[实用新型]一种煤层多段注酸瓦斯抽采一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种煤层多段注酸瓦斯抽采一体化装置，包括注酸/排酸/瓦斯抽采共用的矿用防腐铝管，矿用防腐铝管的两端分别设有矿用防腐铝管接口，矿用防腐铝管的后部侧壁设有排酸孔，矿用防腐铝管的外部包裹有膨胀部分；膨胀封部分包括密封软橡胶层，所述密封软橡胶层的两端分别密封固定在所述矿用防腐铝管的外壁上，且前端设有注水口、后端设有排水口，注水口和排水口分别通过快接口连接有矿用小口径防腐软管。进行分段注酸、排酸及瓦斯抽采，可根据实际井下裂隙发育程度控制酸化层数及膨胀压力，可针对不同煤层地质条件，实现一次安装管路完成注酸、排酸与瓦斯抽采三项工作。大大提高煤层增透效果，弥补了煤矿井下分层酸化系统的缺乏。

技术领域

本实用新型涉及一种酸化及瓦斯抽采技术，尤其涉及一种煤层多段注酸瓦斯抽采一体化装置。

背景技术

在煤炭开采过程中，始终涉及到煤的伴生资源煤层气的开采。据研究发现，煤体本身含有很多原生裂隙，但基本上都被方解石、白云岩等碳酸盐类矿物质所填充，这是导致煤层低透气性的一个重要原因。酸化压裂工艺可溶解煤体中含有的碳酸盐杂质，进而使煤体内部的原生裂隙重新疏通并形成新的裂缝，形成较为发达的通透网络结构，从而降低瓦斯在煤层中流动的阻力，改善瓦斯抽放效果。

目前，煤矿注酸工艺多采用笼统式酸化，即注酸钻孔到达终孔位置后，置入注酸管路，再用封孔器或水泥砂浆一次封孔。但一般煤层钻孔为增加增透效果需达到一定深度，而地应力或地质条件的变化会导致煤层不同区段孔裂隙发育不均匀，存在非均质性。笼统式酸化条件下，高低渗透层同处于一个压力系统，酸液必定会易于流入高渗透煤层而难于流入孔裂隙发展不均匀的低渗透煤层区段，导致酸化效果不理想。在油田开采低渗透水平井的酸化实践中，大多采用封隔器机械分段酸化工艺，该工艺实现分段效果的手段为执行“注入-暂堵-注入”工序，然后以投球憋压打滑套的方式使球和球座形成密封，依次打开不同层段即可进行分段酸化处理。分段酸化工艺使目标酸化层分为几个独立的区段，从而在孔内形成不同的压力系统，某一区段渗透率的高低并不影响其他区段的酸液渗流效果，较好地解决了不均匀酸化的问题。

如图1a、图1b所示，同一孔裂隙结构条件下，多层酸化工艺使酸液在低渗透率区段溶蚀时间较长，增透效果更好。

然而分段酸化工艺仍存在弊端：

(1)该工艺执行“注入-暂堵-注入”工序，操作耗时长且仅可将水平段分为3-5段，更多区段的注酸工艺鲜有报道，对于部分煤层来说无法满足工程要求。

(2)用于分隔钻孔空间的材料，其膨胀压力分为不可调节式(封堵球)或与酸液采用同一压力系统(胶囊封孔器)，在实际工程应用中，注酸压力需预先设定，而非独立式的膨胀压力不可根据煤层的松软程度灵活调节，无法适应所有钻孔封堵要求。

有鉴于此，为了提高实际应用中煤层增透效果，实现井下煤层深钻孔可控制层数，可调节膨胀压力的分段注酸，保证钻孔密封性，降低酸化工艺与瓦斯抽采流程的繁琐性，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种集注酸、排酸与瓦斯抽采一体可实现井下多区段煤层酸化的煤层多段注酸瓦斯抽采一体化装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的煤层多段注酸瓦斯抽采一体化装置，包括注酸/排酸/瓦斯抽采共用的矿用防腐铝管7，所述矿用防腐铝管7的两端分别设有矿用防腐铝管接口11，所述矿用防腐铝管7的后部侧壁设有排酸孔9，所述矿用防腐铝管7的外部包裹有膨胀部分；

所述膨胀封部分包括密封软橡胶层6，所述密封软橡胶层6的两端分别密封固定在所述矿用防腐铝管7的外壁上，且前端设有注水口1、后端设有排水口8，所述注水口1和排水口8分别通过快接口连接有矿用小口径防腐软管10。