專利名稱：用于從地面通到地下礦層的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及地下礦層的開采，更具體地涉及用于從地面通到地下礦層 的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
許多年來，發(fā)現(xiàn)了含有大量夾帶的甲烷氣體的煤的地下礦層，這些煤的地 下礦層局限于從煤層中得到甲烷氣體的生產(chǎn)中。但是，大量的問題阻礙了更廣 泛的開發(fā)和使用儲存在煤層中的甲垸氣體。從煤層中得到甲垸氣體的首要問題 是在煤層可能延伸至幾千英畝的較大區(qū)域時，煤層在深度上相當(dāng)淺，從幾英寸 到幾米變化。因此，盡管煤層常常相當(dāng)通到地面，但鉆入到煤層中用于獲得甲 烷氣體的豎直井僅能引流圍繞煤層的相當(dāng)小的半徑范圍。另外，對于經(jīng)常用來 從巖層中增加甲烷氣體產(chǎn)量的壓裂和其他方法，煤層是不可修復(fù)的。其結(jié)果是， 一旦生產(chǎn)從煤層中的豎直并可容易排放出的氣體，進(jìn)一步的生產(chǎn)在容量上就受 到了限制。此外，煤層經(jīng)常與地下水相關(guān)，為生產(chǎn)甲烷必須從煤層中排放地下 水。已嘗試水平鉆井圖形用來延伸暴露于用于引出氣體的鉆孔的煤層的數(shù)量。 但是，這樣的水平鉆井技術(shù)需要使用一圓弧形的(radiused)井眼，該井眼難 以從煤層中去除夾帶的水。從地下井中抽取水的最有效的方法一抽吸桿泵在水 平的或圓弧形的井眼中不能很好地工作。關(guān)于地面生產(chǎn)來自煤層中的氣體的另一問題是由于煤層的多孔性造成的 欠平衡鉆井狀態(tài)所引起的困難。在豎直的和水平的地面鉆井操作中，利用鉆井 流體將鉆屑從井眼移送到地面。鉆井流體在巖層上施加一流體靜壓，如果它超 過巖層所能承受的流體靜壓，這將致使鉆井流體喪失到巖層中。這使得所夾帶 的細(xì)小巖屑進(jìn)入到巖層中，從而易于阻塞產(chǎn)生氣體所需的孔、裂縫和裂痕。地面生產(chǎn)來自煤層的甲垸氣體的這些困難的結(jié)果，在開采之前必須從煤層
中排除的甲垸氣體已通過使用地下方法從煤層中排除。盡管使用地下方法可從 煤層中容易地去除水并消除欠平衡鉆井狀況，但它們僅能夠通過當(dāng)前的開采操 作通到暴露的有限量的煤層。例如，在進(jìn)行長壁開采時，地下鉆井設(shè)備用來鉆 削從正在被開采的面進(jìn)入到而后將被開釆的相鄰面的水平孔。地下鉆井設(shè)備的 局限限制了這些水平孔的到達(dá)范圍，由此限制了能夠有效排放的區(qū)域。此外， 下一個面的脫氣在當(dāng)前面的開采中限制了脫氣時間。其結(jié)果是，必須鉆削許多 水平孔以在有限的時期內(nèi)去除氣體。另外，在較高的氣體含量或氣體通過煤層 較多遷移的情況下，需要中止或延遲開采，直到下一個面能夠被充分地脫氣。 這些生產(chǎn)上的延遲增加了與使煤層脫氣相關(guān)的成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了用于從地面通到地下礦層的一改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，該方法或 系統(tǒng)基本消除或減少了與現(xiàn)有系統(tǒng)和方法相關(guān)的缺點(diǎn)和問題。具體講，本發(fā)明提供了帶有與一水平空腔井相交的排放圖形的一聯(lián)接的井(articulated well) 。該排放圖形提供了從地面到較大地下區(qū)域的通路，同時豎直空腔井允許有效 地取出和/或生產(chǎn)夾帶的水、碳?xì)浠衔锛捌渌V藏。按照本發(fā)明的一個實(shí)施例，用于從地面通到地層的一方法包括從地面到該 地層鉆削出一基本豎直的井。從地面到該地層鉆削出一聯(lián)接的井。該聯(lián)接的井 在地面處水平偏離基本豎直的井，并在鄰近地層的匯合處貫穿該基本豎直的井 。通過聯(lián)接的井鉆削從匯合處進(jìn)入到地層中的一基本水平的排放圖形。按照本發(fā)明的另一方面，該基本水平的排放圖形可以包括一羽狀圖形，該 羽狀圖形具有從該基本豎直的井延伸的、界定被該排放圖形覆蓋的一區(qū)域的第 一端至該區(qū)域的一遠(yuǎn)端的一基本水平的對角井眼。第一組基本水平的邊側(cè)井眼 彼此間隔開地在該對角井眼的第一側(cè)上從該對角井眼延伸至位于該區(qū)域的周 邊。第二組基本水平的邊側(cè)井眼彼此間隔開地在該對角井眼的相對的第二側(cè)上 從該對角井眼延伸至該區(qū)域的周邊。按照本發(fā)明的另一方面，用于對一地層進(jìn)行、以進(jìn)行開采的一方法使用了 基本豎直的井和聯(lián)接的井以及該排放圖形。水通過該排放圖形從地層排放到基 本豎直井的匯合處。通過該基本豎直的井將水從匯合處泵送到地面。通過基本 豎直的井和聯(lián)接的井中的至少一個從該地層生產(chǎn)氣體。在完成脫氣之后，通過 該排放圖形將水和其他添加劑注入到地層中來對該地層進(jìn)行。按照本發(fā)明的另一方面，設(shè)置一泵定位裝置，以將一井下泵精確地定位在 井眼的空腔中。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括提供用于從地面通到地下礦層的一改進(jìn)的方法和
系統(tǒng)。具體講，從一聯(lián)接的地面井眼在目標(biāo)層中鉆削一水平排放圖形，以提供 從地面到該地層的通路。通過桿式泵單元可有效地取出和/或生產(chǎn)從該地層通 過被豎直空腔井眼貫穿的該排放圖形排出的夾帶的水、碳?xì)浠衔?、及其他?體。因此，在地面處從低壓或低孔隙度的巖層中可有效地生產(chǎn)氣體、油、及其 他流體。本發(fā)明的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是包括提供了用于鉆削進(jìn)入低壓儲層中的一改進(jìn) 的方法和系統(tǒng)。具體講，使用一井下泵或氣體上升來減輕鉆井操作中用來取出 鉆屑的鉆井流體所施加的流體靜壓。因此，可在超低壓的情況下鉆削該儲層， 而不會使鉆井流體喪失到巖層中并阻塞該巖層。本發(fā)明的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括提供用于通到地層的一改進(jìn)的水平排放圖形。 