水平井实时测控精细分层采油工艺技术

水平井实时测控精细分层采油工艺技术
水平井实时测控精细分层采油工艺技术

水平井实时测控精细分层采油工艺技术

摘要:针对目前水驱区块多层油井面临水淹、水窜、底水锥进的迹象和油田精细精确分层注水、分层采油的需要,研制了一套适合海上多层采油井精确控制各层流量的工艺管柱。整套工艺管柱包括液控分层开关为核心的液控管线穿越系列工具,主要包括侧过线缆锚定器、液控封隔器、液控分层开关、多路控制器、液控安全接头以及其他辅助工具等。该分层采油工艺管柱利用安装在管柱中的流量、压力传感器等仪器测量的参数,不断地进行生产优化,通过地面控制井下分层开关或滑套,对油层进行选择性开采的控制系统。在现场3井次的应用效果表明,水平井实时测控分层采油工艺具有很好的智能效果,为油水井进行精细精确分层采注提供了一个指导方向,具有较高的推广应用价值。

关键词:水平井?精细?测控分层?采油工艺

中图分类号:te24 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)09(c)-0079-02

随着埕岛油田注水工作的全面深入和提液强度的增加,目前整个区块已进入中高含水阶段,层间矛盾将更加突出。随着含水上升,埕岛油田馆陶组油藏的出砂将日趋严重,井下机采系统工作条件变坏,故障率增加,免修期缩短,同时还给集输系统造成更大压力,这与油田精细精确分层注水、分层采油的目标是背道而驰的,更是高速强采提高油井采收率的短命海上平台的严重挑战。因此如何加强对油井的监测,强化油层管理,有效提高各砂层组的采收率、提

水平井钻井技术经验概述

第一章定向井(水平井)钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1.定向井丛式井发展简史 定向井钻井被(英)T.A.英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组,该丛式井组长384米,宽115米,该丛式井平台共有钻定向井42口。 2.定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型: 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井(多底井) 国外定向井发展简况

(表一)

10.井眼尺寸不受限制 11.可以测井及取芯 12.从一口直井可以钻多口水平分枝井 13.可实现有选择的完井方案 (4).短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1.井眼曲线段最短1.非常规的井下工具 2.侧钻容易2.非常规的完井方法 3.能够准确击中油层目标3.穿透油层段短(120—180米)4.从一口直井可以钻多口水平分枝井4.井眼尺寸受到限制

5.直井段与油层距离最小5.起下钻次数多 6.可用于浅油层6.要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7.全井斜深最小7.井眼方位控制受到限制 8.不受地表条件的影响8.目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1)井深:指井口(转盘面)至测点的井 眼实际长度,人们常称为斜深。国外 称为测量深度(MeasureDepth)。 2)测深:测点的井深,是以测量装置 率是井斜角度(α)对井深(L?)的一阶导数。 dα Kα=─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8)井深方位变化率:实际应用中简称方位变化率,?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度,常用KΦ表示。计算公式如下: dΦ KΦ=─── dL

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用 经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增加以及对环境保护意识的日益增强,如何高效,清洁,经济地开采地下能源已经成为目前继续解决的问题。在此情况下,水平井钻井技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油,天然气开发中得到广泛应用的一项综合技术。水平井钻井技术的发展对油井产量提高已经油田采收率提高都起到了只管重要的作用,水平井钻井技术的出现是石油钻井技术方面重大的突破。 水平井技术作为油气田开发的一项成熟,适用技术,在油气田开发中日益得到推广应用,近几年来,随着水平井工艺技术的突破性进展,综合钻井成本逐年下降,经济效益的显著提高,水平井在许多不同油气藏开发中逐步得到广泛应用。本文介绍了水平井的优点及应用范围,论述了水平井的施工技术,并结合钻井工程实例,详细说明了水平井钻井技术在石油开发中的应用,最后点出了水平井钻井技术的应用效果和存在的问题。并得出了相应的结论。 关键词:水平井,钻进工艺,攻关目标水平井钻井技术存在的问题,井眼轨迹控制,随钻测量。

第1章绪论 现在,随着经济的发展,人们对石油的需求越来越大,水平井钻井技术成为最重要的钻井技术之一。在此情况下,水平井钻进技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油、天然气开发中得到广泛应用的一项综合性技术。其目的主要是提高石油的产量,降低采油成本。并且随着MWD (随钻测量仪)、PDC (聚晶金刚石复合片钻头)和高效导向螺杆钻具的应用,水平井技术已日趋完善。 总的来说。21世纪水平井钻井技术发展的趋势是向自动化,智能化,轻便化和经济化的方向发展。 传统的公关领域,主要是为钻井施工提供实用心情的工艺技术和装备,目的是提高钻井速度,降低钻井成本。水平井是未来钻井队的主要作业方式,对水品经的研究和发展将成为我们今后的最重要的课题之一,一定要重视和完善。

水平井完井主要有三种方式

水平井完井主要有三种方式:裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。在3种完井方式中,割缝衬管水平井堵水难度最大,因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式,机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔,不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。 国外主要针对割缝衬管水平井进行。早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的 思路。 环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP),在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液,形成不渗透的高强度段塞,达到隔离环空区域的目的。然后配合管内封隔器,实现堵剂的定向注入(图2)。如果出水部位在水平井段上部或下部,需要1个ACP,如果出水部位在水平井段中部,则需要设置2个ACP。当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时,可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。 4 水平井堵水研究的难点、重点 l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个:一是出水层位判定技术,二是堵水工艺技术,三是堵水剂技术。出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关;堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关;堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关,是研究比较活跃的技术难点。 2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂,特别是有较强的油、水选择性,合成生产方便,化学性能稳定,适应性强,施工工艺简单的选择性堵水剂的研究

