全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是：它至少包括如下步驟：a、在煤層氣開發(fā)地區(qū)或其附近不大于3Km處取一塊同層原煤塊；b、將原煤塊放在箱體內(nèi)，四周用水泥封固，使原煤塊固定在箱體中部，與水泥形成預(yù)制塊；c、用鉆頭在預(yù)制塊中部鉆孔，鉆孔底部距箱體底部的距離為10-12cm；d、觀察內(nèi)孔表面微裂縫情況；e、在孔內(nèi)倒入鉆井液；f、鉆井液浸泡7天，將鉆井液抽出；g、觀察內(nèi)孔表面裂縫擴(kuò)展、延伸、掉塊情況。本方法與現(xiàn)有技術(shù)相比模擬環(huán)境更接近實(shí)際，評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確。
【專利說明】全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤層鉆井【技術(shù)領(lǐng)域】，確切地說涉及一種用于煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于煤儲(chǔ)層裂隙發(fā)達(dá)，脆性高易碎，導(dǎo)致煤層鉆井施工過程中，井壁坍塌事故頻發(fā)，防控難度大。因此，在煤層開展鉆井施工前，必須首先對(duì)煤層進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，根據(jù)煤層穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果，開展有針對(duì)性的安全防控措施。它是煤層氣鉆井必須完成的首要工作，是煤層安全鉆井的技術(shù)保障。目前現(xiàn)有的煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)是采用與待鉆煤層同層位的煤屑，在實(shí)驗(yàn)室的容器(燒杯)內(nèi)，通過鉆井液浸泡，分析其浸泡后的物理變化，間接評(píng)價(jià)煤層的穩(wěn)定性。這種傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法存在較大缺陷，即煤塊碎裂變成煤屑后本身的裂縫形態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)等都發(fā)生了較大變化，與煤層實(shí)鉆井眼環(huán)境相差較大，導(dǎo)致傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法得到的評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)施工的指導(dǎo)性差，在一定程度上喪失了進(jìn)行煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，本方法使用大尺寸煤塊進(jìn)行全尺寸模擬，模擬環(huán)境更接近實(shí)際，評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:它至少包括如下步驟:
a、在煤層氣開發(fā)地區(qū)或其附近不大于3Km處取一塊同層原煤塊；
b、將原煤塊放在箱體內(nèi)，四周用水泥封固，使原煤塊固定在箱體中部，與水泥形成預(yù)制
塊；
C、用鉆頭在預(yù)制塊中部鉆孔，鉆孔底部距箱體底部的距離為10-12cm ；
d、觀察內(nèi)孔表面微裂縫情況；
e、在孔內(nèi)倒入鉆井液；
f、鉆井液浸泡7天，將鉆井液抽出；
h、觀察內(nèi)孔表面裂縫擴(kuò)展、延伸、掉塊情況。
[0005]所述的箱體為正方體，其尺寸為60*60*60cm，該箱體沒有蓋子，采用木質(zhì)材料。
[0006]所述的鉆頭是直徑為216mm的取芯鉆頭。
[0007]所述的步驟b中，用水泥封固時(shí)，要候凝48小時(shí)。
[0008]所述的原煤塊的尺寸不小于40*40*40cm。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明提高了煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的試驗(yàn)環(huán)境與煤層鉆井實(shí)鉆施工環(huán)境的相似度，使得煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)得到的結(jié)果更加接近煤層鉆井施工實(shí)際，提高煤層井眼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確度，更好的指導(dǎo)煤層鉆井，為煤層鉆井施工提供技術(shù)支撐。本發(fā)明適用于煤層鉆井領(lǐng)域，包括煤層氣井鉆井、煤層救援井等。[0010]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明箱體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，1、箱體；2、水泥；3、孔；4、鉆井液；5、原煤塊。
【具體實(shí)施方式】實(shí)施例
