為了客觀評價(jià)煤層水力壓裂效果,優(yōu)化抽采鉆孔布置方式,基于統(tǒng)計(jì)損傷力學(xué)原理修正了水力壓裂后煤體有效應(yīng)力值,建立了能夠描述煤層在水力壓裂過程中的流固耦合模型。以寺河礦3309工作面煤層的相關(guān)物性參數(shù)為基礎(chǔ),對建立的二維流固耦合模型進(jìn)行相關(guān)數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明:在同等條件下,隨著水力壓裂時(shí)間的延長,水力壓裂影響范圍逐漸擴(kuò)大,煤層滲透率亦呈現(xiàn)同等變化;隨著壓裂時(shí)間的增加,煤層孔隙率逐漸增大,最后會(huì)接近一個(gè)定值,在此條件下,增大注水壓力對煤層增透效果影響不大;與原始煤層相比,水力壓裂后的煤層瓦斯抽采有效半徑大幅度增大,增透效果較好。研究結(jié)果可為現(xiàn)場水力壓裂技術(shù)應(yīng)用提供理論支撐。 

【文章來源】：礦業(yè)安全與環(huán)保. 2020,47(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

煤層水力壓裂二維幾何模型

水力壓裂壓力為20 MPa(壓裂時(shí)間t=2、4、6、8 h)時(shí)孔隙水壓力沿煤層走向的分布規(guī)律如圖2所示，可以看出，距離壓裂孔越近，孔隙水壓力下降幅度越大。隨著壓裂時(shí)間的延長，壓裂影響范圍逐漸擴(kuò)大，壓裂8 h時(shí)，壓裂影響半徑達(dá)到了50 m以上。不同壓裂時(shí)間水力壓裂煤層滲透率沿著壓裂孔周圍的變化規(guī)律如圖3所示，可以看出，滲透率的變化與孔隙水壓力變化規(guī)律一致。

不同壓裂時(shí)間水力壓裂煤層滲透率沿著壓裂孔周圍的變化規(guī)律如圖3所示，可以看出，滲透率的變化與孔隙水壓力變化規(guī)律一致。圖4為不同壓裂時(shí)間煤層孔隙水壓力分布云圖，可以看出，隨著壓裂時(shí)間的增加，煤層的孔隙壓力逐漸上升。結(jié)合圖2可知，在水力壓裂初期，煤層中的孔隙水壓力上升較快，隨著壓裂時(shí)間的增加，煤層中孔隙水壓力上升幅度逐漸變小。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3262098