开发。其次,适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。

页岩气水平井钻井技术

页岩气水平井钻井技术 摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。针对这些问题,本文对国内页岩气井进行了技术跟踪,归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。 关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻 美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用,正在改变着世界能源格局,而同为世界能源进口大国的中国,同样拥有丰富的页岩气资源。政策以及相关支持政策的陆续出台,不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心,而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。 页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离状态为主要存在方式,在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。与常规天然气藏相比,页岩气储层孔隙度主体小于10%,储层孔隙为0~500nm,孔喉直径介于5~200nm,渗透率极低,一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。当前,公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件:①页岩气储集层厚度大于100ft(30m);②富有机质页岩有机质丰富,TOC > 3 %;③成熟度Ro在1.1-1.4之间;④气含量>100ft3/t;⑤产水量较少,低氢含量;⑥黏土含量小于40 %,混合层组分含量低;⑦脆性较高,低泊松比、高杨氏弹性模量;⑧围岩条件有利于水力压裂控制。页岩气藏作为典型的连续型油气聚集,往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。页岩作为粘土岩常见岩石类型之一,是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的,其成分复杂,除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外,还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物,页岩层理构造发育,多呈页状或薄片状(图1左),并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙(图1右),脆性高、易碎,外力击打作用下易裂成碎片,且吸水膨胀性强,长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。例如,四川威远-长宁构造完成的3口页岩气水平井,水平井段钻进过程多次遭遇井壁垮塌、掉块等复杂,引发卡钻、报废进尺等事故,并导致3口水平井储层段40%进尺作业占总作业时间70%以上。同时,页岩气水平井井壁失稳问题频发,不但严重影响到钻井周期、钻井成本等问题,还直接导致井身质量差、固井难度大、储层污染严重等问题,这些问题都给后续开发带来极为不利的影响。据不完全统计,截止2012年初,四川威远、长宁及云南昭通页岩气产业化示范区完钻的4口水平井,平均井深3357米,平均钻井时间118天,而北美地区井深4000~5000米,水平段1500~2000米的页岩气井钻井周期通常在15~20天,水平段钻井时间仅为5~8天。由此可见,我国相对落后的页岩气水平井钻井技术,已经成为制约我国页岩气工业快速发展的重要瓶颈。

下分层工作面安全开采技术研究

下分层工作面安全开采技术研究 摘要:煤矿的开采技术有3类技术,即:分层开采、放顶煤开采、大采高开采。当前,它们在我国的煤矿开采中都有广泛应用。本文针对特定的地质条件和煤层条件,为了实现安全生产,对分层开采实际操作过的措施进行了研究。 关键字:分层开采;人工假顶;支护 1 引言 众所周知,煤炭在我国的能源结构中占有无可替代的地位。其年产量占全世界煤炭产量的1/3以上,占我国的一次性能源消耗的70%~75%,是世界上名副其实的煤炭生产和消费大国。目前,在我国的煤炭储量中,厚度大于3.5米的厚煤层占到45%,是我国煤炭开采的主要煤层。针对厚煤层的开采技术有很多,随着技术装备的不断发展,煤矿开采技术经历了分层开采、放顶煤开采、大采高开采3个阶段。从表面上看,开采技术经历了由低到高的发展,然而,实际上不是这样,需要根据不同的技术、经济、地质等条件采用不同的技术方法,甚至是多种方法的综合,无论采用哪一种或者哪几种开采技术,针对厚煤层具有好开采的优势,都可获得较好的经济效益,但是,安全生产是实现和提高经济效益的关键和前提条件。为了实现煤炭企业的最大效益,不仅要因地制宜的采用合适的开采技术实现年产量的高产高效,而且要针对煤矿的安全生产加强管理,提高职工的安全意识和技能,落实安全责任。本文通过对某煤矿3#煤层下分层工作面的开采试验,掌握了下分层工作面安全回采的有效技术途径、措施和管理方法。对中小煤炭企业的安全生产做了有益的探索。 2.我国目前厚煤层开采技术的比较 2.1 大采高开采技术 所谓的大采高的就是指将传统的综采技术与厚煤层的特点相结合,利用机械破煤一次采全高采煤法。常见的是长壁采煤法,其一次开采全高达到3.5-7.0米。由于受工作面装备稳定性的限制,该技术大多应用于倾角较小的煤层。近年来,随着煤机制造业技术进步,特别是煤炭企业经济形势逐渐好转,国内煤机设计与制造等技术的迅速发展等,大采高开采技术在我国的大型煤炭企业得到了广泛应用。 2.2 放顶煤开采技术 放顶煤开采技术是50年代末由法国布朗基矿首先试用成功,70到80年代在世界上10多

