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3分钟内获取750米井深煤样——重庆研究院煤层瓦斯含量地面准确测定技术取得创新突破
发布时间:2021/11/29 20:26:34 来源: 点击次数:

依托国家“十三五”重点研发计划课题,重庆研究院提出了“地面井反循环快速取样及煤层瓦斯含量准确测定技术”。通过三年技术攻关,近日,开发出了适用于煤层结构条件的反循环快速取样装备、建立了地面井反循环取样瓦斯损失量补偿模型,实现了3分钟之内地面井快速获取750米深度煤样,实测煤层瓦斯含量14.66m³/t,误差10.36%。该技术及装备已在山西阳泉煤业集团七元煤业有限责任公司15#煤层地面井工程中获得试验成功。

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该技术及装备在理论和装备方面取得了两大创新突破:通过煤样地面输送实验和颗粒煤瓦斯解吸实验,首次发现了煤样在地面井中粒径随井深呈指数衰减规律及煤中瓦斯解吸呈“S”型增长规律,并构建出了地面井反循环取样瓦斯损失量补偿模型;针对煤层脆性典型特征以及压低瓦斯逸散速度的需要,首次研发出了一种孔底控样粒度并快速促成反循环效应结构钻头、煤样低碰撞稳态快速上返结构双壁钻杆等反循环取样装备,使地面瓦斯解吸可测定时间大幅向前推移,极大地缩短了煤样暴露时间,使瓦斯含量测定结果的准确性得到了极大提升。该技术已申请国内发明专利7项、发表科技论文10篇。

地面钻孔传统取样煤层瓦斯含量测定技术,由于测定结果误差大,一直制约着煤层突出危险性准确评估、地面井瓦斯抽采效果可靠评价以及煤层气资源高效开发,相关行业法规中重要条款无法可靠落地、相关行业标准缺失,甚至由于煤层瓦斯含量测定结果误差太大,出现了建井设计重大修改、重新开拓的被动局面。基于行业发展迫切需要,重庆研究院开始研究该课题。

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煤层瓦斯含量地面准确测定技术的研发试验成功,是地面煤层气(瓦斯)含量准确测定技术的重要转折,有望打破几十年来困扰煤层气(瓦斯)含量地面测不准的局面,将为煤层突出危险性评估、地面井瓦斯抽采设计及抽采效果评价、新建矿井建井设计以及行业标准制定等提供准确依据,为煤田地质勘探、煤层气资源开发等煤层含气量测定提供可靠手段,应用前景可期。