具體講，具有一主對角線和相對的諸側(cè)線的一羽狀結(jié)構(gòu)可用來使從單個豎直井到一地層的通路最大化。諸邊側(cè)線的長度在最接近豎直井的地方最大并向著主 對角井眼的端部縮短，以提供對一四邊形或其他格子區(qū)域的均勻的通路。這允 許該排放圖形與長壁面和其他地下結(jié)構(gòu)對齊，以使礦道煤層或其他礦層脫氣。本發(fā)明另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括提供用于對煤層或其他地下礦層進(jìn)行人工作以 進(jìn)行開采的一改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。具體講，地面井眼用來在開采操作之前使煤 層脫氣。這減少了地下設(shè)備和操作，并增加了用于煤層脫氣的時間，這使得由 于較高氣體含量所導(dǎo)致的停工最少。此外，水和其他添加劑可在開采操作之前 泵送到脫氣的煤層中，以使灰塵和其他有害狀況最小化，以改進(jìn)采礦工藝的效 率，并改進(jìn)煤產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)包括提供從礦道煤層中生產(chǎn)甲垸氣體的一改進(jìn)的 方法和系統(tǒng)。具體講，在開采操作之前最初用來使煤層脫氣的井眼可在開采操作之后再次用來收集來自煤層的大量氣體(gobgas)。因此，與大量氣體的收 集相關(guān)的成本被最小化，以便于從已開采的煤層中收集大量氣體或變得可行。本發(fā)明的另一技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是包括提供用于在空腔中自動定位井下泵和其他 設(shè)備的一定位裝置。具體講， 一可轉(zhuǎn)動的空腔定位裝置被構(gòu)制成可以縮回，以 在井眼中移動并可在井下空腔中延伸以將該設(shè)備最佳地定位在空腔中。這使得 能夠?qū)⒕略O(shè)備容易地定位和固定在空腔中。從以下的附圖、描述和權(quán)利要求書中，本發(fā)明的其他技術(shù)優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員而言將變得顯而易見。


為了更完全地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)參見以下結(jié)合附圖的描述，其中相同的標(biāo)號表示相同的部分，在附圖中
圖1是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例通過貫穿一豎直空腔井眼的一聯(lián)接 的地面井眼在一地層中形成一水平排放圖形的剖視圖；圖2是示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例通過貫穿該豎直空腔井眼的該聯(lián)接 的地面井眼在該地層中形成水平排放圖形的剖視圖；圖3是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例通過一豎直井孔從一地層中的水平 排放圖形產(chǎn)生流體的剖視圖；圖4是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例用于通到地層中的礦層的一羽狀排 放圖形的俯視圖；圖5是示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例用于通到一地層中的礦層的一羽狀 排放圖形的俯視圖；圖6是示出按照本發(fā)明的又一實(shí)施例用于通到一地層中的礦層的一四邊形的羽狀排放圖形的俯視圖；圖7是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例用于脫氣和對煤層進(jìn)行工作以進(jìn)行 開采操作的位于煤層的面中的對齊諸羽狀排放圖形的俯視圖；圖8是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例用于對煤層進(jìn)行工作以進(jìn)行開采操 作的一方法的流程圖；圖9A-C是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的一空腔井眼定位工具的剖視圖具體實(shí)施方式
圖1示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例、用于從地面通到一地下區(qū)域的一個空 腔和聯(lián)接的井的結(jié)合。在該實(shí)施例中，該地層是煤層。應(yīng)當(dāng)理解到，使用本發(fā) 明的雙井系統(tǒng)可以相似地通到其他低壓、超低壓和低孔隙度的地層，以在該區(qū) 域中取出以及/或生產(chǎn)水、碳?xì)浠衔锖推渌黧w，并在開采操作之前處理該 區(qū)域中的礦物。參見圖1， 一基本豎直的井12從地面14延伸至目標(biāo)煤層15。該基本豎直 的井12相交穿過煤層15并在煤層15之下繼續(xù)延伸。使用終止在煤層15的高 度或該高度之上的合適的井筒16對該基本豎直的井加襯套。該基本豎直的井12在鉆井的過程中或之后進(jìn)行測井以精確地定位煤層15 的豎直深度。因此，在隨后的鉆井操作中不會錯過該煤層，并且在鉆井時不必 采用用來定位煤層15的技術(shù)。在該基本豎直的井12中的煤層15的高度處形 成一擴(kuò)大直徑的空腔20。如以下的更詳盡的描述，該擴(kuò)大直徑的空腔20提供 了基本豎直的井與用來在煤層15中形成基本水平的排放圖形的聯(lián)接的井相交 的匯合處。該擴(kuò)大直徑的空腔20還提供了在生產(chǎn)操作過程中用于從煤層15中