水平井工艺技术措施

水平井技术措施 1. 侧钻 1) 直井段要保证钻直,钻进至造斜点测ESS,及时计算出井身轨迹数据,以此为依据计算设计下部施工的井眼轨道; 2) 侧钻井段要选择在井径规则、钻时较快的井段,最好是砂岩段; 3) 水泥塞要保证打实,候凝48小时以上,检查水泥塞质量。检查方法:修水泥面,试钻钻压50~80千牛,钻时不高于5~8分/单根,水泥塞质量达到上述要求后钻至侧钻点井深; 4) 侧钻用直马达加弯接头,使用MWD监测井身轨迹的变化情况,判断是否侧钻成功; 5) 严格按照推荐上扣扭矩紧扣; 6) 控制起下钻速度在15柱/小时以下; 7) 开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器; 8) 钻井参数服从马达参数,轻压,根据钻进直井段时的钻时选择控制好侧钻钻时; 9) 随时注意钻进时的返砂情况,根据返砂情况及时调整钻井参数,确认新井眼与老井眼偏离2米,新砂样达90%,可确定出新井眼,方可起钻; 10) 起钻前,充分循环至振动筛上无砂子返出; 11) 起钻后采用导向系统钻进。 2. 导向钻进 1) 严格按照推荐上扣扭矩紧扣; 2) 控制起下钻速度在15柱/小时以下; 3) 若下钻遇阻,划眼时应保证工具面是钻进该井段时使用的工具面; 4) 开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器; 5) 钻井参数参考马达使用参数; 6) 如果造斜率偏高,马达角度在2度以下可考虑采用10-30转/分以下的转速启动转盘导向钻进; 7) 如果造斜率偏低,起钻换高角度马达; 8) 工具造斜率应稍高于设计造斜率,避免因造斜率不足而起钻; 9) 实际施工过程中,应使实钻轨道尽量靠近设计轨道; 10) 根据现场实际情况,分段循环,及时短起下,保证井眼清洁; 11) 钻具倒装,原则是井斜30度以深井段采用18锥度钻杆,加重钻杆

水平井采油工艺优化与配套

水平井采油工艺优化与配套 发表时间:2018-05-23T10:40:04.180Z 来源:《基层建设》2018年第6期作者:徐进东 [导读] 摘要:随着油田勘探技术的不断进步,水平井采油工艺逐渐引起相关学者的重视,水平井采油技术在油田开采中也得到了越来越广泛的应用。 大庆油田有限责任公司第九采油厂龙虎泡采油作业区黑龙江大庆 摘要:随着油田勘探技术的不断进步,水平井采油工艺逐渐引起相关学者的重视,水平井采油技术在油田开采中也得到了越来越广泛的应用。水平井采油工艺的改善措施包括流入动态和生产压差的确定、储层的解堵与改造、水平井生产参数的优化等。经过几十年的发展,我国的水平井采油工业已经得到了飞速发展,水平井数量不断增加,水平井技术已经成为提高油田产能及效率的有效手段,在此基础上必须加快配套井口、配套抽油泵、防断防脱油杆以及井下温度测试等配套技术的开发与应用工作,以达到不断完善水平井采油工艺的目的,推动石油工业的长远发展。 关键词:水平井采油;工艺;配套技术 1 水平井采油工艺概述 水平井是在油井垂直或倾斜地钻达油层后,井筒与油层保持平行,转达接近于水平,从而保证在长井段的油层中钻进直至完井。传统的油井往往是垂直或倾斜地穿过油层,因此油层中的井段往往较短,采油效率较低,而水平井采油工艺通过较长的通过油层的尽段,生产能力较传统油井提升明显,在最近几年的油田开采中得到了极为广泛的应用。水平井采油工艺是一项综合性的油田开采技术,针对不同类型的油藏,需要配置相应的配套技术便于油田的勘探与开发,从而极大得提升了水平井采油的质量与效率。当前我国的水平井采油工艺的发展尚处于起步阶段,但在压裂技术、水平定向射孔技术、防砂冲砂技术以及完井技术方面都取得了一定的成就,也大大促进了我国油田产能的提高。 2 水平井采油工艺的改善措施 水平井采油工艺的改善措施主要包括以下三个方面的内容:一是合理确定水平井流入动态及生产压差,这也是与水平井产能息息相关的技术指标;在水平井的实际生产活动中,水平井渗流稳定状态的分析对提高油田产能有着重要意义,在水平井经过不同类型的油藏时,由于渗透率的不同,水平井会形成相应的泄流区域,该区域半轴与水平井长度具有一定的相关性;水平井在实际的采油过程中,多处于不稳定状态下,需要不断调整流入动态及生产压差,保证转化结果的精确性,以此来提高水平井采油的质量的与效率。二是优化水平井生产参数,实际的优化措施种类繁多,结合水平井油田实际的工作状态,选择深井泵采油技术等措施,简化采油技术流程,提高采油效率;结合水平井的临界产能及不同开发阶段的产能变化,有针对性得改进抽油机及配套设备参数,从而保证水平井产能;另外,在实际的采油过程中,结合采油进度定期核对生产参数,保证水平井采油设备满足生产实践的要求。三是解堵并改造水平井储层,由于当前采用的压裂和酸化技术会破坏井筒结构,会给采油过程带来诸多不可控因素,在实际的生产活动中可以引入水力压裂技术及酸化方式对水平井段堵塞物进行清理,从而保证水平井开发的顺利进行。 3 水平井采油工艺的应用与发展 3.1 水平井采油工艺的应用现状 国外对于水平井采油工艺的应用较早,早在20世纪20年代就开始了采用水平井来提高油田产能,并在80年代出现了导向钻井技术,水平井采油工艺得到了飞速发展,当前国外水平井油田的数量已达到数万口,水平井技术已经成为提高油田产能及效率的有效手段。当前国内外成熟的水平井完井方式主要包括裸眼完井、割缝衬管完井、历史充填完井、带管外封隔器完井以及固井射孔完井等5种类型,我国的胜利油田即采用了固井射孔完井、筛管完井及裸眼完井技术等。我国是引入水平井采油工艺较早的几个国家之一,在20世纪60年代中期就开始水平井油田的相关研究,如四川碳酸盐岩中的两口水平井。经过几十年的发展,我国的各类水平井已达数百口,约占全部油田的50%以上。近年来随着我国水平井开发工艺的逐步成熟,水平井已经成为推动我国石油开采发展的重要技术支撑。当前我国的水平井采油技术已达到世界先进水平,在各大油田中也得到了广泛的实践应用,相应的配套设施也得到不断完善。 3.2 水平井采油工艺的发展趋势 采油工程技术历经5个阶段。探索、试验阶段:此阶段以注水开发为代表,探究出了诸如油田堵水实验、油层水力压裂实验、人工举升实验、注蒸汽吞吐开采实验等一系列采油实验,为我国石油开采工作打下良好基础,打开了全国采油工程技术发展的历史大门。分层开采工艺配套技术发展阶段:即根据陆相砂岩油藏含油层系多、各油层情况迥异且互相干扰严重的特点,探究出的一套以分层注水为中心的采油工艺技术。发展多种油藏类型采油工艺技术:随着不同类型的油田的发现及开采,逐步研究形成了适用于各类型油田的采油技术,如复杂断块油藏采油工艺技术、高凝油油藏开采技术、低渗透油藏采油工艺技术等。采油工程新技术重点突破发展阶段:随着石油生产迅猛的成长与发展,其致力于采油技术的研究与创新,成立了完井、压裂酸化、防砂、电潜泵和水力活塞泵5 个中心,极大程度上促进采油技术的发展。采油系统工程形成和发展阶段:即当前所处的阶段,在不断完善采油系统工程技术。 4 水平井采油工艺的配套技术 4.1 配套井口 配套井口需要根据不同尺寸井眼水平井的具体要求来进行设置,必须满足不动管柱进行注汽、自喷、抽油、伴热、测试等开采作业要求的需要,也包括不动井口提下副管作业。如在克拉玛依油田水平井配套井口的设计中,通过引入SKR14-337-78*52及SKR14-337-62*40双管热产井口来达到浅层稠油、超稠油区块水平井作业的需要。生产实践表明,有针对性的配套井口设计较好地满足了水平井生产工艺要求,各项生产指标也都符合实际采油工艺需要。 4.2 配套抽油泵 水平井采油中所选用的配套抽油泵必须能够下到斜井段抽油,实现不动管柱注汽、转抽,并与直井段保持一致的高泵效。为满足以上生产要求分别研制了斜抽管式泵及多功能长柱塞注抽两用泵,其中斜抽管式泵主要用于倾斜角在60度以内的定向井、水平井斜井段及斜直井的抽油,并保持较高的泵效;多功能长柱塞注抽两用泵则主要用于能下至斜角大于60度的大斜度井段,以满足主副管同时注汽的要求。 4.3 防断防脱油杆 相对常规采油工艺,水平井采油需要在特殊的井身结构中开展作业,水平井身抽油杆柱、泵的工作情况较竖直井复杂很多,抽油杆磨

