下筛管抽采效果对比曲线图
“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺试验及效果分析
“两堵一注”囊袋式带压注浆封孔工艺试验及效果分析孟键;白鹏【期刊名称】《中国煤炭工业》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】3页(P65-67)【作者】孟键;白鹏【作者单位】华电煤业集团有限公司;山西石泉煤业有限责任公司【正文语种】中文一、引言煤层瓦斯抽采工作是煤矿瓦斯治理最主要的手段，也是瓦斯利用的重要环节，煤层瓦斯抽采效果的好坏，直接影响煤矿的安全生产。
瓦斯抽采工作在高瓦斯、突出矿井瓦斯治理工作中具有不可替代的作用。
由于我国煤层地质条件复杂、透气性差、地应力大，使得常规的封孔方法和工艺封孔效率低、封孔效果差。
山西石泉煤业有限责任公司目前所开采的3号煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，矿井瓦斯问题尤为严重。
原有封孔技术缺陷使得石泉煤业抽采钻孔漏气严重、抽采瓦斯浓度低，不利于煤层瓦斯抽采工作，也非常不利于煤矿安全生产。
基于此，结合石泉煤业3号煤层具体情况，开展针对巷道周边煤岩体蠕变条件下的巷周及钻孔周边应力分布规律与裂隙发育特征，并根据其确定结果，确立煤层钻孔的合理始封位置、合理封孔深度、合理注浆压力等参数研究，为提高煤层钻孔封孔质量提供理论基础和技术支持。
二、目前我国煤矿煤层钻孔封孔技术存在的主要问题巷道周围煤岩体的蠕变效应对于钻孔始封位置和封孔段长度影响研究较少，注浆压力等选择不合理，导致钻孔周边裂隙无法被完全封堵、封孔效果不理想，使得煤层瓦斯抽采效果差、煤层测压测值不准，影响瓦斯治理措施，为煤矿安全生产埋下隐患。
三、采用聚氨酯封孔工艺现状石泉煤业原来采用聚氨酯材料对煤层钻孔进行封孔，并联网抽采，但瓦斯抽采效果并不理想，瓦斯抽采效率普遍不高，其主要原因之一就是封孔质量差。
以采用聚氨酯封孔的巷帮钻场抽采瓦斯参数为例，30106胶带顺槽在掘进初期20d内掘进了50.4m，巷帮钻场4个超前钻孔瓦斯抽采浓度稳定在4%～6%，瓦斯抽采纯量在0.1～0.14m3/min，单个钻孔瓦斯抽采纯量平均为0.025～0.035m3/min，由此可见，采用聚氨酯封孔方法的封孔效果并不理想。
试井曲线分析应用(共25张PPT)
9
无限作用径向流动阶段
这个阶段时半对数曲线呈直线的阶段。压降实验中，在这一阶段，压降漏斗径向地 向外扩大，边界的影响还非常小，可以忽略，流动形态与无限大地层径向流动毫无 两样，所以称为无限作用径向流动阶段。在这一阶段如果油藏是均质的，双对数曲 线呈下图中左图所示；如果油藏是非均质的，则呈现下图中右图所示。
把诊断曲线各个阶段的特征、对应的特种识别曲线及可求得的参数在一张图上标出，得 示意图。
第四章
双重孔隙介质油藏的试井解释
一 压力动态
一开井，裂缝系统中的原油流入井筒，但基质岩块系统仍保持原来的状态，尚 没有流动发生。这时井底压力所反映的是裂缝系统的特性，并且恰与均质:油藏相 同，因此可以拟合均质油藏模型的某一条样板曲线。这是裂缝系统流动阶段，称 为第一阶段。
不1（同1的）运流用油动了阶藏系段统在可分以平析求的面出概部上念分和是特数性无值参模限数拟。大方法的，；使试井解释从理论上大大前进了一步。 把第现（（诊二代23断 章 试））曲井油开线解各释藏井个方上阶法生段下产的均特前征具油、有对藏应不的具渗特有种透识相隔别同曲层线的；及可压求力得的。参数在一张图上标出，得示意图。 半无在2（对限这内1数 导 种）边曲流情井线性形界呈垂，筒条现直其件存两裂双个缝对储直是数效线指曲段具线应，有一；它一开们条始（的垂就2斜直沿）率裂着之缝一表比的条皮为模曲型线1效:2，，，应这然由条后；两裂转条（缝到直的一3线）宽条段度曲的水为线交，0力点，如所压沿下对着图裂应裂左的缝裂所时没示缝间有。任；，何可压以力计损算失测。试井到直线断层的距离d
