少了温室气体排放.

摘要： 通过钻井造穴掏煤、抽采瓦斯工程实施,最大限度地减少该矿-960m水平轨道石门揭煤的安全风险,缩短揭煤工期,提高井下打钻安全系数,缓解采掘接续的问题.同时,对强突煤层地面钻井掏煤预抽防突技术体系进行了优化,为类似条件矿井巷道揭煤提供借鉴.机械逐级扩孔掏煤工艺简便易行，能够在较短的时间内，形成大小规则的洞穴，为后续高压水射流切割掏煤和空气动力掏煤提供基础。高压水射流掏煤可进一步扩大洞穴的大小，为空气动力掏煤提供更大韵洞穴空间来储层压缩空气、积蓄能量，将洞穴里的煤提升至井口。空气动力造穴，可以携带大量的煤粉返出地面，效果较好。但是，空气动力造穴时，往孔内打压空气至9 MPa放喷，孔内高温高压情况下易产生煤尘自燃。目前，谢一矿地面钻井辅助消突钻孔工程作为单井掏煤已取得阶段性效果，但作为一种新技术仍存在不可未知的因素和难以预料的困难。

摘要： 为降低瓦斯治理工程投入成本,缩短工程工期,对淮南矿业集团谢桥矿下保护层工作面进行地面钻井抽采试验研究.论述了地面钻井卸压抽采的基本原理及试验情况,通过对3处地面钻井的抽采效果及稳定性分析,结合钻井破坏程度,得出其抽采有效影响半径,抽采量及影响钻井稳定性的相关因素,从而为后续的地面钻井设计提供优化和指导,最终为地面钻井代替传统的高抽巷抽采卸压瓦斯提供参考和依据.本面共施工2个地面钻井,1#钻井抽采100天,最大抽采浓度47％,抽采量11.5m3/min；2#钻井抽采15天,最大抽采浓度90％,抽采量10.5m3/min.

摘要： 阐述了地面钻井抽采被保护层卸压瓦斯的优点及存在的问题,结合淮南矿业集团潘一矿2371(1)保护层工作面地面钻井布置结构及抽采效果,分析了地面钻井的相关影响因素.

摘要： 保护层工作面回采期间,采空区瓦斯主要来源为邻近卸压煤层,瓦斯综合治理措施及其实施效果决定了工作面的安全高效回采.本文以朱集矿1111(1)工作面为例,在分析地面钻井和采空区埋管抽采瓦斯纯量之间关系的基础上,确定了工作面过地面钻井110m后,需要补充卸压瓦斯治理措施,以减少采空区卸压瓦斯涌入量.

摘要： 淮南矿区煤层具有松软、低透气性、瓦斯压力大等特点,地表第四纪新地层厚度普遍在300～400m左右,且有流砂层.淮南矿业集团通过多年的实践,摸索出了在深厚表土层高地应力条件下,通过地面钻井最大程度的抽采瓦斯技术,做到了矿井的高产高效,达到了经济效益一体化的目的.

摘要： 针对乌兰煤矿低透气性煤层群瓦斯含量高、压力大的特点,为解决首采保护层工作面开采过程中瓦斯超限问题,提出穿层钻孔预抽首采层瓦斯、地面钻井抽采卸压瓦斯、走向高位钻孔和上隅角埋管抽采瓦斯的综合措施对突出煤层群开采下的矿井实施瓦斯灾害治理.结果表明:回采期间,抽采钻孔瓦斯浓度和流量随时间变化呈现比较稳定的规律、随工作面推进变化呈现先增加后减小的规律,工作面回风侧最大瓦斯浓度0.36％,上隅角最大瓦斯浓度0.5％,最大抽采瓦斯流量105.8m3/min,有效地解决了工作面回采期间瓦斯超限问题,实现了工作面安全高效回采.

摘要： 本文通过对铁法煤田煤层气赋存条件、煤炭开采的特点以及煤层气开发状况的分析研究,结合各矿井的煤炭生产情况及瓦斯地质条件,合理确定了原始煤层压裂井、采动卸压井、封闭采空区井抽采的煤层气地面抽采手段,形成煤层气地面钻井抽采模式,不仅解决了生产中的瓦斯问题,也为煤层气开发利用提供了丰富的气源,对铁法矿区,乃至全国的煤矿有较好的借鉴作用.

摘要： 本文结合新集一矿地面群孔施工区域概况，针对三采区13-1,11-2煤透气性差，难以抽采的现状，对13-1煤进行大范围卸压增透，采用了开采保护层11-2煤作为卸压增透措施，一井多用，不仅可以预抽13-1煤层瓦斯，同时可以抽上、下邻近层及11一2煤层的采空区瓦斯。结果表明，地面钻井瓦斯抽采具有安全性高，克服井下瓦斯、顶板自然灾害，有利于煤矿、社会和协发展。

摘要： 淮南矿区目前在浅部矿井的地面钻井抽采技术已经成熟,新建深部矿井面临新的地质条件和开采条件,地面钻井施工工艺在不断改进.本文通过朱集煤矿1111(1)工作面Ⅱ代钻井与Ⅲ代钻井的抽采效果考察分析对比,得出了Ⅱ代钻并(掏穴钻井)保护层卸压瓦斯抽采效果的经验数据,对类似地质条件和开采条件下的同类矿井地面钻井成井工艺的选择具有参考意义.

