桑树坪二号井顶板梳状孔水力压裂瓦斯强化抽采技术

发布时间：2021-11-29 07:03

　　桑树坪二号井本煤层钻孔施工困难,煤层透气性差,瓦斯抽采浓度低,流量小。通过在桑树坪二号井北区3号煤层顶板砂岩中实施顶板梳状长钻孔并进行分段水力压裂,以提高矿井瓦斯防治效果,探索适合矿井的瓦斯防治技术手段。采用前进式分支孔工艺施工完成1个钻孔,主孔长度588m,施工8个分支孔,总进尺1 188m,其中,煤层段227m,岩层段961m,钻孔主孔距煤层顶部0～3.28m。共分4段进行水力压裂,累计注水2 012m3,最大泵注压力8.74 MPa。施工完成后3个月内钻孔日均抽采瓦斯纯量约1 500m3,压裂钻孔百米钻孔瓦斯抽采纯量是水力割缝钻孔的1.2倍,是常规钻孔的4.0倍。初步证明了顶板梳状长钻孔水力压裂技术在煤矿瓦斯防治领域的适用性。 

【文章来源】：中国矿业. 2020,29(09)北大核心

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【部分图文】：

桑树坪二号井山西组地层柱状图

通过在3号煤层顶板坚硬岩层中顺层施工定向长钻孔并向下开分支，进行煤层顶板梳状长钻孔分段水力压裂施工。设计钻孔主孔长580m，主孔施工层位距3号煤层0～5.0m，岩性主要为砂质泥岩、细粒砂岩，在主孔水平段每隔60m开分支，共施工分支孔8个，单分支孔长50m。钻孔开孔点位于煤层，开孔倾角7°，方位角0°，在孔深约80m附近开始顺层施工。钻孔采用二级孔身结构，一开孔深60m，孔径193mm，下入Φ146mm无缝钢套管60m，水泥砂浆带压封孔，二开定向钻进。为保证水力压裂施工效果，采用分段水力压裂技术工艺，水力压裂液选择为清水。水力压裂封隔器设计座封位置如图2所示。2.2 施工机具

本项目采用螺杆马达定向钻进结合回转钻进两种工艺方法，清水排渣钻进工艺成孔。螺杆马达进行定向孔钻进时，整个钻具不回转，只有螺杆钻具转子带动钻头回转破碎煤（岩）钻进，实时调整螺杆钻具工具面向角，实现钻孔轨迹拐弯定向的目的。正常定向钻进时，每3.0 m对钻孔进行一次参数测定，根据测定的参数和已掌握的现场实际地质情况，调整钻进方向，力求钻孔按照设计轨迹和要求钻进。本次施工采用前进式分支孔工艺（图3），也称从外向内开分支孔，即在主孔钻孔的同时进行分支孔施工。3.2 工程施工

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3526068