《采油工艺技术》课程标准

《采油工艺技术》课程标准 课程名称: 采油工艺技术 适用专业: 三年制高职油气开采技术专业 建议学时: 1 课程定位与设计思路 1.1 课程定位 本课程是石油工程专业的一门专业核心课,注重理论教学与工程实践应用紧密结合。在学习本课程之前,应具备工程图的识读与绘制、电工维修、石油地质基础、流体流动规律、油层物理等基础知识和基本技能。其任务是使学生掌握油气开采中各项工程技术措施的基本原理、工程设计方法及实施技术,了解采油工程新技术及发展动向,掌握油气开采过程中油水井操作、管理和作业施工的主要工艺技术和设备、工具的操作和使用,同时和其他协作部门配合,解释采油井在生产过程中及注入井在注入过程中所出现的异常情况,对油水井的生产动态进行分析、预测和判断,控制油井含水过快上升,减少油田开采过程中出现的层间矛盾、层内矛盾和平面矛盾,以最大限度地提高油田的开发效率及其经济效益,同时避免油水井在生产过程中故障或事故的发生,为适应采油工艺和技术的发展,合理的开发好油田打下基础。 1.2 设计思路 经过新疆克拉玛依油田和塔里木油田等各大油田现场调研,针对学生今后的工作岗位和生产实际需要,同时为适应采油技术、工艺、设备的发展需要,以采油工职业岗位需求为出发点,以油水井生产过程为导向,以项目和任务为主要载体,参照采油工职业资格标准,分析采油工艺技术的行动领域,对采油工艺技术的学习情境和实习实训环节进行课程整体设计,实现理论与实践的一体化。 本课程的的教学内容主要分为三大块:自喷井的生产与管理(含气举采油基础知识);抽油机的相关知识;注水;压裂和酸化等增产措施;防砂、水、蜡。 2 工作任务与课程目标 2.1 工作任务 本课程主要为采油工岗位服务,所以开展教学活动的场所是采油实训基地、采油实训室、仿真模拟室和多媒体教室。 实施教学的场所必须配备以下硬件设备: 电脑及多媒体投影设备、自喷井井口设备实物、有杆泵采油井井口设备实物、计量站及其相应的设备实物、水套炉等设备实物、井场流程图和计量站流程图。

水平井射孔工艺技术(科普)

水平井射孔工艺技术 1、简介 水平井工程是近年发展起来的一项新技术,是“稀井高产”的重要手段。水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征,这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力,在实现井网调整,控制流向和完井类型,减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性,已成为一种油藏完井新方法,而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究,经过几年的研究和现场试验,形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术,该技术国内领先,部分技术达国际先进水平,该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。 水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米,要求射孔一次作业成功;要求向水平两边或两边以下30°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进;要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。实践证明,我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。 2、主要特点 2采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。 2采用弹架旋转的内定向方式,定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比,在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。 2采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。 2接头与枪体之间,公母接头之间采用防退扣装置,避免了落枪的可能。 2最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。 2可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。 2可实现限流压裂的水平井射孔作业。 2利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。 2采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。 3、主要技术参数 2射孔枪外径:Ф89mm 、Ф102mm 、Ф127 mm 2最高工作压力:90MPa 、105MPa 、90MPa 2延时时间:5—7min 2定向方式:内旋转定向 2定向精度:±5° 2定向率:>95% 2发射率:>99% 2孔密:10-20孔/米 2枪体抗弯能力:30°/30米。 4、施工工艺 (1)起爆方式 水平井射孔起爆不同于一般直井射孔,不能采用投棒起爆方式,也不同于一般斜井射孔,它属于超长井段射孔,不宜采用一个压力起爆器的起爆方式。在水平段各点压力值相等,它可以实现几个乃至几十个射孔段的同时起爆,完全满足水平井一次射孔多段的要求,将大大提高工效。四川石油测井公司已成功地应用了三种负压起爆方式,分别是:①液垫或气垫加压力延时起爆器;②油压开孔装置加压延时起爆器;③旁通传压装置加压力起中爆器。