摘要： 本文采用试验测试的方法,系统研究了低煤级煤质的基本物理化学结构、煤体储层的地质特征,探讨了低阶煤对瓦斯吸附解吸的作用规律,并以此为基础构建了低煤级煤层考虑甲烷吸附解吸特征的Shi-Durucan渗透率动态变化模型,从煤的含气性、膨胀收缩效应及应力变化等角度探索了煤层渗透率、煤体压缩系数、储层表皮系数及煤体兰氏体积等关键参数对地面井瓦斯产气的基本规律.研究结果显示,煤层气藏对储层渗透率较为敏感,产气速率、产水速率、累计产气量与渗透率成正相关;煤体压缩系数对产气速率影响不显著,产气速率与压缩系数呈负相关,即压缩系数越小,产气速率相对较大,压缩系数越大,产气速率相对较小;表皮系数对产气、产水速率峰值有较大影响,但对峰值后期产气速率影响不大,对累计产气量有一定的影响,在一定阶段时间内累计产气随表皮系数增大而减少;而兰氏体积大时,其产气速率、累计产气量明显较高.研究结果对于低煤级煤层瓦斯地面规模化开发具有重要的指导意义.

摘要： 本发明涉及一种基于顶部驱动与地面控制的导向钻井系统的钻井作业方法，包括顶部驱动装置，地面信号处理系统包括信号采集模块，信号采集模块与信号滤波放大模块相连，信号滤波放大模块与信号解码模块相连，信号滤波放大模块可滤出电信号中的杂波并将有效信号放大增强后输送至信号解码模块，信号解码模块与模数转换模块相连，模数转换模块与信息输出模块相连，信息输出模块分别与信息计算模块和显示设备相连，信息计算模块与信息传输模块相连，信息传输模块通过接口电路与顶部驱动电气控制装置相连。其目的在于提供一种作业效率高，精度控制准确，工作性能稳定，能在多种地质条件下施工作业的基于顶部驱动与地面控制的导向钻井系统的钻井作业方法。

摘要： 本发明涉及一种基于顶部驱动与地面控制的导向钻井系统及钻井作业方法，包括顶部驱动装置，地面信号处理系统包括信号采集模块，信号采集模块与信号滤波放大模块相连，信号滤波放大模块与信号解码模块相连，信号滤波放大模块可滤出电信号中的杂波并将有效信号放大增强后输送至信号解码模块，信号解码模块与模数转换模块相连，模数转换模块与信息输出模块相连，信息输出模块分别与信息计算模块和显示设备相连，信息计算模块与信息传输模块相连，信息传输模块通过接口电路与顶部驱动电气控制装置相连。其目的在于提供一种作业效率高，精度控制准确，工作性能稳定，能在多种地质条件下施工作业的基于顶部驱动与地面控制的导向钻井系统及钻井作业方法。

摘要： 本发明提供了一种地面扭矩摇摆范围的确定方法和钻柱扭摆滑动钻井方法，所述确定方法包括：正向转动时持续加大顺时针扭矩，直到顺时针扭矩向下传递的零点位置A位于螺杆钻具反扭矩的作用区，且井底的螺杆钻具开始启动时，停止施加顺时针扭矩，获得地面顺时针最大扭矩反向转动时确定顺时针扭矩消失后，螺杆钻具反扭矩在惯性作用下向上传递的零点位置B，获得地面逆时针最大扭矩将地面逆时针最大扭矩与地面顺时针最大扭矩构成的区间确定为地面扭矩摇摆范围。本发明能够充分发挥地面扭摆力的减阻作用，避免滑动钻进时静摩擦区托压严重问题，提高钻柱扭摆滑动钻井效率和钻井速度。

摘要： 本申请提供了一种钻井液循环系统及钻井液用地面散温装置，该钻井液用地面散温装置包括第一散热盘管、散热列管组以及与散热列管组配套的第一风机，第一散热盘管位于钻井液罐内，并通过连接管线与位于钻井液罐外的冷却水罐和冷却水循环泵串联成冷却水循环回路，散热列管组与钻井液罐的入液口连接，使从地层返出的钻井液经散热列管组流入钻井液罐，第一风机用于对散热列管组进行风力降温。本申请提供的钻井液用地面散温装置可有效提高对钻井液的降温效果。

