低透煤层水力压裂促进瓦斯抽采模拟与试验研究
本文选题:低透气性煤层 切入点:水力压裂 出处:《中国安全科学学报》2017年10期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对低透气性煤层瓦斯抽采难度大、工作量大、效率低等问题,采用水力压裂技术促进煤层瓦斯抽采。在多场耦合和弹性损伤理论基础上,建立煤层损伤-应力-渗流耦合模型,数值模拟马堡煤矿15108工作面水力压裂及瓦斯抽采过程,分析煤层弹性模量、渗透率和瓦斯压力的变化规律,确定压裂和抽采关键参数,并据此开展工程试验,对模拟结果进行验证。结果表明:高能压裂液能使煤层破裂,渗透率急剧升高,加快瓦斯向抽采钻孔运移;随着压裂时间增加,压裂损伤范围逐渐扩大;模拟得出水力压裂10 000 s时,2个压裂孔间的损伤区在抽采孔处贯通,压裂损伤范围达14 m;现场压裂试验后,瓦斯抽采平均和最高纯量分别达到63.79和126.57 m3/d,是未压裂的9.65倍和7.23倍,透气性升高了67倍。
[Abstract]:In view of the problems of high difficulty, heavy workload and low efficiency in gas extraction in low permeability coal seam, hydraulic fracturing technology is used to promote gas drainage in coal seam, based on the theory of multiple field coupling and elastic damage. The coupling model of damage, stress and seepage in coal seam is established to simulate the hydraulic fracturing and gas extraction process in 15108 face of Mabu Coal Mine. The variation of elastic modulus, permeability and gas pressure of coal seam is analyzed, and the key parameters of fracturing and drainage are determined. The results show that the high energy fracturing fluid can make the coal seam fracture, the permeability increase sharply, and accelerate the migration of gas to the drainage borehole, and the damage range of fracturing gradually expands with the increase of fracturing time. The simulation results show that when hydraulic fracturing is 10 000 s, the damage zone between two fracturing holes is through at the pumping hole, and the fracturing damage range is 14 m. After field fracturing test, the average and the highest scalar amount of gas extraction are 63.79 and 126.57 m3 / d, respectively, which are 9.65 times and 7.23 times as much as those without fracturing, respectively. Air permeability increased 67 times.
【作者单位】: 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;辽宁工程技术大学矿业学院;
【基金】:国家自然科学基金资助(51274115)
【分类号】:TD712.6
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 周才标;;白沙矿区煤矿瓦斯抽采工作的现状及其展望[J];湖南安全与防灾;2008年06期
2 ;贵州煤矿瓦斯抽采利用与节能减排研讨会在贵阳召开[J];中国煤层气;2008年03期
3 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];求是;2009年24期
4 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国煤炭地质;2009年12期
5 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国个体防护装备;2009年06期
6 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];建井技术;2009年06期
7 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];中国应急管理;2009年12期
8 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];现代职业安全;2010年01期
