碎软低透煤层底板梳状长钻孔分段水力压裂增透技术研究

发布时间：2021-04-27 01:37

　　针对碎软低渗煤层成孔难、瓦斯抽采浓度及流量衰减速度快、抽采有效影响半径小、达标期长等问题。以千米定向长钻孔为基础,结合自主研发的分段水力压裂成套装备,提出了底板梳状长钻孔分段水力压裂强化增透技术并开展了碎软煤层典型矿区工程应用试验。研究结果表明:①实现了一次性裸眼分5段压裂增透施工,累计注水量达到2 865 m³,最大注水压力达17.18MPa;②压裂增透后,煤层透气性系数增加至压裂前的16.63倍,钻孔瓦斯流量衰减系数降低至压裂前的7.6%,最大压裂影响半径达60m,与普通穿层压裂钻孔相比,采用底板梳状长钻孔分段水力压裂后钻孔抽采浓度提高了12.8倍,瓦斯日抽采纯量提高了2.53倍;③压裂增透过程可分为"高压注水通道打开—煤层起裂—周期性明显破裂"3个阶段。保压阶段孔内压力具有"快速下降—缓慢降低—平衡不变"的变化特征。④分析认为压裂增透过程可分为"高压注水通道打开—煤层起裂—周期性明显破裂"3个阶段变化。分段水力压裂增透过程中,通过高压注水作用下,周期性携带离散煤颗粒形成封堵带,压裂段循环增压,形成多点段三维立体裂隙网络。将压裂增透区域划分为紊流区、渗流区、过... 

【文章来源】：采矿与安全工程学报. 2020,37(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 底板梳状长钻孔分段压裂工艺技术
    1.1 关键技术分析
    1.2 关键技术控制
    1.3 工艺技术
2 压裂关键参数分析
    2.1 质量守恒的压裂段长度分析
    2.2 压裂段起裂压力分析
3 分段压裂工艺应用
    3.1 地质条件分析
    3.2 钻孔施工控制
    3.3 分段水力压裂施工
        3.3.1 快速封孔阶段
        3.3.2 高压注水压裂
        3.3.3 保压排水
4 压裂效果分析
    4.1 压裂数据分析
    4.2 压裂效果评价
    4.3 钻孔瓦斯抽采效果
5 增透机制探讨
6 结论



本文编号：3162511