[发明专利]一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法

说明书

本发明公开了一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法，包括从上到下依次设置的一开钻孔、二开钻孔、三开钻孔及四开钻孔；通过一开钻至基岩下15m，下入套管，水泥固井至地面；二开钻至含水层下15m下入套管，水泥固井返至基岩上；三开钻至煤层采空区裂隙带中，若出现负压状态，改用套管钻井继续下钻至采空区煤层底5m处，钻井套管作为技术套管，灌入水泥封固套管与采空区井壁之间（如若出现气体正压喷出，则停钻，一般煤层顶板15‑20m处加筛管完井；四开继续钻至下组煤层底25米m处，下入套管，水泥固井，安装井口；本发明使得采空区井遇到负压状态可继续钻入下组煤层，避免井的废弃，造成经济损失。

技术领域

本发明属于煤层气开发技术领域，具体涉及一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法。

背景技术

当前在去产能的大背景下，每年大面积的煤矿关闭，成为废弃矿井发展开发的机遇时期，在关闭矿井中煤层气储量大，浓度高，成为煤层气地面开发极好的区域；但是由于一些矿井的采空区密封不严实，或者与井下通风系统连接，导致无气或者负压状态出现，造成地面采空区煤层气井废弃，为了能够有效利用原有采空区地面抽采井，继续钻至下组煤层，开采下组煤层气，设计此井身结构及固井方法。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

1.一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法，包括从上到下依次设置的一开钻孔、二开钻孔、三开钻孔及四开钻孔；所述一开钻孔由地表到基岩以下15m位置a处，下入一开表套水泥固井至地面，二开钻孔由一开底部钻至含水层下15m位置b处，下入二开套管水泥固井至地面处，三开钻孔由二开底部钻至采空区底8m处位置c处，下入三开套管至井底，封固三开套管与采空区底部井筒壁;四开钻孔至下组煤层下25m位置d处，下入四开套管水泥固井，安装井口完井；所述二开套管顶部高于地面0.8米，所述一开钻孔的直径大于二开钻孔的直径，二开钻孔的直径大于三开钻孔的直径，三开钻孔的直径大于四开钻孔的直径。

2.一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法，包括从上到下依次设置的一开钻孔、二开钻孔以及三开钻孔；一开钻孔由地表到基岩以下13m位置a处，下入一开表套水泥固井至地面；二开钻孔由一开底部钻至含水层下13m位置b处，下入二开套管水泥固井至地面处；三开钻孔由二开底部钻至煤层顶板裂隙带（漏风或漏浆）位置c处，下入三开筛管至井底，筛管与二开套管重叠10m,安装井口完井；二开套管顶部高于地面0.5米，一开钻孔的直径大于二开钻孔的直径，二开钻孔的直径大于三开钻孔的直径。

3.一种优化的采空区煤层气地面抽采井身结构及固井方法，包括从上到下依次设置的一开钻孔、二开钻孔、三开钻孔以及四开钻孔；一开钻孔由地表到基岩以下8m位置a处，下入一开表套水泥固井至地面；二开钻孔由一开底部钻至含水层下8m位置b处，下入二开套管水泥固井至地面处；三开钻孔由二开底部b钻至煤层顶板裂隙带（漏风或漏浆）位置c处,若出现倒吸或无气状况,则继续钻进至采空区底以下15m位置c¹处，三开钻杆作为技术套管留在井筒内，在技术套管与采空区底部井筒壁之间固井；四开钻孔至下组煤层下18m位置d处，下入四开套管水泥固井，安装井口完井；二开套管顶部高于地面0.8米，一开钻孔的直径大于二开钻孔的直径，二开钻孔的直径大于三开钻孔的直径，三开钻孔的直径大于四开钻孔的直径。

4.一开：采用D425mm钻头钻进，钻穿黄土及地表松散岩石层，至比较稳定的基岩下15m终孔；下入钢级J55外径D377.7mm表层套管，下至距一开孔底0.5m，采用常规密度水泥固井，水泥返高至地表；二开：采用D311.15mm钻头钻至含水层下部15m，下入钢级J55外径D244.5mm的二开套管，封固套管底口，水泥返至地面，侯凝；三开：采用D215.9mm的钻头钻进，钻至采空区上方裂隙带（漏风或漏浆处）完钻，下入钢级N80外径D139.7mm的筛管，完井安装井口。