排出的流體的一收集位置。在一個實(shí)施例中，該擴(kuò)大直徑的空腔20具有大約八英尺的半徑和等于或 超過煤層15的豎直尺寸的一豎直尺寸。該擴(kuò)大直徑的空腔20是通過使用適當(dāng) 的地下擴(kuò)孔(under-reaming)技術(shù)和設(shè)備來形成的?；矩Q直的井12的一豎 直部分在擴(kuò)大直徑的空腔20之下繼續(xù)延伸以形成用于空腔20的一儲液池22一聯(lián)接的井30從地面14延伸至基本豎直的井12的擴(kuò)大直徑的空腔20。 該聯(lián)接的井30具有一基本豎直的部分32、 一基本水平的部分34、以及互連豎 直和水平部分32和34的一彎曲或呈圓弧的部分36。水平部分34基本處在煤 層15的水平平面中，并與基本豎直的井12的擴(kuò)大直徑的空腔20相交。在地面14上，該聯(lián)接的井30偏離基本豎直的井12足夠的距離，以在與 擴(kuò)大直徑的空腔20相交之前允許鉆出較大半徑彎曲的部分36和任何所需的水 平部分34。為了提供具有100-150英尺半徑的彎曲部分36，該聯(lián)接的井30偏 離基本豎直的井12大約300英尺的距離。該間距使得彎曲部分36的角度最小 以在鉆井操作中減小井30中的摩擦。從而通過聯(lián)接的井30鉆孔的聯(lián)接的鉆柱可達(dá)到的距離最大。使用具有適當(dāng)?shù)木码妱訖C(jī)和鉆頭42的鉸接的鉆具組40來鉆出聯(lián)接的井 30。鉆井時的測量(MWD)裝置44包含在鉆具組40中，用于控制由電動機(jī) 和鉆頭42所鉆出的井的方位和方向。使用適當(dāng)?shù)木?8為聯(lián)接的井30的基 本豎直的部分32的加襯套。在擴(kuò)大直徑的空腔20已被聯(lián)接的井30順利貫穿之后，使用鉸接的鉆具組 40和合適的水平鉆井裝置繼續(xù)鉆孔通過空腔20，以提供位于煤層15中的基本 水平的排放圖形50。該基本水平的排放圖形50和其他的這些井包括煤層15 或其他地層的斜坡、起伏形部分或其他傾斜部分。在該操作過程中，Y射線測 井工具和鉆削時的傳統(tǒng)測量裝置可用來控制和指引鉆頭的方位，以將排放圖形 50保持在煤層15的邊界中并提供煤層15中的所需區(qū)域的基本均勻的覆蓋層。 后面將結(jié)合附圖4-7更詳盡地描述有關(guān)排放圖形的其他信息。在鉆出排放圖形50的過程中，鉆井液或"泥漿"沿著聯(lián)接的鉆具組40向 下被泵送、并在鉆頭42的鄰近處流出鉆具組40被循環(huán)，在此它被用來沖洗地 層并運(yùn)走地層的鉆屑。而后鉆屑被夾帶在鉆井液中，該液體通過鉆具組40和 井壁之間的環(huán)形空間向上循環(huán)，直到到達(dá)地面14，在此從鉆井液中去除鉆屑， 而后重新循環(huán)該液體。該傳統(tǒng)的鉆井操作產(chǎn)生了具有等于井30的深度的一豎 直高度的鉆井液的標(biāo)準(zhǔn)柱并產(chǎn)生了對應(yīng)于井深、作用在井孔上的流體靜壓。因 為煤層趨于是多孔的和碎裂的，即使地層中的水也處在煤層15中，它們也不
能承受這樣的流體靜壓。因此，如果允許全部的流體靜壓作用在煤層15上， 其結(jié)果是鉆井液和所夾帶的鉆屑喪失到地層中。這樣的環(huán)境被稱之為"過平衡 "鉆井操作，其中作用在井身上的流體靜壓超過了地層所承受壓力的能力。進(jìn) 入地層的鉆屑中的鉆井液的喪失不僅在必須彌補(bǔ)所喪失的鉆井液方面是昂貴的，而且它趨于阻塞煤層15中的孔，這些孔對于排出煤層中的氣體和水是需要的。為了防止在排放圖形50的形成過程中的過平衡鉆井狀態(tài)，設(shè)置空氣壓縮 機(jī)60以沿著基本豎直的井12循環(huán)壓縮空氣，并通過聯(lián)接的井30返回。循環(huán) 的空氣將與圍繞聯(lián)接的鉆具組40的環(huán)形空間中的鉆井液相混合，并在整個鉆 井液的液柱中產(chǎn)生氣泡。這具有減輕鉆井液的流體靜壓和充分減小井下壓力的 效果，由此鉆井狀況不會變得過平衡。鉆井液的通風(fēng)使井下壓力減小到大約 150-200磅/平方英寸(psi)的壓力。因此，可以鉆削低壓的煤層和其他地層， 而不會大量喪失鉆井液以及由于鉆井液而造成該區(qū)域的污染。當(dāng)鉆削聯(lián)接的井30時，并且如果需要，當(dāng)鉆削排放圖形50時，壓縮空氣 與水相混合的泡沫也可以通過聯(lián)接的鉆具組40與鉆井泥漿一起向下循環(huán)，以 使環(huán)形空間中的鉆井液充氣。使用氣綞鉆頭或氣動的井下電動機(jī)的排放圓形的 鉆孔也能夠?qū)嚎s空氣或泡沫供給到鉆井液中。在該情況下，用來給鉆頭或井 下電動機(jī)供能的壓縮空氣或泡沫從鉆頭42的鄰近處流出。此時，沿基本豎直 的井12能夠循環(huán)的更大量的空氣比通常通過聯(lián)接的鉆具組40可能供給的空氣給鉆井液充入更多的空氣。圖2示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例用于在煤層15中鉆削排放圖形50的方 法和系統(tǒng)。在該實(shí)施例中，如同前面結(jié)合圖1進(jìn)行的描述一樣來定位和形成基 本豎直的井12、擴(kuò)大直徑的空腔20和聯(lián)接的井30。參見圖2，在擴(kuò)大直徑的空腔20被聯(lián)接的井30貫穿之后，泵52被安裝 在擴(kuò)大直徑的空腔20中，以通過基本豎直的井12將鉆井液和鉆屑泵送到地面 14。這消除了空氣和流體沿聯(lián)接的井30向上返回時的摩擦，并將井下壓力幾 乎減小至零。因此，可從地面通到具有低于150psi的超低壓的煤層和其他地層 。此外，還消除了使井中的空氣和甲烷相混合的危險。圖3示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例從煤層15中的水平排放圖形50來生產(chǎn) 流體。在該實(shí)施例中，在基本豎直和聯(lián)接的井12和30、以及所需的排放圖形 50被鉆出之后，將聯(lián)接的鉆具組40從聯(lián)接的井30中取出，并蓋上該聯(lián)接的井 。對于以下描述的多重羽狀結(jié)構(gòu)，聯(lián)接的井30可在基本水平的部分34中被堵 塞。另外，聯(lián)接的井30也可以不被堵塞。參見圖3， 一井下泵80被設(shè)置在基本豎直的井12中、在擴(kuò)大直徑的空腔