上向分层充填采矿法的特点及方案

世上无难事,只要肯攀登 上向分层充填采矿法的特点及方案 上向分层充填法是自下而上分层回采,每分层先采出矿石,而后填入充填料,以支撑采空区两帮和作为工作平台。该方法为工作面循环作业,凿岩爆破、出矿、充填和护顶完成一个循环后,进行下一分层的循环;回采空间和范围可以控制,人员、设备在暴露的顶板下工作,需有效地控制顶板;可以用任何充填材料进行充填。该方法一般适用于矿石稳固、围岩不稳固的倾斜和急倾斜矿体,能适应形态不规则、分枝复合变化大的矿体。除点柱式外,矿石的损失率、贫化率低,是一种适应范围广的充填采矿法。据国外85 个充填法矿山统计,上向分层充填法采出的矿石量占充填采矿法总产量的38.3%;该法在我国充填法中占60%以上。上向分层充填法按分层倾角,可分为水平分层充填法与倾斜分层充填法。目前国内外应用较为普遍的是上向水平分层充填法。倾斜分层充填法仅在使用干式充填材料的某些矿山中采用。图1 为连续回采的倾斜分层充填法。倾斜分层的优点在于出矿和充填可以借自重完成。 图1 倾斜分层采矿法a-充填阶段;b-落矿阶段;1-自行矿车;2-垫板;3-无轨装运设备上向水平分层充填法按采场结构、工作面形态和工艺特点,分为沿走向、垂直走向和点柱上向分层充填法三个基本方案。[next] (1)沿走向上向分层充填采矿法。该方案结构特点是:沿矿体走向一定的长度或整个矿体的走向长作一个采场,可以实现回采工作的平行作业,以便充分发挥设备效率,提高矿石回收率。它适用于厚度在10~15m 以下的矿体。采场宽为矿体厚度,采场长100~300m,最长达800m。图2 为红透山铜矿沿走向上向水平分层充填法。 图2 红透山铜矿沿走向(长采场)上向分层充填法1-风井;2-脱水井;3-溜矿井;4-提升井;5-斜坡道;6-充填隔墙;7-排水管;8-脱水塔;9-崩落矿柱;10-上向炮

分层开采回采巷道布置方案

5101采面下分层回采巷道布置方案 编制人:刘家宏 时间:2014年2月15日

一、概述 (3) 二、开采技术条件 (4) 三、回采巷道布置方案分析 (7) 四、回采巷道布置方案选择 (9) 五、巷道断面与支护形式 (11) 六、安全技术措施 (11)

5101采面下分层回采巷道布置方案 一、概述 倾斜分层长壁采煤法是我国长期应用的一种厚煤层采煤方法。通常把近水平、缓(倾)斜及中斜厚煤层用平行于煤层层面的斜面划分为若干个2.0~3.0m左右的分层,然后逐层开采。根据煤层倾角不同,可以采用走向长壁或倾斜长壁采煤法。 分层间一般采用下行开采顺序,垮落法处理采空区,上分层开采后,以下的各分层在已经垮落的顶板下开采。为确保下分层开采安全,上分层一般要铺设人工假顶或形成再生顶板。 在同一个区段范围内,上、下两个分层同时开采时,称为“分层同采”,反之称为“分层分采”。分层分采可以进一步分为两种形式,一种是在同一区段内,待上分层全部采完后,再掘进下分层的回采巷道,而后回采;另一种是在同一采区内,待各区段上分层全部采完后,再掘进下分层的回采巷道和回采,俗称“大剥皮”。 根据西安中煤设计有限责任公司设计确定的5-2煤层采用长壁式综采工作面分层铺底网采煤法,全部垮落法管理顶板。5101采面的回采的初步方案定为分层分采,待各区段上分层全部采完后,掘进下分层的回采巷道和回采。现需对5101采面下分层回采时回采巷道布置方案进行选择。

二、开采技术条件 5-2煤层为本区主采煤层分布稳定,结构简单,厚度 6.39m~9.18m,平均厚度约8.09m。一般含1层厚度0.10~0.49m的粉砂岩夹矸,为全区可采的稳定型厚~特厚煤层。煤层埋深43.72~185.23m,底板标高变化在+995.0~+1035.0m之间。煤层赋存近似水平,总体上自东南向西北倾斜,煤质较坚硬,节理裂隙不发育。煤层顶板以直接顶为主,初次跨落步距为25.60m,属3类,即稳定性顶板,岩性以砂质泥岩、粉砂岩为主,饱和抗压强度8.7~25.8Mpa,平均值为20.14Mpa;基本顶全区属Ⅲ~Ⅳ级,即基本顶来压力显示强烈~非常强烈,岩性以粉砂岩为主;伪顶岩性为泥岩、炭质泥岩,厚度不足0.50m;直接底板以泥岩、炭质泥岩和粉砂岩为主,饱和抗压强度15.0~45.6Mpa;老底以细粒砂岩、中粒砂岩为主,底板属Ⅲb类。 根据《陕西莱德集团神木县东川矿业有限公司煤矿(整合区)勘探报告》提供的资料: ①瓦斯 WS7、WS4钻孔5-2煤层测试分析表明(见表1-2-17): 5-2煤层瓦斯含量CH4为12.46~16.43 mL/g,daf,CO2为5.20~8.40 mL/g,daf;自然瓦斯成分CH4为1.00~1.14%,CO2为0.37~0.65%,应属二氧化碳-甲烷带(CO2-CH4)。因此在生产掘进管理中应该引起足够的重视。

