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煤矿12408工作面“L”型地面煤层气井抽采试验的方案
焦煤矿
12408工作面“L”型地面煤层气井
抽采试验方案
煤层气工程研究有限责任公司
2017 年 3月
目 录
1 前言 1
1.1 项目背景 1
1.2 方案编制依据 1
2地质概况 2
2.1 地层 2
2.2构造 3
2.3煤系发育状况 5
2.4水文地质特征 6
3 “L”型井设计方案 7
3.1 选区原则 7
3.2井位布置 7
3.3 井眼轨迹设计 9
3.4井身结构设计 10
3.5井身质量要求 11
3.6钻井液设计 11
3.7录井要求 11
3.8固井设计 12
3.9固井注水泥浆技术要求 12
3.10安全要求 13
4 地面抽采系统设计 14
4.1 地面煤层气抽采管路管径的确定 14
4.2 地面煤层气抽采设备的选型 14
4.3 地面抽采管路布置及设备安装 19
4.4 抽采参数监测及记录要求 22
5 投资概算 23
6施工进度安排 25
7结论及建议 26
7.1 “L”型井应用效果 26
7.2 结论及建议 26
1 前言
1.1 项目背景
具有工作面瓦斯治理难度高、治理压力大的困惑,地面煤层气井能缓解煤矿的瓦斯治理压力;经过“十一五”国家科技重大专项对采动影响区井试验的摸索及“十二五”重大专项前期研究成果,基本达到了利用采动影响区地面井治理采煤工作面上隅角瓦斯超限问题的目的考虑到煤层气直井地面抽采瓦斯范围有限,覆盖的采动区范围较小,为此有必要考虑在竖直地面井的基础上加一段水平孔,形成“L”地面井煤层气抽采方式,通过合理的优化布置,对“L”采动影响区地面井进行研究。“L”型采动影响区地面井进行研究。以实现覆盖范围广、抽采瓦斯效果优的目的,在竖直采动影响区井的成功试验的基础上,将取得较好的安全效益和经济效益1.2 方案编制依据
本方案编制依据:
1矿煤层气抽采数据及煤层底板等高线图。
2矿区域地形图(1:10000)。
3矿
4)矿12408工作面掘进地质说明。
5)矿采掘平面图。
2地质概况2.1 地(m) 出露面积
(Km2) 新生界
(Kz) 第四系 全新统 Q4 0-45 51.28 中上更新统 马离组 Q2+3 0-112 276.11 上第三系 上新统 保德组 N2 0-72 25.76 中生界
(Mz) 三叠系 中统 二马营组 T2er 325 下统 和尚沟组 T1h 120-155 刘家沟组 T1l 432-500 21.78
古生界
(Pz) 二叠系 上统 石千峰组 P2sh 102-165.7 173.65 上石盒
子组 上段 P2s2 119-247 下段 P2s1 105-296 下统 下石盒
子组 上段 P1x2 22-67 下段 P1x1 22-84 山西组 P1s 20.9-85 石炭系 上统 太原组 C3t 58.26-136 中统 本溪组 C2b 8.5-55 奥陶系 中统 峰峰组 二段 O2f2 16-70 45.69 一段 O2f1 57-92 上马家
沟组 三段 O2s3 53-85 二段 O2s2 99-170 一段 O2s1 47-85 下马家
沟组 三段 O2x3 32-68 二段 O2x2 36.5-74 一段 O2x1 53-69 下统 亮甲山组 O1l 27.3-131.68 13.31 冶里组 O1y 14.6-102 寒武系 上统 凤山组 ∈3f 40-60 14.50 长山组 ∈3c 5-10 崮山组 ∈3g 6-26 中统 张夏组 ∈2z 56-140 徐庄组 ∈2x 20-53.5 上元古界
(Pt) 震旦系 长城系 霍山群 ZCh 20-40 3.65 ZCh1 384 太古界Ar 吕梁山群 Ar 1500 17.05 2.2构造
1、向斜 2、背斜 3、正断层 4、逆断层 5、平移断层 6、推断断层 7、上升泉、下降泉 8、火成岩
图2-1 西山煤田构造略图
2.3煤系发育状况
含煤地层为太原组和山西组,山西组厚度为24.67-64.37m,平均厚度为44.54m,含煤系数为13.99%,太原组厚度为81.51-125.22m,平均厚度为104.80m,含煤系数7.5%。
井田内可采煤层共10层,依次为02、03、2、3、4、6、7、8、9、10号煤层,其中02、2、8、9号煤层为主要可采煤层,稳定可采,03、6号煤层为较稳定可采煤层,其余为不稳定煤层气。目前矿井的主采煤层气为2#和8#煤,具体见下表:
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