[发明专利]一种利用CO2和改性水驱除煤层瓦斯及残余气体的方法

摘要

本发明公开了一种利用CO2和改性水驱除煤层瓦斯及残余气体的方法，采用三个阶段进行瓦斯及残余气体的驱除分别为：常规瓦斯抽采阶段，气相驱替阶段和水力驱替阶段；先进行瓦斯抽采，然后进行气相驱替阶段，最终水力驱替阶段；这样的方式能有效地提高煤层瓦斯的抽采效率，利用二氧化碳气体扩大了煤层瓦斯驱替的范围，提高了煤层的渗透性为水力驱替提供了便利条件，通过向煤层中注入改性水不仅吸收了煤层中多余的二氧化碳气体，又能深入煤体内部，提高煤层含水率。

主权项

1.一种利用CO2和改性水驱除煤层瓦斯及残余气体的方法，其特征在于，具体步骤为：A、在煤层中选择无断层及无涌出水的区域，测量该区域煤层内瓦斯原始压力值，向区域煤层内打设至少三个钻孔，各个钻孔之间相隔10m～15m，完成后对各个钻孔连接抽采系统进行瓦斯抽采；B、在瓦斯抽采过程中监测并记录抽采出的瓦斯浓度值，当各个钻孔平均抽采瓦斯浓度降低至初始抽采瓦斯浓度的50%时，对各个钻孔间隔停止瓦斯抽采，将停止抽采的钻孔与注CO2装置连接，其余钻孔正常进行瓦斯抽采；C、开启注CO2装置向停止抽采的钻孔内注入CO2气体，其注气压力至少为该煤层瓦斯原始压力值的2倍，其余钻孔正常进行抽采工作；D、监测并记录各个抽采钻孔中抽出的混合气体浓度值，当抽采出的混合气体中CO2气体浓度和CH4气体浓度比值升高至4:1时，关闭注CO2装置，其余钻孔正常进行抽采工作；E、拆除注CO2装置，将注CO2的钻孔与抽采系统连接后开始抽采工作，各个钻孔持续抽采直至CO2气体和CH4气体混合浓度降至抽采出气体的5%以下时，断开注CO2钻孔与抽采系统的连接，将注液装置与上述断开的钻孔连接，所述注液装置注入的水溶液为碱性混合溶液；F、注液装置采用低压缓注方式向钻孔内注水溶液，注水溶液压力为2MPa至4MPa，注水溶液量为该区域煤体质量的4%，所述该区域煤体质量为根据煤层厚度及该区域煤层范围得出该区域煤体体积乘以煤体密度，其余钻孔持续进行抽采工作；G、当持续抽采的钻孔出现液体渗出时，停止注液装置工作，断开注水溶液钻孔与注液装置的连接，将注水溶液钻孔连入抽采系统，开始进行抽采，所有钻孔持续抽采直至开始采掘该区域煤层时移除抽采系统。