第一章 定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井(水平井)钻井技术概述 定向井、水平井的基本概念 定向井丛式井发展简史 定向井钻井被(英)T.A.英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交,然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达10,654米; 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的RytchFarm 油田钻成的M11井,水平位移高达1,0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14; 丛式井口数最多,海上平台:96口;人工岛:170口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段,50—60年代开始起步,首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井,其中磨三井总井深1685米,垂直井深表遗憾350米,水平位移444.2米,最大井斜92°,水平段长160米;70年代扩大实验,推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关,使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井,井深达到7000米,垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井,水平

阶梯水平井钻井技术

阶梯水平井钻井技术 冯志明 颉金玲 (大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港 300280) 摘要 阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术。该技术将水平井技术又推上了一个新的高度。使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田。文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术。列举了TZ406井、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据。针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述。现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一。 主题词 水平井 导向钻井 井眼轨迹 工程设计 钻具组合 作者简介 冯志明,1966年生。1987年毕业于重庆石油学校钻井工程专业,工程师。 颉金玲,1945年生。毕业于华东石油学院,现任副经理,高级工程师。 阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段,形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹,用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。利用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度,节约了重复钻井的投资,增加了单井产量,可取得最佳的开发效果。 一、施工难点 1口成功的阶梯式水平井,能实现取代2口或多口水平井的开发目的,既节约投资,又能获得好的效益。常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点:(1)层叠式或不整合薄油藏;(2)断块油藏;(3)上部油层断失或尖灭,存在下部可供开采的油藏。 1.目的层油层薄,区块复杂,井眼轨迹拐点多,不平滑,不利于送钻和钻压传递,控制和调整井眼轨道工作量大。着陆、阶梯过渡段控制困难。 2.对钻井装备、钻井液净化设备要求高,井眼的净化和携砂难度大,大斜度井段易形成岩屑床,造成井下复杂情况发生,需要有足够的动力,配套齐全的净化设备。 3.钻具组合、监测仪器等针对性强,技术含量高,钻柱受力复杂。 二、优化工程设计 1.优化井身剖面设计 阶梯水平井的地质设计,通常只给定AB段、CD段两个阶梯水平段的入窗窗口和目标靶区,工程设计则需要满足以下3个方面的条件。(1)满足地质对轨迹控制的要求:即中靶要求。(2)井下专用钻具、工具、仪器装备能满足设计井眼轨迹控制的要求。(3)完井电测、下套管、固井等完井工艺技术水平须满足开放要求。 阶梯式水平井,与普通水平井不同的是怎样依据地质要求,对第1水平段终点到第2水平段终点间的井身剖面进行设计。 2.优化井身结构 根据TZ406井、YX2P1井和LN61-H1井的施工技术,结合国内外其它地区阶梯水平井的施工经验、油层特点和完井方式,一般认为技套必须封固目的层以上的异常高压以及易垮塌、破碎带等不稳定地层,以保证水平井安全、快速地钻井和完井。 三、井眼轨迹控制技术 1.合理的钻具组合设计 分析近年来完成的数十口水平井资料,总结出几套适合于常规水平井和阶梯水平井施工,目前国内工艺技术和装备又能够实现的钻具组合结构。 (1)侧钻钻具组合。钻头+螺杆钻具+定向接头+无磁钻铤+MWD短节+钻铤+钻杆。该钻具组合常用于回填导眼后的侧钻井段和第1造斜井段的施工,平均造斜率达10~12(°)/30m。 (2)钻盘微转增斜钻具组合。钻头+稳定器+无磁钻铤+MWD短节+无磁钻挺+稳定器+钻铤+ 22石油钻采工艺 2000年(第22卷)第5期DOI:10.13639/j.od pt.2000.05.006

