当前位置:主页 > 科技论文 > 矿业工程论文 >

煤岩脉动水力压裂过程中声发射特征的试验研究

发布时间:2018-06-01 19:47

  本文选题:煤岩 + 脉动水力压裂 ; 参考:《中南大学学报(自然科学版)》2017年07期


【摘要】:利用真三轴加载脉动水力压裂试验系统和PAC声发射仪,开展不同注液频率和不同压裂液黏度条件下煤岩脉动水力压裂过程的声发射(AE)试验研究,揭示煤岩脉动水力压裂过程中声发射参数、损伤演化规律及震级-频度关系参数b的动态特征。试验结果表明:煤岩在脉动水力压裂过程中,声发射行为演化过程可划分为平静期、提速期、加速期和稳定期4个阶段,其中提速期和加速期累积能量均值较平静期分别提高40.9和52.7倍;煤岩损伤演化过程可分为初始阶段、损伤发展阶段及损伤加速发展阶段,煤岩的声发射特征能较好地描述其损伤演化特性;脉动频率较低时煤样的AE活动水平和能量释放越强,裂隙发育程度越高;当压裂液黏度较高时,煤样的AE活动水平和能量释放越弱,裂隙发育程度较低;在煤岩脉动压裂整个过程中,当脉动频率或压裂液黏度较低时,煤岩AE振幅分布变化幅度较大,且其b更大,大尺度AE事件比例更低。
[Abstract]:By using the true triaxial loading pulsating hydraulic fracturing test system and PAC acoustic emission instrument, the acoustic emission (AE) test of fluctuating hydraulic fracturing process of coal and rock under different injection frequency and different fracturing fluid viscosity was carried out. The dynamic characteristics of acoustic emission parameters, damage evolution law and magnitude frequency relation parameter b during pulsating hydraulic fracturing of coal and rock are revealed. The experimental results show that the evolution process of acoustic emission behavior of coal and rock during pulsating hydraulic fracturing can be divided into four stages: calm period, acceleration period and stable period. The accumulative energy in the accelerating period and the accelerating period are 40.9 and 52.7 times higher than those in the quiet period, respectively. The process of damage evolution of coal and rock can be divided into three stages: initial stage, damage development stage and damage accelerated development stage. The acoustic emission characteristics of coal and rock can better describe the damage evolution characteristics; the stronger AE activity level and energy release of coal sample are, the higher the fracture development degree is when the viscosity of fracturing fluid is high, the higher the AE activity level and energy release of coal sample are, the higher the fracture development degree is when the viscosity of fracturing fluid is high. The weaker AE activity level and energy release of coal samples, the lower the degree of fracture development, and the larger the amplitude distribution of AE amplitude in coal and rock is, and the larger its b is, when the pulse frequency or viscosity of fracturing fluid is lower, the amplitude distribution of AE in coal and rock is larger than that in coal and rock during the whole process of pulsating fracturing. The proportion of large scale AE events is even lower.
【作者单位】: 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室;中南大学地球科学与信息物理学院;湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(41302124) 湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室开放基金资助项目(E21425) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015zzts066)~~
【分类号】:TD712.6

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;数值模拟水力压裂裂隙的扩展和增大[J];煤矿安全;2008年06期

2 王志才;;对水力压裂法开采岩盐矿区规划原则的讨论[J];井矿盐技术;1978年03期

3 周世宁;水力压裂煤层抽放瓦斯的理论分析[J];中国矿业学院学报;1979年02期

4 张家达;周时光;;水力压裂在地下工程中应用的初步探讨[J];四川冶金;1990年02期

5 周时光,阳友奎,卢国胜,章勇武,庄乾城;三向应力状态下岩盐的水力压裂机理[J];化工矿山技术;1993年05期

6 张续贤,卢松泉;对水力压裂连通井的认识[J];河南地质;1999年02期

7 徐幼平;林柏泉#教授;翟成#副教授;李贤忠;孙鑫;李全贵;;定向水力压裂裂隙扩展动态特征分析及其应用[J];中国安全科学学报;2011年07期

8 安志雄;利用液化气体的水力压裂法控制煤层性质和状态[J];煤矿安全;1990年07期

9 申晋,赵阳升,段康廉;低渗透煤岩体水力压裂的数值模拟[J];煤炭学报;1997年06期

10 梁卫国;赵阳升;;盐类矿床群井水力压裂连通理论与实践[J];岩石力学与工程学报;2002年S2期

相关会议论文 前3条

1 宋生印;韩宝山;;新集煤层气开发试验井水力压裂增产改造[A];煤田地质与可持续发展——中国煤炭学会、中国地质学会煤田地质专业委员会2001年学术年会论文集[C];2001年

2 张福旺;;平煤股份十矿突出煤层高压水力压裂增透技术研究[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年

3 李成成;潘一山;;不同地应力作用下煤体水力压裂起裂压力与裂缝扩展数值模拟[A];煤矿冲击地压防治的创新与实践——全国防治煤矿冲击地压高端论坛论文汇编[C];2013年

相关重要报纸文章 前2条

1 本报记者 肖锋;重庆水力压裂抽瓦斯“一技三效”[N];中国煤炭报;2014年

2 李北陵 张赛;逼出来的水力压裂,逼出高纯度瓦斯[N];中国煤炭报;2013年

相关博士学位论文 前7条

1 李全贵;脉动载荷下煤体裂隙演化规律及其在瓦斯抽采中的应用研究[D];中国矿业大学;2015年

2 富向;“点”式定向水力压裂机理及工程应用[D];东北大学;2013年

3 郭信山;煤层超高压定点水力压裂防治冲击地压机理与试验研究[D];中国矿业大学(北京);2015年

4 程亮;薄及中厚软煤层水力压裂煤岩损伤机理及瓦斯运移规律[D];重庆大学;2016年

5 李贤忠;高压脉动水力压裂增透机理与技术[D];中国矿业大学;2013年

6 袁志刚;煤岩体水力压裂裂缝扩展及对瓦斯运移影响研究[D];重庆大学;2014年

7 康向涛;煤层水力压裂裂缝扩展规律及瓦斯抽采钻孔优化研究[D];重庆大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 黄定伟;水力压裂增透抽采技术在重庆某矿的应用研究[D];贵州大学;2015年

2 吕华永;低渗透煤层水力压裂参数优化研究[D];河北工程大学;2015年

3 邓玉华;基于水力压裂的深部三维地应力测量及增透机理研究[D];重庆大学;2015年

4 王骏辉;余吾煤业竖井水力压裂煤层增透技术应用基础研究[D];太原理工大学;2016年

5 李经国;谢桥煤矿B8煤层水力压裂增透技术研究[D];安徽理工大学;2016年

6 张超超;水力压裂防治冲击地压的应用研究[D];安徽理工大学;2016年

7 王维德;煤体水力压裂声发射监测及失稳破裂特征实验研究[D];安徽理工大学;2016年

8 谷志鹏;煤岩水力压裂有效影响范围及其制约因素实验研究[D];河南理工大学;2015年

9 张飞;豫西构造煤穿层钻孔水力压裂数值模拟及应用研究[D];河南理工大学;2015年

10 李亚坤;河南“三软”煤层水力压裂理论研究及应用[D];郑州大学;2016年



本文编号:1965412

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1965412.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户59b7f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com