此时半对数曲线只出现一条直线段，如图所示。 这个阶段时半对数曲线呈直线的阶段。
（二）无限导流性垂直裂缝切割井筒的情形
无限导流性垂直裂缝是指具有一条垂直裂缝的模型，这条裂缝的宽度为0，沿着 裂缝没有任何压力损失。在这一情形，在早期，压差与时间的平方根成正比。
瓦斯防治技术1
其他所有5000t以上的突出全部在重庆市的煤矿
三、我国突出特点 • （1）突出矿井的分布面广，在部分地区比较严重 我国有20多个省（区）的一些矿井发生了突出，其中 四川、重庆、贵州、湖南、江西、辽宁和河南等省的突 出情况比较严重，不仅突出次数多，而且强度也大。特 别是湖南省的突出矿井数和突出总次数，均占全国总数 的1/3以上，而特大型突出的比例更大，占全国该类型突 出次数的一半以上。贵州突出矿井数也占全国总数的1/3。
≤1000t
1001～2500t 2501～4000t 4001～6000t 6001～8000t 8001～10000t >10000t
5.6m3/min
4.9～12.3 10.4～16.7 15.3～22.9 20.8～27.8 25.0～31.3 >27.8
2、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》
目的：与《煤矿瓦斯抽采基本指标》 、《防突煤与瓦斯突出规定
一、中国煤矿瓦斯抽采条件及研究方向
0
影响中国煤矿瓦斯抽采的关键技术： 瓦斯赋存参数快速测定技术
煤层增透技术（保护层开采及预裂爆破、水力 致裂等）
松软煤层打钻技术（地质构造及采深）
二、瓦斯抽采目标
1、《煤矿瓦斯抽采基本指标》 2、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》 3、《防突煤与瓦斯突出规定》
1、瓦斯抽采应达到的目标《煤矿瓦斯抽采基本指标》
开 采煤 层未卸 压瓦斯 抽放方法
开 采煤 层采动 卸压瓦 斯抽放方法
人 为强化 卸压瓦斯抽 放方法
岩巷揭煤 层预抽瓦 斯方法
煤巷掘进 预抽瓦斯 方法
回采工作 面大面积 预抽瓦斯 方法
边掘边抽 卸压瓦斯 抽放方法
边采边抽 卸压瓦斯 抽放方法
开采保护层 抽放开采煤 层卸压瓦斯 方法
煤矿井下水力压裂增透抽采技术
水力压裂提出的背景
4 煤层气开发与瓦斯治理的现状并不乐观
1）煤层气技术现状 对于非突出煤： ◆少数地区实现了局部商业化开发； ◆而支撑整个煤层气行业的是地面垂直井压裂完井工艺； ◆可以实现水力压裂强化增透抽采 对于突出煤： 地面煤层气开发的禁区、井下瓦斯产出的低效率区
煤矿井下水力压裂增透抽采技术
主要内容
1
2
3
水力压裂提出的背景
水力压裂技术简介
水力压裂技术装备及工艺
水力压裂的应用
4
1《防治煤与瓦斯突出规定 》要求区域消突先行
水力压裂提出的背景
第六条规定：防突工作坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域综合防突措施的，严禁进行采掘活动。 区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标。
渝阳煤矿水力压裂
2
压裂地点定为N3704西瓦斯巷(下)
钻孔布置
为了准确地获取煤层参数，并检验压裂效果及测试抽采半径。本次陆续共布置标准孔2个、压裂孔1个、检验孔15个
压裂过程
压裂的有效时间为10小时30分。分两个阶段，第一阶段压裂第一阶段压裂持续时间为278分钟，第二阶段持续350分钟。煤岩层产生破裂时间为第111分钟，此时压力从45.1MPa突降至36.1MPa，流量从1.2m3/h升至2.6m3/h。
——水力压裂是实现区域消突和局部消突的有效技术
单一突出煤层区域消突困难
水力压裂提出的背景
2 提高预抽瓦斯浓度的需求
抽采瓦斯浓度、抽采量、抽采率抽采时间取决于煤层透气性以及抽采工艺 ——压裂是煤层增透的有效途径、是提高预抽瓦斯浓度抽采的有力保证