[0012]本發(fā)明公開了一種全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，它至少包括如下步驟:
a、在煤層氣開發(fā)地區(qū)或其附近不大于3Km處取一塊尺寸為40*40*40cm同層原煤塊5 ;將原煤塊5固定好，防止運(yùn)輸過程中，碰撞，形成二次裂縫；原煤塊5的尺寸也可以大于40*40*40cm,但不能超過箱體I的尺寸。選擇原煤塊5不小于40*40*40cm便于鉆孔,原煤塊過小不適合采用鉆頭是直徑為216mm的取芯鉆頭，這樣就無法使試驗(yàn)環(huán)境與煤層鉆井實(shí)鉆施工環(huán)境相接近。
[0013]b、將原煤塊5放在箱體I內(nèi)，四周用水泥2封固，使原煤塊5固定在箱體I中部，與水泥2形成預(yù)制塊；用水泥封固時(shí)，要候凝48小時(shí)。所述的箱體I為正方體，其尺寸為60*60*60cm，該箱體沒有蓋子，采用木質(zhì)材料。該箱體可以等水泥候凝48小時(shí)后拆除。
[0014]C、用鉆頭在預(yù)制塊中部鉆孔3，鉆孔底部距箱體底部的距離為10-12cm ;8卩:底部留有10-12cm不鉆通；所述的鉆頭是直徑為216_的取芯鉆頭。采用該直徑的鉆頭能一次鉆孔成型，不會(huì)對(duì)原煤塊5造成影響，提高了與煤層鉆井實(shí)鉆施工環(huán)境的相似度，同時(shí)有效防止了鉆頭不合適，多次進(jìn)行施鉆，造成對(duì)原煤塊5的振動(dòng)，從而影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0015]d、觀察內(nèi)孔表面微裂縫情況；
e、在孔內(nèi)倒入鉆井液4 ;鉆井液采用鉆井施工常用的無固相鉆井液，屬于公知技術(shù)這里就不做詳細(xì)說明。
[0016]f、鉆井液浸泡7天(168小時(shí))，將鉆井液抽出； h、觀察內(nèi)孔表面裂縫擴(kuò)展、延伸、掉塊情況。
[0017]最后通過對(duì)步驟d、和h觀察結(jié)果對(duì)比，給出井眼穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)。
[0018]具體參數(shù)指標(biāo):
鉆井液浸泡7天，觀察煤塊內(nèi)孔表面裂縫寬度達(dá)到1.5-2mm，長度擴(kuò)展、延伸到20-30mm時(shí)認(rèn)定井壁就會(huì)出現(xiàn)掉塊情況。
[0019]本發(fā)明通過收集體積較大的煤塊，使用水泥將其封固、候凝48小時(shí)。然后，使用與待鉆井眼同尺寸的鉆頭在水泥封固體上鉆孔，最后采用鉆井液對(duì)所鉆孔進(jìn)行浸泡，通過觀察鉆孔在一定浸泡時(shí)間后的變化，評(píng)價(jià)煤層的穩(wěn)定性。本方法使用大尺寸煤塊進(jìn)行全尺寸模擬，模擬環(huán)境更接近實(shí)際，評(píng)價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0020]本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和工藝屬本行業(yè)的公知部件和常用手段，這里不--敘述。
【權(quán)利要求】
1.全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:它至少包括如下步驟: a、在煤層氣開發(fā)地區(qū)或其附近不大于3Km處取一塊同層原煤塊； b、將原煤塊放在箱體內(nèi)，四周用水泥封固，使原煤塊固定在箱體中部，與水泥形成預(yù)制塊； C、用鉆頭在預(yù)制塊中部鉆孔，鉆孔底部距箱體底部的距離為10-12cm ； d、觀察內(nèi)孔表面微裂縫情況； e、在孔內(nèi)倒入鉆井液； f、鉆井液浸泡7天，將鉆井液抽出； h、觀察內(nèi)孔表面裂縫擴(kuò)展、延伸、掉塊情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:所述的箱體為正方體，其尺寸為60*60*60cm，該箱體沒有蓋子，采用木質(zhì)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:所述的鉆頭是直徑為216mm的取芯鉆頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:所述的步驟b中，用水泥封固時(shí)，要候凝48小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全尺寸煤層井眼穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，其特征是:所述的原煤塊的尺寸不小于40*40*40cm。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK103485760SQ201310440202
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】楊博, 郭曉明, 李登前, 李欣, 楊敏, 浦克勇 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司