本文關(guān)鍵詞：豫西軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文針對豫西“三軟”煤層對煤層直接壓裂卸壓增透效果不理想的問題，提出了軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)，主要通過底板割縫導(dǎo)向控制壓裂的方法對軟煤圍巖進行透氣性改造，大大提高了軟煤層透氣性與抽采效率。利用理論分析、數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法，對典型豫西煤礦的水力壓裂起裂壓力、影響半徑等因素進行了深入系統(tǒng)的研究，得出了以下研究成果： （1）提出了軟煤底板割縫導(dǎo)向壓裂技術(shù)，分析了底板割縫導(dǎo)向壓裂的技術(shù)原理。該技術(shù)通過對軟煤底板進行導(dǎo)向割縫從而控制起裂位置并擴大壓裂影響半徑，利用底板壓裂孔內(nèi)橫槽與壓裂孔周圍控制孔的共同定向作用對壓裂鉆孔進行定向水力壓裂。 （2）對典型豫西軟煤煤巖樣進行了力學(xué)性能測試，得到了基本力學(xué)特性參數(shù)。所測得的結(jié)果為后續(xù)的數(shù)值模擬工作提供了計算依據(jù)。 （3）利用RFPA2D-flow軟件，對比分析了傳統(tǒng)順層壓裂與底板導(dǎo)向割縫壓裂針對軟煤層時的壓裂效果，結(jié)果表明，對“三軟”煤層進行水力壓裂增透措施時，底板壓裂的卸壓增透效果更明顯。 （4）在軟煤底板割縫導(dǎo)向壓裂數(shù)值模擬中，建立了符合現(xiàn)場底板壓裂環(huán)境的數(shù)值模型，對軟煤底板壓裂過程進行了數(shù)值試驗，揭示底板破壞、裂隙萌生發(fā)展直至貫通的整個過程。研究了鉆孔周邊最大主應(yīng)力、鉆孔水壓力等參數(shù)的分布與演化，，得出了在現(xiàn)場條件下，底板割縫導(dǎo)向控制壓裂技術(shù)的數(shù)值模擬壓裂半徑為10米。而傳統(tǒng)順層壓裂的數(shù)值模擬壓裂半徑為5米。 （5）在進行底板壓裂措施后，瓦斯抽采濃度和抽采純量都有了大幅度提高，壓裂孔瓦斯抽采濃度平均值44.02%以上，最大瓦斯抽采濃度提高了8.429倍，單孔日平均抽放量提高了48.87倍，卸壓增透效果顯著。
【關(guān)鍵詞】：軟煤圍巖 水力破裂 導(dǎo)向割縫 卸壓增透 瓦斯抽采
【學(xué)位授予單位】：華北科技學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712.67
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-27
• 1.1 研究的目的及意義17-18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-25
• 1.3 主要研究內(nèi)容25-26
• 1.4 技術(shù)路線26-27
• 2 軟煤圍巖水力破裂卸壓增透理論27-37
• 2.1 軟煤底板壓裂必要性分析27
• 2.2 軟煤底板壓裂技術(shù)原理27-29
• 2.3 軟煤底板壓裂破裂準則分析29-32
• 2.4 軟煤底板壓裂裂縫展布形態(tài)分析32-34
• 2.5 軟煤底板壓裂破裂理論分析34-35
• 2.6 軟煤底板壓裂卸壓增透作用分析35-36
• 2.7 本章小結(jié)36-37
• 3 軟煤底板圍巖力學(xué)性質(zhì)測試37-44
• 3.1 基本力學(xué)性質(zhì)表述37-38
• 3.2 煤體及圍巖的基本力學(xué)測試38-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 4 軟煤底板割縫導(dǎo)向控制壓裂數(shù)值模擬44-54
• 4.1 RFPA 數(shù)值模擬軟件簡介44
• 4.2 RFPA 軟件工作程序44-45
• 4.3 順層水力壓裂數(shù)值模型45-48
• 4.4 底板割縫導(dǎo)向壓裂數(shù)值模型48-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 5 現(xiàn)場試驗與效果分析54-71
• 5.1 礦井概況54-56
• 5.2 壓裂方案設(shè)計與實施56-62
• 5.3 壓裂增透效果分析62-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 結(jié)論與展望71-73
• 6.1 主要結(jié)論71-72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 作者簡歷77-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳繼周,曲德斌,續(xù)偉;水力壓裂裂縫幾何形態(tài)的數(shù)值模擬及影響因素分析[J];大慶石油地質(zhì)與開發(fā);1990年04期

2 劉萬倫;水力沖刷防突技術(shù)在突出煤層掘進工作面的應(yīng)用[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2004年04期

3 吳海進;林柏泉;楊威;姚倩;翟成;;初始應(yīng)力對縫槽卸壓效果影響的數(shù)值分析[J];采礦與安全工程學(xué)報;2009年02期

4 徐幼平;林柏泉;朱傳杰;劉洋;;鉆割一體化水力割煤磨料動態(tài)特征及參數(shù)優(yōu)化[J];采礦與安全工程學(xué)報;2011年04期

5 張建國;林柏泉;翟成;;穿層鉆孔高壓旋轉(zhuǎn)水射流割縫增透防突技術(shù)研究與應(yīng)用[J];采礦與安全工程學(xué)報;2012年03期

6 陳俊輝;;基于虛擬儲層的穿層鉆孔水力壓裂技術(shù)研究[J];煤;2012年01期

7 趙陽升,楊棟,胡耀青,段康廉,馮增朝,趙嵐;低滲透煤儲層煤層氣開采有效技術(shù)途徑的研究[J];煤炭學(xué)報;2001年05期

8 劉明舉;潘輝;李擁軍;胡寶軍;陳衛(wèi)東;;煤巷水力擠出防突措施的研究與應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報;2007年02期

9 馮文軍;蘇現(xiàn)波;王建偉;秦俊賓;李賢忠;;“三軟”單一煤層水力沖孔卸壓增透機理及現(xiàn)場試驗[J];煤田地質(zhì)與勘探;2015年01期

10 藺海曉;蘇現(xiàn)波;劉曉;郭紅玉;;煤儲層造縫及卸壓增透實驗研究[J];煤炭學(xué)報;2014年S2期

  本文關(guān)鍵詞：豫西軟煤圍巖水力破裂卸壓增透技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：280169