顾桥矿底抽巷条带预抽水力压裂强化增透技术研究
发布时间：2020-06-29 06:24
【摘要】：本论文以水力压裂增透理论为基础,以顾桥矿13-1煤层为试验对象,通过RFPA2D-Flow软件进行数值模拟,结合水力压裂现场试验,分析了水力压裂的卸压增透效果,得出的结论为相比较于压裂前,压裂后预抽钻孔量减少了 38%,瓦斯治理成本得到极大降低,瓦斯治理抽采时间缩减约三分之一,瓦斯治理抽采效果明显得到改善。对水力压裂机理进行了分析,介绍了水力压裂卸压增透过程及作用,探讨了煤层地质结构特征,水力压裂的起裂与扩展机理,得出钻孔围岩任意点应力的求解公式。使用RFPA2D-Flow数值模拟软件进行模拟,得出:13-1煤层起裂压力为30Mpa左右,在水力压裂实施期间,水流量最大值可达到400m3/(d.m)。对煤层进行水力压裂后,应力得以重新分布,根据应力大小将压裂孔附近的煤层分成4个区域,分别是应力卸压区、应力集中区、应力过渡区和原始应力区。根据此次数值模拟,13-1煤层区域大致划分如下:0～28m为应力卸压区;28～40m为应力集中区;40～50m为应力过渡区;50m以外为原始应力区。由此得出水力压裂的影响半径在28～40m的范围内,且水力压裂结束后,煤体内部会产生无数裂隙,裂隙与裂隙之间会形成类似于网状结构的裂隙网,渗透率大大提高。根据煤体瓦斯含量及含水率分布图得出,水力压裂前该区域煤层瓦斯含量为6.7m3/t,水力压裂后该区域煤层瓦斯含量为3.7m3/t,压裂前后瓦斯含量明显下降;水力压裂前在钻孔40m范围内含水率为2.8%,压裂后含水率明显提高。由此得知顾桥矿1414(3)底抽巷1#压裂孔水力压裂影响半径达到40m。13-1煤层未经水力压裂的煤体的透气性系数为1.39 m2/MPa2·d,经过水力压裂后瓦斯压力下降到0.61MPa,通过一系列计算,得出水力压裂后的煤体的透气性系数为13.01 m2/MPa2·d,前后对比,该系数上升了 9.35倍。对13-1煤层进行水力压裂后,透气性系数得到了大幅度提高,瓦斯抽采效果较为明显。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD712.6
【图文】：
：ｑ0－邋ｉ逡逑Ｉ邋ＭＭ逡逑N邋ＬＪＨＬＸｉ＿逡逑；逡逑Ｉ逡逑ｙＸ逡逑卜－—；＼邋—一逦Ｖ逦；逦／逦，＿Ｈ逦、、邋ｆ邋ｚ、？－．．．，，，－＇逡逑：逦＊逦Ｉ逡逑Ｔｎｍ＾ｒｍ逡逑！逦Ｍ逦Ｍ逦ｍ逡逑Ｉ邋｜邋Ｉ邋！邋Ｉ邋Ｉ邋ｉ逡逑图２原岩应力下钻孔周围任意点压力逡逑ｐｏｉｎｔ邋ｏｆ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｒｏｃｋ邋ｕｎｄｅｒ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｏｆｚ．，．一ｒ、？逡逑
然后是小颗粒堆积封堵，高压水不断冲击弱面，当注水压力大于弱面粘逡逑结力等阻力时，弱面裂开，然后向着下一个弱面移动，重复上述过程，直至煤体逡逑被分割，无法产生压裂为止，见下图４和图５。逡逑注入水压逦逦过滤水压逡逑＿邋＊邋＊邋？邋？邋＊？？？？？？？？＊？？？邋＾邋＊？？？？？？？？＊？？？逡逑逦逡逑注入水压邋逦＾过滤水压逡逑？S茫垮濉鲥危浚縎茫垮危蕖鯯茫浚浚浚垮义希垮澹垮澹垮澹垮澹浚海海海海海浚海海浚垮澹浚海海海哄义蟂缅澹垮巍禨谩峰义瞎怂瑰义献⑷胨瑰澹蓿浚浚浚浚浚浚浚浚ǎ浚垮义稀垮危浚垮澹垮澹澹澹浚浚海海海海海海浚浚海浚垮濉垮义贤迹戳逊煅由炖┱构体义希疲椋纾村澹疲颍幔悖簦酰颍邋澹穑颍铮穑幔纾幔簦椋铮铄澹澹簦澹睿螅椋铮铄义希保村义
本文编号：2733533
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD712.6
【图文】：
：ｑ0－邋ｉ逡逑Ｉ邋ＭＭ逡逑N邋ＬＪＨＬＸｉ＿逡逑；逡逑Ｉ逡逑ｙＸ逡逑卜－—；＼邋—一逦Ｖ逦；逦／逦，＿Ｈ逦、、邋ｆ邋ｚ、？－．．．，，，－＇逡逑：逦＊逦Ｉ逡逑Ｔｎｍ＾ｒｍ逡逑！逦Ｍ逦Ｍ逦ｍ逡逑Ｉ邋｜邋Ｉ邋！邋Ｉ邋Ｉ邋ｉ逡逑图２原岩应力下钻孔周围任意点压力逡逑ｐｏｉｎｔ邋ｏｆ邋ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ邋ｒｏｃｋ邋ｕｎｄｅｒ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ邋ｏｆｚ．，．一ｒ、？逡逑
然后是小颗粒堆积封堵，高压水不断冲击弱面，当注水压力大于弱面粘逡逑结力等阻力时，弱面裂开，然后向着下一个弱面移动，重复上述过程，直至煤体逡逑被分割，无法产生压裂为止，见下图４和图５。逡逑注入水压逦逦过滤水压逡逑＿邋＊邋＊邋？邋？邋＊？？？？？？？？＊？？？邋＾邋＊？？？？？？？？＊？？？逡逑逦逡逑注入水压邋逦＾过滤水压逡逑？S茫垮濉鲥危浚縎茫垮危蕖鯯茫浚浚浚垮义希垮澹垮澹垮澹垮澹浚海海海海海浚海海浚垮澹浚海海海哄义蟂缅澹垮巍禨谩峰义瞎怂瑰义献⑷胨瑰澹蓿浚浚浚浚浚浚浚浚ǎ浚垮义稀垮危浚垮澹垮澹澹澹浚浚海海海海海海浚浚海浚垮濉垮义贤迹戳逊煅由炖┱构体义希疲椋纾村澹疲颍幔悖簦酰颍邋澹穑颍铮穑幔纾幔簦椋铮铄澹澹簦澹睿螅椋铮铄义希保村义
本文编号：2733533
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/2733533.html
