[发明专利]一种微生物联合水力压裂煤层增透系统及方法

权利要求书

1.一种微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，包括：

套管（23），所述套管（23）的一端与分离硐室（26）连接，所述套管（23）的另一端设在目标钻孔（22）内；

水力压裂钻孔（15），以所述目标钻孔（22）为基准沿煤层（27）方向开设；

所述水力压裂钻孔（15）内放置有微生物送样管（16）、高压注水管（17）和注浆管（18），所述微生物送样管（16）与微生物合成容器（1）连接；所述高压注水管（17）与水泵（13）连接；所述注浆管（18）与注浆泵（14）连接；

所述微生物合成容器（1）的顶部设置有PH计探头（6）、温度探头（7）和OPR探头（8），所述微生物合成容器（1）内填充有原溶液，所述原溶液包括微生物（28）、胶囊壳材料、乳化剂和改性剂，所述微生物合成容器（1）对所述原溶液进行搅拌，并控制反应环境的气体含量、PH值、温度以及余氯含量，使得所述微生物（28）表面发生界面聚合反应，并被所述胶囊壳材料包覆，最终形成胶囊型微生物反应溶液（3）。

2.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器（1）外壁开设有进样口（4）和出样口（11），所述进样口（4）连接有进口阀（9），所述出样口（11）通过出口阀（12）和所述微生物送样管（16）连接。

3.根据权利要求2所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述PH计探头（6）、所述温度探头（7）和所述OPR探头（8）的一端位于所述微生物合成容器（1）的内腔，且与所述胶囊型微生物反应溶液接触。

4.根据权利要求3所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器（1）的顶部还开设有气阀（5）。

5.根据权利要求4所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器（1）的底部设有磁力搅拌珠（10）。

6.根据权利要求5所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述微生物合成容器（1）的外壁设有保温层（2）。

7.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述分离硐室（26）靠近所述套管（23）的一端设有压力表（24）和流量计（25）。

8.根据权利要求1所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，其特征在于，所述目标钻孔（22）和所述水力压裂钻孔（15）之间分布有待抽采段（19），所述待抽采段（19）中存在煤层裂缝（20）。

9.一种基于如权利要求1至8中任一所述的微生物联合水力压裂煤层增透系统，所实现的一种微生物联合水力压裂煤层增透方法，其特征在于，包括：

在煤层（27）底板处开设目标钻孔（22）；

在所述目标钻孔（22）端口处安装套管（23），将所述套管（23）与分离硐室（26）连接，在所述分离硐室（26）前端设有压力表（24）和流量计（25）；

在所述目标钻孔（22）处，沿煤层（27）方向开设水力压裂钻孔（15），所述目标钻孔（22）与所述水力压裂钻孔（15）之间分布待抽采段（19），所述待抽采段（19）中存在煤层裂缝（20）；

所述水力压裂钻孔（15）内设置有高压注水管（17）、微生物送样管（16）和注浆管（18），将所述高压注水管（17）与水泵（13）连接，将所述微生物送样管（16）与微生物合成容器（1）连接，将所述注浆管（18）与注浆泵（14）连接；

将所述微生物合成容器（1）中的胶囊型微生物反应溶液和所述水泵（13）中的高压水混合对所述水力压裂钻孔（15）进行水力压裂；

当所述水力压裂钻孔（15）和目标钻孔（22）形成贯通的宏观裂隙后，关闭水泵（13）与微生物合成容器（1）中的出口阀（12），通过注浆泵（14）注浆支撑裂缝，并根据所述套管（23）上的所述压力表（24）与所述流量计（25）读数计算瓦斯抽出量。

10.根据权利要求9所述的微生物联合水力压裂煤层增透方法，其特征在于，所述胶囊型微生物反应溶液的制备方法包括：

通过进样口（4）向所述微生物合成容器（1）中加入微生物（28）、胶囊壳材料、乳化剂和改性剂以形成原溶液；

通过磁力搅拌珠（10）对所述原溶液进行搅拌混合，利用微生物合成容器（1）上设置的气阀（5）、所述PH计探头（6）、所述温度探头（7）和所述OPR探头（8）控制反应环境，使得所述微生物（28）表面发生界面聚合反应，并被所述胶囊壳材料包覆，以形成胶囊型微生物反应溶液（3）。