20中。該擴(kuò)大的空腔20給積聚的流體提供蓄液池，從而允許間歇的泵送，而 沒有由井中的積聚流體所導(dǎo)致的流體靜壓頭的不利效果。井下泵80借助于管柱82連接于地面14并由通過管道的井孔12向下延伸 的泵送抽吸桿84供能。泵送抽吸桿84通過適當(dāng)?shù)牡孛姘惭b的裝置例如一動力 傳動的搖梁86作往復(fù)運(yùn)動以操作井下泵80。井下泵80被用來從煤層15中通 過排放圖形50排出水和所夾帶的煤粉。 一旦水被排至地面，對水進(jìn)行處理， 以分離溶解在水中的甲烷，并除去所夾帶的煤粉。在足夠多的水已從煤層中被 排出之后，純凈的煤層氣體可通過圍繞管柱82的基本豎直的井12的環(huán)形空間 流動至地面14，并通過連接于井口裝置的管道系統(tǒng)被移送。在地面處，處理、 壓縮并通過管道泵送甲烷，以傳統(tǒng)方式用作燃料。該井下泵80可持續(xù)工作或 按照需要工作以泵送從煤層15排放到擴(kuò)大直徑的空腔20中的水。圖4-7示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例用于通到煤層15或其他地層的基本 水平的排放圖形50。在該實(shí)施例中，該排放圖形包括具有一中心對角線并帶有 從該對角線的每一側(cè)延伸的基本對稱設(shè)置并適當(dāng)間隔開的支線的羽狀圖形。該 羽狀圖形與葉脈的圖形或羽毛的圖案近似，其中它具有設(shè)置在基本相等的和平 行的間距或一軸線的相對側(cè)中的相似的基本平行的輔助排放孔。帶有中心孔和 位于每一側(cè)的基本對稱設(shè)置并適當(dāng)間隔開的輔助排放孔的該羽狀排放圖形提 供了從煤層或其他地下地層排出流體的具有的圖形。如以下更詳盡的描述那 樣，該羽狀圖形提供了正方形、其他四邊形、或柵格區(qū)域的基本均勻的覆蓋范 圍，并可與對煤層15進(jìn)行準(zhǔn)備工作用于進(jìn)行開采操作的長壁開采面對齊。應(yīng) 理解到，按照本發(fā)明也可以使用其他合適的排放圖形。從地面鉆削出的該羽狀和其他合適的排放圖形提供了地面至地下地層的 通路。該排放圖形可用來均勻地排除和/或引入流體或者對地下礦層的其它處 理。在不是煤的應(yīng)用場合，該排放圖形可用來最初的就地燃燒、用于重質(zhì)原油 的"吹一噴"蒸汽操作、以及從低孔隙度的蓄層中排出碳?xì)浠衔?。圖4示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的一羽狀排放圖形100。在該實(shí)施例中， 該羽狀排放圖形IOO提供了至一地層的基本方形區(qū)域102的通路。多個羽狀圖 形50可一起使用以提供至較大地層的均勻通路。參見圖4，擴(kuò)大直徑的空腔20界定了區(qū)域102的第一角部。羽狀圖形IOO 具有沿對角線延伸通過區(qū)域102至區(qū)域102的遠(yuǎn)角106的一基本水平的主井眼 104。較佳地，將基本豎直和聯(lián)接的井12和30定位在區(qū)域102之上，以致對 角的井眼104被鉆削成沿著煤層15的斜坡向上。這將便于從區(qū)域102收集水 和氣體。對角的井眼104是使用聯(lián)接的鉆具組40鉆削出的，并從與聯(lián)接的井 30對齊的擴(kuò)大的空腔20處延伸。
多個邊側(cè)井眼110從對角井眼104的相對側(cè)延伸至區(qū)域102的周邊112。 諸邊側(cè)井眼110可以是在對角井眼104的相對側(cè)上的彼此鏡像對稱，或者沿著 對角井眼104彼此相互偏離。每個邊側(cè)井眼IIO具有離開對角井眼104的一半 徑彎曲部分114和彎曲部分114已到達(dá)所需方位之后形成的一延長部分116。 為了均勻地覆蓋方形區(qū)域102，成對的邊側(cè)井眼IIO基本均勻地分布在對角井 眼104的每一側(cè)上，并以大約45度的角度從對角線104延伸。邊側(cè)井眼110 隨著逐漸遠(yuǎn)離擴(kuò)大直徑的空腔20縮短其長度以便于鉆削邊側(cè)井眼110。使用單個對角井眼104和五對邊側(cè)井眼110的羽狀排放圖形IOO可對大約 150英畝的煤層區(qū)域進(jìn)行排放。在較小的區(qū)域需要排放的情況下，或者例如細(xì) 長的狹窄形狀或者由于地面或地下的地形煤層具有不同的形狀的場合，通過改 變邊側(cè)井眼110相對于對角井眼104的角度以及邊側(cè)井眼110的方位，可以應(yīng) 用其他的羽狀排放圖形。另外，可以僅在對角井眼104的一側(cè)鉆削邊側(cè)井眼 110，以形成半個羽狀圖形。通過使用聯(lián)接的鉆具組40和合適的水平鉆井裝置鉆削通過擴(kuò)大直徑的空 腔20來形成對角井眼104和邊側(cè)井眼110。在該操作過程中，Y射線測井工具 和鉆削時的傳統(tǒng)測量技術(shù)可用來控制鉆頭的方向和方位，以將排放圖形保持在 煤層15的邊界中，并保持對角和邊側(cè)井眼104和110的適當(dāng)間距和方位。在具體的實(shí)施例中，對角井眼104在各個邊側(cè)分離點(diǎn)108處被鉆削有一傾 斜度。在完成對角井眼104之后，聯(lián)接的鉆具組返回至各順序的每個邊側(cè)點(diǎn) 108，從該點(diǎn)在對角井眼104的每個邊側(cè)上鉆削一邊側(cè)井眼110。應(yīng)理解到，按 照本發(fā)明也可以另外的方式適當(dāng)?shù)匦纬捎馉钆欧艌D形ioo。圖5示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的一羽狀排放圖形120。在該實(shí)施例中， 羽狀排放圖形120對煤層15的基本矩形區(qū)域122進(jìn)行排放。羽狀排放圖形120 具有如同與圖4的對角和邊側(cè)井眼104和IIO相結(jié)合所述的那樣形成的一主對 角井眼124和多個邊側(cè)井眼126。然而，對于基本矩形的區(qū)域122，位于對角 井眼124的第一側(cè)上的邊側(cè)井眼126具有一較小的角度，同時位于對角井眼124 的相對側(cè)上的邊側(cè)井眼126具有一較陡的角度，以一起提供區(qū)域12的均勻的 覆蓋。圖6示出按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的一四邊形的羽狀排放圖形140。該四 邊形的排放圖形140具有四個不連續(xù)的羽狀排放圖形100，每個排放圖形100 對羽狀排放圖形140所覆蓋的區(qū)域142的四分之一部分進(jìn)行排放。每個羽狀排放圖形IOO具有一對角井眼104和從對角井眼104延伸的多 個邊側(cè)井眼110。在該四邊形的實(shí)施例中，每一對角和邊側(cè)井眼104和IIO是 從共同的聯(lián)接的井141鉆削出的。這允許地面生產(chǎn)設(shè)備的較緊密的間距、排放 圖形的更廣的覆蓋范圍、以及減少鉆井設(shè)備和操作。圖7示出了按照本發(fā)明的一個實(shí)施例用于煤層的脫氣和準(zhǔn)備以進(jìn)行開采 操作的羽狀排放圖形100與煤層的地下結(jié)構(gòu)的對齊。在該實(shí)施例中，使用長壁工藝開采煤層15。應(yīng)理解到，對于其他類型的開采操作，本發(fā)明也可用來使煤層脫氣。參見圖7，諸煤層面150從長壁152沿縱向延伸。按照長壁開采的實(shí)踐， 每個面150從遠(yuǎn)端向著長壁152被連續(xù)開采，在開采過程之后，礦頂允許下陷 和斷裂成開口。