水力压裂提出的背景
井下作业井下管柱图图例
油管锚
40
5
电潜泵
14
球 座
23
接 箍
32
油管扶正器
41
6
筛 管
15
十字块
24
震击器
33
补偿器
42
7
割缝筛管
16
配水器
25
鱼 顶
34
皮碗封
43
8
丝 堵
17
销钉泄油器
26
防 顶
35
螺杆泵固定器
总承
44
9
安全接头
18
定压凡尔
27
封隔器
36
洗井保护器
45
作业井下管柱图参考图例（二）
序号
工具名称
图例
序号
作业井下管柱图参考图例（一）
序号
工具名称
图例
序号
工具名称
图例
序号
工具名称
图例
序号
工具名称
图例
序号
工具名称
图例
1
油 管
10
水井底筛堵
19
喇叭口
28
砂 面
37
绕丝筛管
2
泄油器
11
配产器
20
沉砂式底球
29
塞 面
灰 面
38
滤砂管
3
单流阀
12
螺杆泵
21
导 锥
30
人工井底
39
4
抽油泵
13
射流泵
水力活塞泵
22
防蜡器
27
篮式打捞筒
作业井下管柱图参考图例（三）
序号
工具名称
图例
序号
管柱图
CYBXXTH-X.X-1.2S7F 米 2"J55平式油管 堵 米 3"J55平式油管 2 1 2"J55平式油管 筛 管 米 堵 米 丝
米 米 层 米
丝
人工井底
XXXXXXX 图13 掺水防砂管柱图
米
管柱结构示意图
2 1 2"N80平式油管 米 2 1 2"平式油管
CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1 米(带泄油器) 筛 管 米 导 米 米 层 米 人工井底 锥 米
2 ½”J55加厚油管 2 ½”J55平式油管 CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1 带泄油器 筛管 丝堵
生产层 丝堵
停产层 丝堵
丢手接头 封隔器
封隔器 支撑器 坐封球器 人工井底
图 13 封 下 采 上 管 柱 示 意 图
2 ½”J55加厚油管 2 ½”J55平式油管
配产器为 无堵塞器的 甲配。 坐封压力 7.0—8.0T。
生产层
2 ½”J55加厚油管 2 ½”J55平式油管
CYBXXTH(L)-X.X-1.2F1
带泄油器+泵套 筛管 丝堵 生产层
人工井底
泵下悬挂尾管长度规定
1、对于组合泵，下接掺水 管柱长度见表1： 泵径
32 38 2、对于整筒泵，下接掺水 管柱长度见表2：
2 ½”
200 300
2”
400 500
泵径
筛管 丝堵
生产层
生产层
人工井底
图10、螺杆泵采油管柱
一般要求用3″油管和1″ 抽油杆组合，若泵深仅下800公 尺以上，排量在20m3以内，可 用2 1/2″油管与7/8″抽油杆 组合。
下螺杆泵转子及抽油杆柱， 转子快到定子前要放慢下放速 度，以免转子损坏定子。 螺杆泵专用四通上端面以 下6米以内不得有抽油杆接箍， 专用四通上端面以上预留光杆 长度2.0m。
测井曲线-地层
测井曲线要素及其常规组合测井曲线地质意义幅度：分为低幅、中幅和高幅三个阶段形态①钟形：反映水流能量向上减弱，它代表河道的侧向迁移或逐渐废弃②漏斗：反映砂体向上部建造时水流能量加强，颗粒变粗分选加好，代表砂体上部受到波浪改造影响，此外也代表砂体前积的结果。
③箱形：反映沉积过程中能量一致，物源充足的供应条件，是河道砂坝的曲线特征。
④对称齿形：常见的一种曲线形态，它多以充刷、充填作用为主，具有正粒序。
⑤反向齿形：常见的一种曲线形态，河水道末稍前积式充填为主具有反粒序。
⑥正向齿形：为充填堆积特征，常代表洪水作用下的堆积具有对称粒序。
⑦指形：代表强能量下的中层粗粒堆积，如海滩、湖滩⑧漏斗-箱形：代表丰富物源供应下的水下沙体堆积，为河口堆积的典型特征。
⑨箱形-钟形：环境为有丰富的物源，但后期由于河道迁移或废弃导致能量衰减，具有河道的均质沉积，到后期正向粒度的沉积。
⑩上为漏斗-箱形，下为漏斗-钟形：代表河道在迁移摆动条件下，有丰富物源供应的水道充填式堆积。