摘要： 地面钻井一井三用的瓦斯治理方法及地面钻井，其特征是在地面利用同一个地面钻井按以下阶段进行瓦斯抽采；首先超前于煤炭开采，设置压裂井形式的地面钻井，以压裂法在煤层中形成人工裂缝和产气通道，利用瓦斯自然释放的正压进行瓦斯收集，消除下煤组的煤与瓦斯突出；其次开采下煤组，下煤组开采时对上煤组和中组煤造成采动卸压及应力释放，利用同一个地面钻井，以负压的方式抽采处于弯曲下沉带内上煤组和中煤组中的瓦斯；最后，开采上煤组和中煤组的同时，再次利用所述同一个地面钻井负压抽采中煤组或上煤组本层工作面开采时的采空区瓦斯。本发明方法瓦斯抽采率高，费效比好，抽采瓦斯浓度高。

摘要： 一种地面钻井群联动提高瓦斯抽采效果的方法与系统，方法利用地面钻井群联动，将地面钻井群抽采的瓦斯进行增压，抽采初期直接注入高浓度瓦斯、抽采后期将提浓后的高浓度瓦斯注入地面钻井，并与瓦斯抽采相结合，实现地面钻井周围煤体的高浓度瓦斯致裂、正负压交变应力疲劳致裂以及进行瓦斯驱替，提高瓦斯抽采效率与浓度；系统部分采用干燥装置、常规注气管、瓦斯提纯管、第一瓦斯抽采泵、增压泵、注瓦斯管、第二瓦斯抽采泵相结合的方式，经过增压管上的第一瓦斯抽采泵和增压泵作用，实现整个抽采周期将浓度高于30％的瓦斯直接注入地面钻井，实现高浓度瓦斯致裂煤体、正负压交变应力疲劳致裂煤体以及瓦斯驱替，从而实现地面钻井瓦斯高效高浓度抽采。

摘要： 本申请提供了卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置，包括基岩层；所述基岩层的下部包括被保护层和保护层，所述基岩层和所述被保护层之间开设有被保护层掏穴，所述被保护层和所述保护层之间开设有保护层掏穴，所述保护层的下部设有裸孔，所述被保护层掏穴内设有第一瓦斯抽取管，所述保护层掏穴内设有第二瓦斯抽取管，所述第二瓦斯抽取管在所述保护层掏穴的位置处设有保护层筛孔，所述第一瓦斯抽取管在所述被保护层掏穴的位置处设有被保护层筛孔；所述第一瓦斯抽取管的内部固定安装有泄压防护机构；本发明有利于提高保护层、被保护层及层间瓦斯的抽采效率，保证保护层及被保护层工作面安全回采。

摘要： 本发明属于煤矿开采技术领域，提供一种地面钻井抽采采动卸压瓦斯的方法，包括以下步骤：步骤S1，基于煤层采空区范围边界，沿开采工作面走向布置数组地面钻井，所述地面钻井内错风巷和机巷；步骤S2，开采前进行地面钻井的施工；步骤S3，向钻井中下入瓦斯抽采管，当开采至距离地面钻井一定间距时，对岩层段与煤层顶板之间的区段进行瓦斯抽采；步骤S4，根据工作面推进距离、瓦斯抽采浓度、煤层采空区瓦斯抽采流量、总的瓦斯流量实时调整瓦斯抽采设备的抽采负压。本发明的抽采方法对现场作业有明确可操作的实施参考，具有有效抽采时间长、抽采率高、钻井数量少、作业效率高和钻孔难度低的优点；且对抽采负压的调控，使抽采安全有效，并能节省能耗。

摘要： 本发明公开了一种采空区环形裂隙圈煤层气抽采地面钻井井位设计方法，包括以下步骤；步骤1、在采空区环形裂隙圈规划多口地面钻井的井位，并设定多口地面钻井中第一口地面钻井的井位距离开切眼之间的水平距离、相邻地面钻井的井位之间间距的具体数值；步骤2、获取煤层倾角、煤层厚度、煤层分层数、关键层的厚度，以及关键层岩体的单轴抗压强度；步骤3、根据不同的煤层倾角和关键层岩体的单轴抗压强度，通过煤层厚度、煤层分层数、第一口地面钻井的井位距离开切眼之间的水平距离、相邻地面钻井的的井位之间间距，计算得到每口地面钻井的井位距离上顺槽的水平距离。本发明为科学、高效抽采采空区环形裂隙圈煤层气提供了可靠的技术保障。

摘要： 本发明公开了一种地面钻井采矿用多层采矿套管智能检测方法，通过位于内管通道的检测区段内的内检测装置上下移动过程中其探测传感器实时在水平方向发射与接收信号的同时、在垂直方向上向地面的信号处理装置传输信号，实现对采矿套管进行检测，通过确定探测装置位于内管通道内的具体深度以及对应深度时内检测装置的探测传感器相对于双层管结构的采矿套管的具体数值，定义数组来判断采矿套管的变形情况，并依据发生变形的采矿套管的管壁层面数将采矿套管的变形程度划分为轻微变形、一般变形、严重变形和特重变形四个等级，能够实现及时发现多层采矿套管的受损情况而采取措施、避免重大设备事故的发生。