在面150的開采之前，羽狀排放圖形IOO從地面鉆削到面150 中，以在開采操作之前使煤層面150很好脫氣。每個羽狀排放圖形IOO與長壁 152和面150的格子對齊并覆蓋一個或多個面150的部分。以此方式，依據(jù)地 下結(jié)構(gòu)和限制情況，可從地面使礦層的一個區(qū)域脫氣。圖8是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例對煤層15進(jìn)行工作以進(jìn)行開采操作的一 方法的流程圖。在該實(shí)施例中，該方法以步驟160開始，在此確定需要排放的 諸區(qū)域和用于諸區(qū)域的排放圖形50。較佳地，諸區(qū)域與用于該地層的開采平面 的格子對齊。羽狀結(jié)構(gòu)100,120和140可用來提供該地層的最優(yōu)的覆蓋范圍。 應(yīng)理解到，其他合適的圖形也可用來使煤層15脫氣。進(jìn)行到步驟162,從地面14鉆削基本豎直的井12穿過煤層15。下一步， 在步驟164，利用井下測井裝置來精確地確定基本豎直的井12中的煤層的位置 。在步驟166，在基本豎直的井12中、煤層15的位置處形成擴(kuò)大直徑的空腔 22。如前面的討論，擴(kuò)大直徑的空腔20可通過地下擴(kuò)孔和其他傳統(tǒng)技術(shù)來形 成。下一步，在步驟168，鉆削聯(lián)接的井30以貫穿擴(kuò)大直徑的空腔22。在步 驟170，通過聯(lián)接的井30鉆削用于羽狀排放圖形IOO的主對角井眼104而進(jìn)入 到煤層15中。在形成主對角井眼104之后，在步驟172鉆削用于羽狀排放圖 形100的邊側(cè)井眼110。如前面的描述，在對角井眼104中在其成型過程中可 以形成諸邊側(cè)分離點(diǎn)，以便于鉆削邊側(cè)井眼110。在步驟174，聯(lián)接的井30被蓋住。下一步，在步驟176，擴(kuò)大的對角空腔 22在準(zhǔn)備工作中被清空以安裝井下生產(chǎn)設(shè)備。擴(kuò)大直徑的空腔22可通過沿基 本豎直的井12向下泵送的壓縮空氣或其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)被清空。在步驟178，將 生產(chǎn)設(shè)備安裝在基本豎直的井12中。該生產(chǎn)設(shè)備具有向下延伸進(jìn)入到空腔22 中以從煤層15中排除水的一吸桿式泵。水的去除將降低煤層的壓力，并允許 甲烷氣體擴(kuò)散，并擴(kuò)散在基本豎直井12的環(huán)形空間中。進(jìn)行到步驟180，從排放圖形100排入到空腔22中的水通過桿式泵送單 元被泵送到地面。按照需要，持續(xù)地或間歇地泵送水，以從空腔22中將它抽
走。在步驟182，從煤層15中擴(kuò)散出的甲烷氣體在地面14被持續(xù)地收集。下 一步，在判斷性步驟184,確定來自煤層15的氣體的生產(chǎn)是否完成。在一個實(shí) 施例中，在收集氣體的成本超過井所產(chǎn)生的收益之后，可以完成氣體的生產(chǎn)。 在另一實(shí)施例中，可以從井中連續(xù)地生產(chǎn)氣體，直到煤層15中保留的氣體程 度低于開采操作所需的程度。如果氣體的生產(chǎn)未完成，判斷性步驟184的否是 分支路線返回至步驟180和182，在此繼續(xù)從煤層15中除去水和氣體。 一旦生 產(chǎn)完成，判斷性步驟184的是分支路線引導(dǎo)至步驟186，在該步驟拆去生產(chǎn)設(shè) 備。下一步，在判斷性步驟188，確定為了開采操作是否需要進(jìn)一步對煤層15 進(jìn)行準(zhǔn)備工作。如果煤層15需要進(jìn)一步準(zhǔn)備以進(jìn)行開采操作，判斷性步驟188 的是是分支路線將引導(dǎo)至步驟190，在該步驟，為了使灰塵最小化，水和其他 添加劑被注入到煤層15中以再水合煤層，以改進(jìn)開采效率，并改進(jìn)開采出的在口廣pn o步驟190和步驟188的否是分支路線將引導(dǎo)至步驟192，在該步驟開采煤 層15。在開采過程之后，從煤層中取出煤致使開采的頂部下陷和斷裂成開口。 在步驟194，對塌的頂部產(chǎn)生通過基本豎直的井12可以被收集的大量氣體。因 此，不需要其他的鉆井操作以從開采的煤層中回收大量氣體。步驟194引導(dǎo)至 該過程的結(jié)束，通過該過程從地面有效地使煤層脫氣。該方法提供了與開采的 一協(xié)同關(guān)系以在開采之前除去不想要的氣體，并在開采過程之前再水合煤礦。圖9A至9C是示出按照本發(fā)明的一個實(shí)施例配置井內(nèi)空腔泵200的視圖 。參見圖9A，井內(nèi)空腔泵200包括一井眼部分202和一空腔定位裝置204。井 眼部分202包括用于將容納在空腔20中的井內(nèi)流體汲取和傳送至豎直井12的 地面的一入口 206。在該實(shí)施例中，空腔定位裝置204可轉(zhuǎn)動地連接在井眼部分202上，以提 供空腔定位裝置204相對井眼部分202的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。例如， 一銷釘、軸或其他 適當(dāng)?shù)姆椒ɑ蜓b置(未明確示出)可用來將空腔定位裝置204可轉(zhuǎn)動地連接在 井眼部分202上，以提供空腔定位裝置204相對井眼部分202圍繞軸線208的 樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。因此，空腔定位裝置204可在其一端210和一端212之間連接于井 眼部分202，以致相對井眼部分202能夠可轉(zhuǎn)動地操縱端部210和212?？涨欢ㄎ谎b置204還包括一均衡部分214，以在通常未被支承的狀態(tài)下控 制端部210和212相對井眼部分202的位置。例如，空腔定位裝置204相對井 眼部分202圍繞軸線208基本懸伸。均衡部分214沿空腔定位裝置204設(shè)置在 軸線218和端部210之間，由此在井內(nèi)空腔泵200相對豎直井12和空腔20的 配置和取回過程中，均衡部分204的重量或質(zhì)量均衡空腔定位裝置
