碎软低渗高突煤层井下长钻孔整体水力压裂增透工程实践

发布时间：2018-06-26 00:02

  本文选题：碎软低渗高突煤层 + 长钻孔　； 参考：《煤炭学报》2017年09期

【摘要】：针对阳泉矿区碎软低渗高突煤层开展了井下长钻孔整体水力压裂增透技术的工程试验研究,工程实现了井下一次性整体压裂煤孔段长度达307 m,单孔注入水量达1 510 m3,最大注水压力达26.09 MPa。效果检测表明钻孔压裂影响半径最大达58 m,压裂后煤层透气性系数提高了2.67倍,百米钻孔瓦斯流量衰减系数降低了55%,230 d内钻孔日抽采纯甲烷1 395~2 810 m~3,平均2 173 m~3,钻孔累计抽采纯甲烷50.86×10~4m~3,抽采瓦斯浓度为49.38%~83.70%,平均64.31%。分析认为:水力压裂能改善煤层裂隙和孔隙的连通性、降低煤层有效应力、提高煤层渗透率,注水能促进煤层瓦斯从吸附态向游离态转化,是煤层压裂后钻孔高效抽采瓦斯的关键,依据填砂堵缝压裂技术原理提出了碎软低渗煤层长钻孔整体水力压裂煤层裂隙开启、扩展和延伸机制。工程试验成果及认识可为井下长钻孔整体水力压裂增透高效抽采瓦斯提供借鉴。
[Abstract]:In view of breaking soft, low permeability and high outburst coal seams in Yangquan mining area, an engineering test study on integral hydraulic fracturing and antipenetration technology of underground long boreholes is carried out. In the project, the length of one-off integral fracturing coal hole is 307 m, the injection water quantity of single hole is 1 510 m3, and the maximum injection pressure is 26.09 MPA. The results showed that the maximum radius of influence of drilling fracturing was 58 m, and the permeability coefficient of coal seam increased by 2.67 times after fracturing. The attenuation coefficient of gas flow in 100-meter borehole has been reduced by the daily extraction of pure methane (1 395t / 2 810mm3) per day, the average of 2173mt3, the cumulative extraction of pure methane (50.86 脳 104mm3), and the gas concentration of 49.38m ~ 83.70 (average 64.31m). The analysis shows that hydraulic fracturing can improve the connectivity between fracture and pore in coal seam, reduce the effective stress of coal seam, increase permeability of coal seam, and water injection can promote the transformation of gas from adsorptive state to free state. According to the principle of sand plugging fracture fracturing, the fracture opening, expanding and extending mechanism of long borehole integral hydraulic fracturing coal seam in soft and low permeability coal seam are put forward. The engineering test results and knowledge can be used for reference for the whole hydraulic fracturing of long borehole.
【作者单位】： 煤炭科学研究总院;中煤科工集团西安研究院有限公司;阳泉煤业(集团)有限责任公司;
【基金】：“十三五”国家油气重大专项资助项目(2016ZX05045-002)
【分类号】：TD712.6

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本文编号：2068124