9 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];工矿自动化;2010年02期
10 张德江;;大力推进煤矿瓦斯抽采利用[J];劳动保护;2010年02期
相关会议论文 前10条
1 田振林;;彬长矿区瓦斯抽采站与瓦斯(乏风)发电厂[A];煤矿瓦斯地质与抽采利用研究——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2012)[C];2012年
2 许福利;;矿井瓦斯抽采是矿井安全高效的重要保障[A];基于瓦斯地质的煤矿瓦斯防治技术[C];2009年
3 熊云威;;龙会场煤矿瓦斯抽采方法与参数的合理确定[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
4 刘广顺;;煤矿瓦斯抽采系统自动放水装置研制[A];煤矿机电一体化新技术学术会议论文集[C];2010年
5 崔洪庆;朱加锋;;发挥瓦斯抽采钻孔地质勘查作用的意义和原则[A];瓦斯地质基础与应用研究[C];2011年
6 张邦安;;中梁山煤田立体瓦斯抽采利用体系的探索[A];第三届全国煤矿机械安全装备技术发展高层论坛暨新产品技术交流会论文集[C];2012年
7 杨继东;;突出煤层瓦斯抽采钻孔除尘技术研究与实践[A];纪念中国煤炭学会成立五十周年省(区、市)煤炭学会学术专刊[C];2012年
8 宋志敏;任建刚;李冰;;基于强化工艺的瓦斯抽采地质研究[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年
9 朱国忠;贾立钢;;长距离定向水平钻孔瓦斯抽采技术的应用[A];瓦斯地质研究进展2013[C];2013年
10 涂冬平;;利用水力冲孔提高瓦斯抽采效果的技术研究[A];第七届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 万水平 吴勤;建新煤矿瓦斯抽采孔有了“身份证”[N];中国矿业报;2011年
2 本报记者 闫志强;煤矿瓦斯抽采成科研投资热点[N];中国能源报;2014年
3 刘铮 陈忠华;国家出台政策推动瓦斯抽采利用[N];中国改革报;2006年
4 记者 杨学锋;江西强化煤矿瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年
5 邝邺;重庆:煤矿瓦斯抽采利用给出指导意见[N];地质勘查导报;2007年
6 记者 董立龙邋通讯员 张英峰;全省煤矿瓦斯抽采利用现场会在张矿集团召开[N];河北日报;2007年
7 记者 李仑;山西出台政策鼓励瓦斯抽采利用[N];中国煤炭报;2007年
8 杜宇邋张晓松;煤矿建设项目须过瓦斯抽采验收关[N];中国企业报;2008年
9 杜宇 张晓松;安监总局:不编制瓦斯抽采方案安全核准不予通过[N];中华新闻报;2008年
10 本报记者 冯淮河;四川:政府出资帮扶小矿抽采瓦斯[N];中国煤炭报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 王振锋;瓦斯抽采浓度控制机理及管路浓度自动调控预警系统研究[D];河南理工大学;2014年
2 刘占宇;矿井瓦斯抽采管网运行优化方法研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
3 潘文霞;急倾斜煤层群水力增透防突技术研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2016年
4 郝世俊;煤矿井下大直径定向钻孔的成孔工艺及瓦斯抽采效果研究[D];煤炭科学研究总院;2007年
5 郝富昌;基于多物理场耦合的瓦斯抽采参数优化研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
6 刘军;预抽钻孔负压沿孔长变化特性及对瓦斯抽采效果影响研究[D];河南理工大学;2014年
7 胡胜勇;瓦斯抽采钻孔周边煤岩渗流特性及粉体堵漏机理[D];中国矿业大学;2014年
8 刘彦伟;突出危险煤层群卸压瓦斯抽采技术优化及防突可靠性研究[D];中国矿业大学;2013年
9 祝钊;瓦斯抽采安全防护关键技术及多级防护系统研究[D];大连理工大学;2014年
10 吕有厂;煤矿瓦斯抽采钻孔风力排粉水射流负压引射除尘技术及应用[D];中国矿业大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 陈科历;凤凰煤矿瓦斯抽采达标评价研究[D];四川师范大学;2015年
2 吴刚;近距离煤层群上保护层开采卸压机理及瓦斯抽采技术研究[D];中国矿业大学;2015年
3 李仕民;毕节市煤矿井下煤层防突设计研究[D];湖南科技大学;2015年
4 莫曼;威宁县炉山镇鑫峰煤矿瓦斯抽采方法研究[D];湖南科技大学;2015年
5 侯振海;急倾斜厚煤层卸压瓦斯抽采技术研究[D];太原理工大学;2016年
6 郭金岩;马兰矿煤体渗流特性及超长钻孔瓦斯抽采数值模拟研究[D];太原理工大学;2016年
7 李毅博;五轮山煤矿8煤顺层钻孔抽采半径时效特性研究[D];安徽理工大学;2016年
8 卢卫永;新元矿本煤层瓦斯抽采封联孔管径优化研究与应用[D];河南理工大学;2015年
9 戴思航;低渗透煤层钻孔瓦斯抽采过程研究[D];河南理工大学;2015年
10 丁志伟;基于瓦斯抽采钻孔的回采工作面隐伏构造预测方法研究[D];河南理工大学;2015年
,本文编号:1627429
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1627429.html