在操作中，空腔定位裝置204被設(shè)置到豎直井12中，其端部210和均衡 部分214被定位在基本縮回狀態(tài)，由此將端部210和均衡部分214設(shè)置成靠近 井眼部分202。當(dāng)井內(nèi)空腔泵200沿箭頭216所示的方向在豎直井12中向下移 動時，空腔定位裝置204的長度通常將防止自身相對井眼部分202的轉(zhuǎn)動運(yùn)動 。例如，當(dāng)井內(nèi)空腔泵200在豎直井12中向下移動時，均衡部分214的質(zhì)量 致使均衡部分214和端部212通過與豎直井12的豎直壁218的接觸而被支承 住。參見圖9B，當(dāng)井內(nèi)空腔泵200在豎直井12中向下移動時，在空腔定位裝 置204從豎直井12移動至空腔20時，均衡部分214導(dǎo)致空腔定位裝置204相 對井眼部分202的轉(zhuǎn)動或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動。例如，當(dāng)空腔定位裝置204從豎直井12 移動至空腔20中時，均衡部分214和端部212變得總體上不再被豎直井12的 豎直壁218支承。當(dāng)均衡部分2I4和端部212變得總體上不被支承時，均衡部 分214自動地導(dǎo)致空腔定位裝置204相對井眼部分202的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。例如，均 衡部分214通常致使端部210轉(zhuǎn)動或相對豎直井12沿箭頭220所指的方向向 外延伸。此外，空腔定位裝置204的端部212相對豎直井12沿箭頭222所指的方向向外延伸或轉(zhuǎn)動?？涨欢ㄎ谎b置204的長度被構(gòu)制成當(dāng)其從豎直井12轉(zhuǎn)移到空腔20中時， 使其端部210和212變得總體上不再被豎直井12支承，由此允許均衡部分214 使端部212相對井眼部分202向外并在儲液池22的環(huán)面部分224之上作轉(zhuǎn)動 運(yùn)動。因此，在操作中，當(dāng)空腔定位裝置204從豎直井12轉(zhuǎn)移到空腔20中時， 均衡部分214使端部212沿箭頭222所指的方向向外轉(zhuǎn)動或延伸，由此井內(nèi)空 腔泵200的繼續(xù)的向下移動將引起端部212與空腔20的水平壁226的接觸。參見圖9C，當(dāng)井內(nèi)空腔泵200繼續(xù)向下移動時，端部212與空腔20的水 平壁226的接觸致使空腔定位裝置204相對井眼部分202的進(jìn)一步的轉(zhuǎn)動。例 如，與井內(nèi)空腔泵200的向下移動相結(jié)合的端部212和水平壁226之間的接觸 致使端部210沿箭頭228所指的方向相對豎直井12向外延伸或轉(zhuǎn)動，直到均 衡部分214接觸空腔20的水平壁230。 一旦空腔定位裝置204的均衡部分214 和端部212變得被空腔20的水平壁226和230總體上支承住，井內(nèi)空腔泵200 的繼續(xù)的向下移動基本上被阻止，由此將入口 206定位在空腔20中的預(yù)定位 置。因此，入口 206可沿著井眼部分202定位在許多位置，以致空腔定位裝置 204在空腔20中降至最低點(diǎn)時，入口 206被設(shè)置在空腔20中的預(yù)定位置。因 此，入口 206可精確地定位在空腔20中以基本防止吸入在儲液池或鼠洞22中 的碎屑或其他材料，并防止由于入口 206被放置在狹窄的井眼中所造成的氣體干擾。此外，入口 206可定位在空腔20中以使從空腔20中抽取的流體最大化在逆向的操作中，井內(nèi)空腔泵200的向上移動致使釋放均衡部分214和端 部212分別與水平部分230和226之間的接觸。當(dāng)空腔定位裝置204變得總體 上不再被支承在空腔20中時，設(shè)置在端部212和軸線208之間的空腔定位裝 置204的質(zhì)量通常將致使空腔定位裝置204沿與圖9B示出的箭頭220和222 所指的方向相反的方向轉(zhuǎn)動。此外，均衡部分214與設(shè)置在端部212和軸線208 之間的空腔定位裝置204的質(zhì)量相協(xié)作以基本對齊空腔定位裝置204和豎直井 12。因此，當(dāng)從空腔20中取出井內(nèi)空腔泵200時，空腔定位裝置204自動地 變得與豎直井12對齊。而后井內(nèi)空腔泵200的進(jìn)一步的向上移動可用來從空 腔20和豎直井12中取出空腔定位裝置204。因此，通過將井內(nèi)空腔泵200的入口 206確定地定位在空腔20中的預(yù)定 位置，本發(fā)明比現(xiàn)有的系統(tǒng)和方法提供了更大的可靠性。此外，可有效地從空 腔20中取出井內(nèi)空腔泵200，而不需要其他解鎖或?qū)R工具，以便于從空腔 20和豎直井12中取出井內(nèi)空腔泵200。盡管已通過幾個實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域中的技術(shù)人員可進(jìn)行各種 變化和改型。本發(fā)明涵蓋了處于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的此類變化和改型。
權(quán)利要求
1.一種用于在煤層中鉆削一鉆井的方法，包括將含有液體的鉆削流體向下泵送到一鉆頭，以便在煤層中鉆削一小段井眼；通過降低所述井眼內(nèi)鉆削流體的重量來減小由鉆削流體所施加的井下壓力。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過減小所述鉆削流體的流體靜壓來減小由鉆削流體所施加的井下壓力。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括通過使所述鉆削流體 充滿空氣來減小由鉆削流體所施加的井下壓力。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括通過使壓縮空氣循環(huán)、 且使所述空氣與所述鉆削流體混合來減小由鉆削流體所施加的井下壓力。
5. 如權(quán)利要求r所述的方法，其特征在于，還包括將井下壓力減小至幾乎零。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將井下壓力減小至過 平衡狀態(tài)以下。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將井下壓力減小至接 近150-200磅/平方英寸。
8. —種用于在煤層中形成一鉆井的方法，包括--利用含有液體的鉆削流體在煤層中鉆削包括一水平井眼的鉆井；以及 充分地減小井下壓力，以便通過降低所述鉆井內(nèi)鉆削流體的重量來使鉆削狀態(tài)對于水平井眼的鉆削而言不致于過平衡。
