針對在煤礦井下實施水力化增透措施過程中,由于液體流動管道直徑小、流速大、輸送距離長等原因造成的阻力損失過大,導致作業(yè)點壓力不夠的問題,通過實驗對比分析了胍爾膠、UG-3、DR-12和EM30等4種常用降阻劑的熱穩(wěn)定性、降阻性、剪切穩(wěn)定性等主要性能參數,優(yōu)選出乳液聚合物DR-12降阻劑最適用于煤礦井下水力增透措施。研究了不同質量分數條件下DR-12降阻劑的降阻率隨管徑及流速的變化特征,得到不同工況條件下DR-12降阻劑的最佳使用比例及確定方法�，F場應用結果表明,使用DR-12降阻劑進行割縫增透的鉆孔的抽采瓦斯純流量是普通鉆孔的5.3倍,與清水割縫鉆孔的抽采瓦斯純流量相比提高了19.1%。 

【文章來源】：礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(04)北大核心

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

多功能流動回路儀示意圖

利用流變儀對4種降阻劑實驗液進行流變剪切性能測試，實驗結果如圖2所示。從圖2中可以看出，實驗液在低剪切速率(小于等于100 s-1)條件下，大部分實驗液表觀黏度超過了10 m Pa·s;在剪切速率大于等于300 s-1條件下，表觀黏度相對較低且基本穩(wěn)定。4種降阻劑均體現了明顯的非牛頓體特性，具有較好的剪切穩(wěn)定性，且顯示了剪切變稀的特征，尤其以DR-12和EM30兩種降阻劑表現得更加明顯。這就使得添加降阻劑水介質在管路中高速流動狀態(tài)下，由于表觀黏度低、穩(wěn)定性好，對降低流動阻力具有顯著作用;而在水介質作用于煤體后，水介質從鉆孔內低速流出，這時降阻劑表現出較高的表觀黏度，能夠使水力化措施產生的煤渣等盡量懸浮在水介質中，并被攜帶出鉆孔，提高鉆孔成孔率。

由于降阻劑具有明顯非牛頓體特性，降阻劑在不同流速條件下所需的使用比例不同。采用多功能回路儀中內徑10 mm、管長1.5 m的直管段測定不同質量分數條件下DR-12降阻劑的降阻率與流速的相互關系，結果如圖3所示。從圖3中可以看出，在0～15 L/min的流速條件下，所有添加了降阻劑的實驗液的降阻率基本相當，但均不明顯;在流速為20～65 L/min時，添加質量分數為0.09%的降阻劑的實驗液降阻率最高。低添加比例的實驗液在流速升高到一定值后衰減十分明顯，而添加比例越高的實驗液，在高流速狀態(tài)下的降阻率穩(wěn)定性更好。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]條帶預抽鉆孔超高壓水力割縫增透技術研究[J]. 高振勇.  煤炭技術. 2019(09)
[2]順層長鉆孔超高壓水力割縫增透技術研究與應用[J]. 張永將,孟賢正,季飛.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2018(05)
[3]煤體水力化措施綜合消突作用研究[J]. 陳向軍,杜云飛,李立楊.  煤炭科學技術. 2017(06)
[4]一種新型滑溜水壓裂液降阻劑合成與應用研究[J]. 程俊,裴金貴,徐仿海,吳向陽.  當代化工. 2016(03)
[5]縫槽水壓爆破導向裂縫擴展實驗研究[J]. 夏彬偉,劉承偉,盧義玉,劉勇,葛兆龍,湯積仁.  煤炭學報. 2016(02)
[6]松軟低透氣性煤層井下水力壓裂工藝技術研究[J]. 李磊,李中軍,武文賓.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2015(06)
[7]頁巖氣滑溜水壓裂用降阻劑研究與應用進展[J]. 杜凱,黃鳳興,伊卓,張文龍.  中國科學:化學. 2014(11)
[8]國外減阻水壓裂液技術及其研究進展[J]. 蔣官澄,許偉星,李穎穎,黎凌.  特種油氣藏. 2013(01)
[9]非常規(guī)油氣藏滑溜水壓裂液的研究與應用[J]. 邵立民,靳寶軍,李愛山,吳家松.  吐哈油氣. 2012(04)
[10]高壓水射流水力擴孔抽采半徑考察研究[J]. 張永將,孟賢正.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2012(S1)

博士論文
[1]高瓦斯低透氣性煤層卸壓增透理論與技術研究[D]. 吳海進.中國礦業(yè)大學 2009

碩士論文
[1]水力沖孔卸壓增透技術的研究與應用[D]. 任培良.河南理工大學 2009



本文編號：3128400