采煤方法工艺技术分析

采煤方法工艺技术分析 发表时间:2018-08-06T10:35:46.057Z 来源:《科技中国》2018年3期作者:孙群[导读] 摘要:采煤方法工艺技术是煤矿生产中的重要环节。一个煤矿企业生产指标的优劣,除资源外,主要决定于所采用的工艺技术的适用性、合理性和先进性。 摘要:采煤方法工艺技术是煤矿生产中的重要环节。一个煤矿企业生产指标的优劣,除资源外,主要决定于所采用的工艺技术的适用性、合理性和先进性。 关键词:采煤方法;工艺技术 .采煤工作是煤矿井下生产的中心环节。采煤方法的选择是否合理,直接影响整个矿井的生产安全和各项技术经济指标。选择采煤方法应当结合具体的矿山地质和技术条件,所选择的采煤方法必须符合安全、经济、煤炭采出率高的基本原则。 1.安全生产 安全是煤矿企业生产中的头等大事,安全为了生产、生产必须安全。应当充分利用先进技术和提高科学管理水平,以保证井下生产安全,不断改善劳动条件。对于所选择的采煤方法,应仔细检查采煤工艺的各个工序以及采煤系统的各个生产环节必须符合《煤矿安全规程》的各项规定。应该做到以下几点:(1).认真编制采煤工作面的作业规程,制定完善合理的安全技术措施,并建立各种制度以保证实施。 (2).安排好采煤工艺,切实防止冒顶,片帮,支架倾倒及避免其他可能危及人身安全和正常生产的各类事故发生。(3).合理布置巷道,保证巷道维护状态良好,满足采掘接替要求。 2.经济合理 经济效果是评价采煤方法的一个重要依据,在经济效益上要进行比较,最后确定经济上合理的方案,应具备以下几点要求:(1).煤炭质量好,要求煤炭的含矸率低、灰分小;改进采煤工艺,尽量防止矸石和岩粉混入煤中。(2).开采成本低,成本是经济技术效果的综合反映。提高工作面单产和劳动效率,降低材料消耗,保证煤炭质量,是降低煤炭生产成本的主要途径,正确布置巷道,减少巷道掘进和维护工作量,加强生产管理,合理使用劳动力,认真组织工作面正规循环作业,也是降低成本的重要方法。(3).采煤工作面单产高,提高工作面产量,是实现矿井稳产、高产、提高采区和整个矿井各项技术经济指标的中心环节。提高工作面产量,重要应当提高工作面机械化程度,尽可能加大回采进度和合理加大工作面长度,加强生产的组织管理。(4).劳动效率高,为了提高劳动效率,必须不断提高职工素质,改善经营管理。同时要选择合理的采煤工艺和劳动组织,采用先进的技术装备,努力实现机械化或综合机械化。(5).材料消耗少,减少采煤工作面的各种材料消耗,特别是要减少坑木、钢材以及炸药、雷管等消耗,为此必须加强管理,注意材料回收利用,正确确定钻眼爆破方法。 3.煤炭采出率高 减少煤炭损失,提高煤炭产出率,充分利用煤炭资源,是国家对煤矿企业的一项重要技术政策。同时减少煤炭损失,也是防止煤的自然,减少井下火灾、保证和延长采煤工作面和采区的开采期限,降低掘进率保证正常生产的重要措施。 影响采煤方法的因素 选择和设计采煤方法时,必须充分考虑地质因素和技术经济因素。影响采煤方法主要因素有以下几个方面: 1.地质因素 (1).煤层倾角,煤层倾角是影响采煤方法的重要因素。倾角的变化不仅直接影响采煤工作面的落煤方法、运煤方式、采场支护和采空区处理等的选择,而且也直接影响巷道布置,运输,通风及采煤方方法各种参数的确定。 (2)煤层厚度,煤层厚度的变化也是影响采煤方法的重要因素,应根据煤层厚度选择工作面不同的采煤方法。薄及中厚煤层通常一次性采全高,厚及特厚煤层可以采用分层开采的方法,也可以采用大采高或放顶煤采煤法。 (3)煤层及围岩的特征,煤层的软硬及其结构特征、围岩的稳定性等等,都直接影响到采煤机械、采煤工艺以及采空区处理方法的选择;煤层及围岩性质还直接影响到厚度布置及其维护方法,也影响到采区中各种参数的确定。 (4)煤层的地质构造情况,埋藏条件稳定的煤层有利于选用综采;埋藏条件不稳定,煤层构造较复杂宜用普采;多走向断层时,宜采用走向长壁采;多倾斜断层时,宜采用倾斜长壁采。因此,在选择采煤方法之前,应当充分考虑开采范围内的地质构造情况,以便正确地选择采煤方法。 (5)煤层的含税性、瓦斯涌出量及煤的自然情况,煤层及围岩含水量大时,需要在采煤之前预先疏排或在采煤过程中布置排水及疏水系统;煤层含瓦斯量大时,要布置预抽瓦斯的巷道,同时采煤工作面通风应采取一定的措施;煤层的自燃性及发火期直接影响巷道布置、巷道维护方法和采煤工作面推进方向,决定着是否需要采取防火灌浆措施或选用充填采煤法。所有这些影响采煤方法的因素均应当充分加以考虑。 2.技术发展及装备水平的影响 技术发展及装备水平也会影响到采煤方法,其中主要是机械装备水平以及生产中的设备供应条件。 3.管理水平职工素质因素 管理水平及职工素质有时对选择采煤方法产生一定的影响。在管理水平较差的条件下一些难度较大的开采技术和工艺,应有计划地逐步推广,先易后难,掌握其规律及经验,并对职工进行上岗技术培训合格后方可推广应用。 选用合适的采煤方法,并使之不断完善和发展,对提高矿井生产水平和经济效益,改变矿井技术面貌有决定性的意义,继续做好这方面的工作,是今后煤矿开采技术发展的重要方面。 参考文献[1]徐永圻等,煤矿开采学;中国矿业大学出版社 1993 [2]魏同主编,煤矿总工程师指南;煤炭工业出版社 1988 [3]煤矿安全规程。煤炭工业出版社 2010 [4]张希峻,煤矿开采方法煤炭部教材编辑室 1985

羽状水平井钻井工艺

定向羽状水平井钻井工艺 定向羽状水平井技术适合于开采低渗透储层的煤层气,集钻井、完井与增产措施于一体。其主要机理在于多分支井眼在煤层中形成网状通道,促进微裂隙的扩展,又能连通微裂隙和裂缝系统,提高单位面积内的气液两相流的导流能力,大幅度提高了井眼波及面积,降低煤层气和游离水的渗流阻力,提高气液两相流的流动速度,进而提高煤层气产量和采出程度。 一、钻井设备: 1.钻机、钻塔、钻铤和钻具。 2.造斜工具 中、长半径造斜工具(包括P5LZ165、PSLZ197、P5LZ120三种尺寸系列、多种结构规格的固定弯壳体造斜马达)和短半径造斜工具。 3.水平井测井仪器。包括钻杆输送式、泵送式两种测井仪器和下井工具,以及湿式接头和锁紧装置等。 4.射孔工具。包括旋转弹架和旋转枪身等2种高强度定向射孔枪和传爆接头。 5.完井工具。包括金属棉筛管、新型套管扶正器及其它9种完井工具 6.铰接式钻具 羽状分支水平井的井眼轨迹是空间弯曲线,既有井斜的变化又有方位的变化,通常需要在钻铤或钻杆连接处加装一个具有柔性连接的铰接式接头。这种接头具有万向节的功能,在一定角锥度范围内可以任意方向转动,同时具有密封功能。此外,采用铰接式钻具组合,最大限度降低扭矩、摩阻和弯曲应力。 7.可回收式裸眼封隔器/斜向器