（8）、（9）、（10）统称为复合形，表示由两种或两种以上曲线形态组合，表示一种水动力环境向另一种环境的变化。
各类形态又可进一步细分为光滑形和锯齿形。
不同水动力条件造成了不同环境下的沉积层序在粒度、分选、泥质含量等方面的特征，因而具有不同的测井曲线形态。
它集中反映出的基本形态和特征包括：幅度：幅度的大小反映粒度、分选性及泥质含量等沉积特征的变化，如自然电位的异常幅度变化、自然伽马幅值高低可以反映地层粒度中值的大小，并能反映泥质含量的高低。
能量厚度：能量厚度反映单砂体水动力较强渗透砂体沉积时间（厚度）。
形状：指单砂体曲线形态，有箱形、钟形、漏斗形、菱形和指形等，反映沉积物沉积时能量变化或相对稳定的情况，如钟形表示沉积能量由强到弱的变化。
接触关系：接触关系指砂岩的顶、底界的曲线形态，反映砂岩沉淀初期及末期的沉积相变化。
次级形态：次级形态主要包括曲线的光滑、包络线形态及齿中线的形态，他们帮助提供沉积信息，如齿中线成水平表明每个薄砂层粒度均匀、沉积能量均匀周期性变化。
河南省煤矿井下打钻抽采标准化管理规定(修订)
（一）钻孔封孔前，封孔段内的煤、岩粉必须用压风或水清理干净。
（二）推广全孔深下筛网管技术，钻孔封孔宜采用Φ50mm（32～50mm）且具有一定强度的管材封孔。钻孔封孔深度不低于15m，封孔段长度不低于8m。封孔宜采用囊袋式、分段带压注浆封孔或其他经检验有效的技术工艺与方法。
第二十八条抽采钻孔的联网
（一）抽采钻孔的联网必须采用标准件连接。
第八条专业化打钻队伍机构设置和人员配置
（一）处领导班子配置：处长、党委书记、党委副书记（兼纪委书记、工会主席）各1人、副处长（生产、安全、机电各1人）、总工程师、总会计师各1人,共8人。
（二）处级管理机构各业务管理部门：打钻管理办公室、防治水办公室、调度室、安检科、机电科、计划科、企管科、职工培训中心、人力资源科、财务科、物管站等，各部门设正职1人，副职根据各科室业务工作量大小配备副职1-3人，科员1-3人。
第十八条穿层钻孔控制巷道两侧的范围是：倾斜、急倾斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20m，下帮至少10m；其他为巷道两侧轮廓线外至少各15m。孔径不小于75mm，其终孔位置控制到煤层顶（底）板0.5m。施工期间若出现喷孔、夹钻、顶钻和响煤炮等异常现象时在两组穿层钻孔中间加打一组穿层钻孔。
第十九条当穿层钻孔施工（抽采）后校检未达标区域必须采取补打钻孔或实施水力冲孔泄压增透措施，直到校检指标符合达标要求为止。
（三）用于临时抽采的采煤工作面卸压带浅孔或其它钻孔，可以使用专用快速封孔器封孔。用于测定煤层瓦斯压力、水力压裂等用途的特殊钻孔，应采用专门设计的封孔方法和装置。
（四）使用“两堵一注带压封孔”方法时，两端封堵“囊袋”与中间封堵段的注浆压力不低于1.5MPa，并在压力达到1.5MPa后，保持压力稳定时间3～5min，使浆料充分渗入钻孔周边裂隙。封孔浆料应具有微膨胀性，凝固后膨胀率控制在5%以内，防止过度膨胀密度降低或产生孔隙。
20150609作业采油案例--六个问题
一、 生产示功图案例分析
◆此图为游动阀漏失，曲线左上部有 圆形缺损，有时右上角也呈圆形缺 损；若游动阀或阀座被严重刺坏，上 部曲线则呈圆形。
◆下图为游动阀球卡死（张开着）， 或是修井作业时柱塞没有下人泵筒， 或是井下泄油器被打开，均不出油。
孤岛采油厂井下作业西区
一、 生产示功图案例分析
孤岛采油厂井下作业西区
一、 生产示功图案例分析
◆此图是柱塞受油井出砂影响，容易卡泵时的示 功图，特征为上、下曲线没有明显的“阻尼”状， 而是呈“小牙齿”状的不规则、不重复的示功图。
◆图为斜形向上的“黄瓜状”示功图，属于柱
塞卡死在泵筒内不动。若活塞卡死在冲程中部
位置，就像此图；若柱塞卡死在冲程下部，图 形位置比这还高；若柱塞卡死在冲程上部，图
孤岛采油厂井下作业西区
二、 供液不足案例分析