9，如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述鉆井包括一水平排放圖形，所述水平排放圖形包括所述水平井眼。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括充分地減小井下壓力，以便鉆削狀態(tài)對于水平排放井眼的鉆削而言不致于欠平衡。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述煤層是多孔且碎裂的。
12. —種用于從煤層產(chǎn)出氣體的方法，包括利用一含有液體的鉆削流體在不致于過平衡的鉆削狀態(tài)下在煤層中鉆削 一水平排放圖形；以及將由所述水平井眼所積聚的氣體產(chǎn)出至地面。
13. —種用于從地面通到一煤層的方法，包括 在煤層內(nèi)鉆削一井眼；以及在鉆削過程中，將來自所述井眼的含有液體的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在鉆屑過程中減小地層上 的流體靜壓。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述井眼包括第一井眼， 并且還包括將來自所述井眼的含有液體的鉆削流體以及鉆屑通過第二井眼泵 送至地面。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于 豎直的井眼。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于 的井眼。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于 主水平井眼和多個邊側(cè)井眼。
19. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， 平方英寸的壓力。
20. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于 自井眼的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
21. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于 自井眼的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
22. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于 層中的鉆削流體、并且不堵塞地層的情況下實(shí)現(xiàn)的。
23. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一和第二井眼在一 匯合處彼此相交，并且還包括將來自所述第一和第二井眼的匯合處附近的鉆削 流體和鉆屑泵送至地面。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述匯合處包括一空腔。
25. —種用于欠平衡鉆削煤層的方法，包括 在煤層中鉆削一大致水平的井眼；以及在煤層中鉆削所述大致水平的井眼的過程中，將來自大致水平的井眼的含 有液體的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
26. —種用于從地面通到一地下煤層結(jié)構(gòu)的方法，包括 在煤層結(jié)構(gòu)中鉆削一大致水平的井眼；以及在煤層結(jié)構(gòu)中鉆削所述大致水平的井眼的過程中，降低鉆削流體的重量， 所述鉆削流體含有液體。，所述第二井眼包括一大致 ，所述第一井眼包括一聯(lián)接 ，鉆削所述井眼包括鉆削一 所述煤層包括低于150磅/ ，還包括利用一井下泵將來 ，還包括利用氣體上升將來 ，鉆削是在不損失進(jìn)入到地
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括通過將來自所述大 致水平的井眼的鉆削流體泵送至地面來減小由鉆削流體所施加的流體靜壓。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，還包括利用氣體上升來泵 送鉆削流體。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，還包括通過與一中途截取 一大致水平的井眼的第二井眼將來自所述大致水平的井眼的鉆削流體泵送至 地面。
30. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將含有液體的鉆削流體向下 泵送至鉆頭包括將鉆削泥漿向下泵送至鉆頭。
31. 如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，利用含有液體的鉆削流體 在煤層中鉆削包括一水平井眼的鉆井包括利用鉆削泥漿。
32. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，泵送含有液體的鉆削流體 包括泵送鉆削泥漿。
33. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，減小由鉆削流體所施加的 流體靜壓包括減小由鉆削泥漿所施加的流體靜壓。
34. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在鉆削過程中減小地層上 的流體靜壓。
35. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述井眼包括第一井眼， 并且還包括將來自所述第一井眼的鉆削流體以及鉆屑通過第二井眼泵送至地 面。
36. 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第二井眼包括一大致 豎直的井眼。
37. 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一井眼包括一聯(lián)接 的井眼。
38. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于， 鉆削多個邊側(cè)井眼；以及在鉆削所述多個邊側(cè)井眼的過程中，將來自所述大致水平的井眼的包含液 體的鉆削流體和鉆屑泵送至地面。
39. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述煤層包括低于150磅/平方英寸的壓力。
40. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，還包括利用一井下泵將來自井眼的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
41. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，還包括利用氣體上升將來自井眼的鉆削流體以及鉆屑泵送至地面。
42. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，鉆削是在不堵塞煤層的情 況下實(shí)現(xiàn)的。
43. 如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一和第二井眼在一 匯合處彼此相交，并且還包括將來自所述第一和第二井眼的匯合處附近的鉆削 流體和鉆屑泵送至地面。
44. 如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述匯合處包括一空腔。
45. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 在遠(yuǎn)離所述大致水平的井眼的煤層中鉆削多個邊側(cè)井眼的過程中，將鉆削流體向下泵送至鉆頭；以及減小由所述邊側(cè)井眼中的鉆削流體所施加的井下壓力。
46. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形部 分的井眼來鉆削所述大致水平的井眼。>
47. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述鉆削流體包括泡沫。
48. 如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形 部分的井眼來鉆削所述大致水平的井眼。
49. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括 在遠(yuǎn)離所述大致水平的井眼的煤層中鉆削多個邊側(cè)井眼；以及 充分地減小井下壓力，以便鉆削狀態(tài)對于邊側(cè)井眼的鉆削而言不致于過平衡。
50. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形部 分的井眼來鉆削所述大致水平的井眼。
51. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述鉆削流體包括泡沫。
52. 如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形 部分的井眼來鉆削一大致水平的井眼。
53. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括 自所述大致水平的井眼鉆削多個邊側(cè)井眼；以及在鉆削所述多個邊側(cè)井眼的過程中，減小由煤層結(jié)構(gòu)上的鉆削流體所施加 的流體靜壓。
54. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形 部分的井眼來鉆削所述大致水平的井眼。
55. 如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述鉆削流體包括泡沫。
56. 如權(quán)利要求53所述的方法，其特征在于，還包括貫通具有一圓弧形 部分的井眼來鉆削所述大致水平的井眼。
57. —種用于從地面通到一地下煤層結(jié)構(gòu)的方法，包括 貫通具有一圓弧形部分的井眼在煤層結(jié)構(gòu)中鉆削一大致水平的井眼； 貫通所述具有圓弧形部分的井眼和所述大致水平的井眼在所述煤層結(jié)構(gòu)中鉆削多個邊側(cè)井眼；以及在煤層結(jié)構(gòu)中鉆削所述大致水平的井眼和所述多個邊側(cè)井眼的過程中，利 用含有泡沫的鉆削流體。
58. 如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，在鉆削所述大致水平的井 眼和多個邊側(cè)井眼的過程中，鉆削狀態(tài)并非過平衡。
59. 如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，還包括將由所述大致水平 的井眼和多個邊側(cè)井眼所積聚的氣體和水產(chǎn)出至地面。
60. 如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，還包括 將來自煤層結(jié)構(gòu)的水和氣體傳送至一井眼匯合處，所述井眼匯合處與至少局部位于所述大致水平的井眼下方的一流體積聚區(qū)域相連；將來自所述大致水平的井眼和多個邊側(cè)井眼的水積聚在所述流體積聚區(qū)域中，以便產(chǎn)出至地面；將來自所述流體積聚區(qū)域的水泵送至地面；以及 將氣體產(chǎn)出至地面。
61. —種用于在煤層中鉆削一鉆井的方法，包括利用鉆削流體在煤層中鉆削一大致水平的井眼； 利用一具有入口下孔的泵送系統(tǒng)將鉆削流體升至地面。
62. 如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，所述泵的入口接近所述煤層。
63. 如權(quán)利要求62所述的方法，其特征在于，所述泵的入口位于所述煤 層中。
全文摘要
用于從地面通到地下礦層的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)基本消除或減少了現(xiàn)有系統(tǒng)和方法相關(guān)的缺點(diǎn)和問題。尤其，本發(fā)明提供了帶有一排放圖形的一聯(lián)接的井，該聯(lián)接的井與一水平空腔井相交。該排放圖形提供了從地面至較大地層的通路，而豎直空腔井允許有效地取出和/或生產(chǎn)夾帶的水、碳?xì)浠衔?、及其他礦藏。
文檔編號E21B43/40GK101158267SQ20071015291
公開日2008年4月9日 申請日期1999年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月20日
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