斜向器是分支井钻井的关键技术工具,对分支井的钻井起着至关重要的作用,它在分支点处引导钻头偏离原井眼按预定方向进行分支井眼的钻进。煤层气钻进中的斜向器是可回收式带裸眼封隔器的,它由斜向器和封隔器两部分组成,斜向器的斜面上开有送入和回收的孔眼,用于施工作业中送入和回收斜向器,可膨胀式封隔器用于固定和支撑斜向器。 8.井眼轨道控制 由于煤层可钻性好,钻速快,单层厚度薄(3~6m),井眼轨迹控制难度大。为将井眼轨迹控制在煤层内,可采用“LWD+泥浆动力马达”或地质导向钻井技术。实现连续控制,滑动钻进,提高轨迹控制精度,加快钻进速度。同时要避免井眼轨迹出现较大的曲率波动。钻进中尽量避免大幅度变动下部钻具组合结构、尺寸和钻进参数,并控制机械钻速在一定范围内变化,防止井眼出现小台肩现象。 9.其它工具和装备。例如专用取心工具、无磁钻挺、纺锤形稳定器等多种工具和装备。 二、材料: 钻井液:油基钻井液、水基钻井液、无土相钻井液和气基钻井液。 套管等。 三、工艺流程: 1.煤层气羽状水平井完井方法 分支井作为水平井与定向井的集成与发展,其技术难点不再是钻井工艺技术而是完井技术。同水平井及直井相比,分支井完井要复杂的多,主要是分支井根部的连接密封以及分支井眼能否再次进入的问题。目前,国外分支水平井的完井方法主要有三种:裸眼完井、割缝衬管完井和侧向回接系统完井。裸眼完井较为常见,但易出现井壁坍塌等问题。割缝衬管完井虽然能克服这一缺陷,但安装比较困难。如果水平段的岩性比较硬可用裸眼完井或割缝衬管完井,一般较软岩石可用水平井回接系统完井。实际操作中,可根据具体情况进行设计对于煤层气定向羽状分支水平井的完井方式,工艺较简单。如要采用裸眼完井,直接投产。2.钻出工艺 目前国外主要采用以下四种方法钻出分支井: 1)开窗侧钻

厚煤层分层开采与综放开采的技术经济比较

厚煤层分层开采与综放开采的技术经济比较 摘要本文对放顶煤开采和分层开采进行了技术分析和经济比较,结果表明,在厚煤层开采中,采用放顶煤开采,技术经济效果十分显著,放顶煤开采已成为厚煤层开采的发展方向之一。 关键词放顶煤开采分层开采技术分析经济比较 1概述 我国目前开采厚煤层的主要方法有分层开采、一次采全高和放顶煤开采。综采放顶煤技术产生于欧洲,发展且成熟于我国。1964年法国试验综采放顶煤获得成功,解决了5~20m 厚煤层的一次采全高问题,先后被南斯拉夫等东欧国家引进,并取得较好的技术经济效果。我国自1982年开始研制综采放顶煤支架及工艺方法,到1984年第一个工作面的试验,随后便推广到我国的29个局、矿70近个工作面,并应用到我国多变和复杂的厚煤层地庸条件,解决了长期困扰我国厚煤层开采的效益、工效、高产的问题,综采放顶煤在我国获得了长足的发展。分层开采所需设备、开采布局与开采单一煤层基本相同一次采全高,设备笨重,倒架、歪架难以控制,片帮、冒顶严重威胁工作面的正常回采,限制了使用范围放顶煤开采兼顾了上述两种开采工艺。采高控制在2.5m左右,使用设备与分层开采基本相近。增加一部后输送机,克服了大采高工作面存在的难以解决的问题,真正达到了在现有国产设备条件下高产、高效的目的。但由于地质条件、煤层赋存状况、技术与设备、生产与管理等存在差异,放顶煤开采的应用受到很大限制。诸如放顶煤开采丢煤的问题,煤矸混杂,多厚煤层适合放顶煤开采等一系列相关的问题。对此,文中将作如下分析和探讨。 2 技术分析 2.1分层开采和综放的优缺点 (1) 分层综采采煤法的特点 优点: ①技术成熟,采煤设备配套,类型齐全,性能完好,操作方便,管理简单,可选出适用各种条件的采煤设备;②液压支架及配套的采煤机设备体积小、轻便,回采工作面搬家方便; ③采高一般为2.0~3.5m,回采工作面煤壁增压区小,煤壁稳定,生产环节良好;④回采工作面采出率高,可达到93~97%以上,能达到国家规定要求;煤炭含矸率低,一般不大于1.5%,相对综放开采煤尘浓度低;⑤和综放工艺比较,顶板易管理,工作面巷道维护难度小。 缺点: ①工作面单产低,单产提高困难;②开采投入高,上、下分层开采,人工铺网劳动强度大,铺网费用高,煤巷掘进工程量大,掘进率高,回采工作面搬家倒面次数多,搬家费用高;区段分层周期长,多次启闭,引起自燃发火频繁;③需要等再生顶板的生成,加剧接续紧张的矛盾;④由于下分层开采需要留内错式隔离煤柱,使得带区采出率降低。 适用条件:

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