2、地层能量充足、泵吸入部分堵塞案例
日期 井号 GDNB76X42 GDNB76X42 GDNB76X42 GDNB76X42 GDNB76X42 GDNB76X42 GDNB76X42 amond 2015-02-06 2015-02-07 2015-02-08 2015-02-11 2015-02-12 2015-02-13 2015-02-14 泵径 冲程 冲次 套压 回压 日产液量 日产油量 含水 井口温度 mm 57 57 57 57 57 57 57 m 次/min MPa MPa 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4 4 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0.9 0.9 t/d 0 0 t/d 0 0 0 0 0.2 0.4 0.6 % 0 0 100 0 97 95.2 93.4 ℃ 20 21 30 20 27 27 29 备注 KJ:16:00检泵查管、下57泵*1000m开井，量油不出 量油不出，RC XJ:9:00-11:00罐车洗井，调参，由4次调2次 量油不出 8:00返工开井出油进干
下向低浓钻孔“抽-注”排水排渣抽采一体化技术研究
下向低浓钻孔“抽-注”排水排渣抽采一体化技术研究
马广兴;王东杰;陈立伟;边乐
【期刊名称】《能源与环保》
【年(卷),期】2024(46)5
【摘要】为了防止永夏矿区陈四楼煤矿煤与瓦斯突出事故的发生,在采用水力排渣钻孔进行抽采瓦斯时,发现在钻孔内存在着大量的水和煤渣,堵塞了煤体内部的孔隙通道,对煤层瓦斯运移和钻孔孔壁的稳定性产生不利影响,从而严重影响了瓦斯抽采的效果。
针对煤矿急需解决的俯孔排水排渣问题,提出采用压风吹孔技术,将孔内水和煤渣带出孔外,疏通钻孔堵塞通道。
该技术在陈四楼煤矿井下现场应用效果良好,吹孔后钻孔平均在抽浓度由11.86%提升到了18.73%~56.38%,低浓钻孔提升效果明显;代替了以往水力排渣钻进技术,达到高效抽采瓦斯、保证煤矿安全生产的目的,对钻孔抽采瓦斯过程中能够及时排出水和煤渣有一定指导意义。
在此基础上,形成的一套下向低浓钻孔“抽—注”排水排渣一体化技术及工艺,为下向低浓钻孔排水排渣工作提供参考借鉴。
【总页数】6页(P16-20)
【作者】马广兴;王东杰;陈立伟;边乐
【作者单位】永城永安矿山安全技术工程有限公司;河南理工大学安全科学与工程学院;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心;煤矿灾害预防与抢险救灾教育部工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TD712
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抽采观测日期抽采浓度/%
2016.5.332抽采观测日期
2016.5.8382016.5.3
2016.5.13422016.5.8
2016.5.18442016.5.13
2016.5.23482016.5.18
2016.5.28522016.5.23
2016.6.2582016.5.28
2016.6.2
150202运输顺槽下筛管抽采观测表
150202运输顺槽下筛
0
10
20
30
40
50
60
70
150202运输顺槽下筛管管路抽采浓度随时间
变化曲线图
150202运输顺槽
下筛管抽采观测
表 抽采浓度/%
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
150202运输顺
抽采纯流量/m³/min
1.2
1.4
1.6
1.8
1.82
1.86
1.9
槽下筛管抽采观测表
运输顺槽下筛管抽采量随时间变
化曲线图
150202运输顺
槽下筛管抽采
观测表 抽采纯
流量/m³/min