本文關鍵詞：下石節(jié)煤礦地面鉆井抽采瓦斯技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：礦井瓦斯事故是我國煤礦的主要災害之一，嚴重困擾著煤礦的安全生產(chǎn)。焦坪礦區(qū)四個生產(chǎn)礦井在井田勘探階段被確定為瓦斯礦井，但隨著生產(chǎn)規(guī)模、開采深度和開采范圍的不斷增擴，瓦斯災害問題日益嚴重，如何高效安全采煤成為各級領導與科技工作者一直探索實踐以求破解的難題。通過對焦坪礦區(qū)下石節(jié)煤礦地面鉆井抽采瓦斯技術應用實踐，不僅可能解決該礦區(qū)瓦斯災害問題，還可獲得清潔能源，具有重要的工程實踐價值。 通過采集3煤解吸樣品4個，4-2煤解吸樣品10個，對其進行氣含量測定及氣成分等試驗測定分析。氣含量測試結果顯示，除了加溫測試樣品外，解吸樣平均空氣干燥基甲烷含量3煤層其余的為3.75cm3/g，4-2煤為2.54cm3/g；氣成分分析結果顯示，氣體樣品平均甲烷濃度3煤91.64%；4-2煤為85.64%。設計并實施鉆井、錄井、固井方案。鉆井采用二開井身結構，從477.20m開始取芯；采用巖屑錄井、巖芯錄井、鉆時錄井、氣測錄井、鉆井液和簡易水文觀測錄井等技術手段錄井；對一開和二開分別進行固井并試壓，其中二開進行聲幅檢測，優(yōu)良合格率為99.49%。設計煤層射孔、煤層壓裂方案，并采用試壓、測試壓裂及加砂壓裂三步驟進行煤層壓裂施工，得出相應的測試壓裂施工曲線和壓裂施工曲線。設計并實施煤層氣排采試驗。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)將整個排采過程分為排水降壓階段、產(chǎn)氣初期階段、產(chǎn)氣高峰階段和產(chǎn)氣穩(wěn)定階段，其中，產(chǎn)氣穩(wěn)定階段平均日產(chǎn)氣1011.87m3，平均日產(chǎn)水11.69m3。排采過程中，分別取6個氣樣和6個水樣進行氣成分分析和水質(zhì)分析。結果表明，產(chǎn)出氣體CH4含量達92%以上，為優(yōu)質(zhì)天然氣，，具有良好的工業(yè)價值；煤層產(chǎn)水量為10~15m3/d，屬弱含水層。 下石節(jié)煤礦地面鉆井抽采瓦斯技術試驗的成功，不僅為焦坪礦區(qū)以及類似礦區(qū)瓦斯防治探索了一條地面預抽新途徑，而且也預示了我國西北侏羅紀低階煤煤層氣具有良好的開發(fā)潛力。
【關鍵詞】：瓦斯抽采 地面鉆井 錄井 壓裂 排采試驗
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.6
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 選題背景8-9
• 1.2 研究意義9-10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 煤礦瓦斯抽采發(fā)展歷程10
• 1.3.2 傳統(tǒng)瓦斯抽采技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.3 地面鉆井瓦斯抽采技術國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13
• 1.3.4 焦坪礦區(qū)瓦斯賦存情況13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 研究方法和技術路線15-16
• 2 下石節(jié)煤礦礦井概況及瓦斯抽采現(xiàn)狀16-22
• 2.1 礦井概況16-19
• 2.1.1 交通位置16
• 2.1.2 地形地貌16-17
• 2.1.3 開采技術條件17-18
• 2.1.4 生產(chǎn)現(xiàn)狀18-19
• 2.2 瓦斯抽采現(xiàn)狀19-21
• 2.2.1 掘進工作面瓦斯抽采措施19-20
• 2.2.2 采煤工作面瓦斯抽采措施20-21
• 2.2.3 區(qū)域瓦斯預抽與封閉采空區(qū)瓦斯抽采措施21
• 2.2.4 分析與討論21
• 2.3 本章小結21-22
• 3 下石節(jié)煤礦瓦斯資源量評估分析22-31
• 3.1 樣品采集22-24
• 3.2 測定方法24-25
• 3.3 分析結果25-28
• 3.3.1 瓦斯含量25-27
• 3.3.2 氣成分27
• 3.3.3 等溫吸附試驗結果27-28
• 3.4 氣測錄井情況分析28-30
• 3.5 本章小結30-31
• 4 鉆井方案研究及應用31-43
• 4.1 鉆井方案理論分析31-33
• 4.1.1 鉆速方程31
• 4.1.2 鉆井液性能對鉆速的影響31-32
• 4.1.3 鉆井可行性分析32-33
• 4.2 鉆井方案及應用33-39
• 4.2.1 鉆井位置選擇33-36
• 4.2.2 鉆井結構及參數(shù)36-37
• 4.2.3 鉆井液與護壁方案37-38
• 4.2.4 繩索取芯方案38-39
• 4.3 地質(zhì)錄井方案39-41
• 4.3.1 巖屑錄井39
• 4.3.2 巖芯錄井39-40
• 4.3.3 鉆時錄井40
• 4.3.4 鉆井液、簡易水文觀測錄井40-41
• 4.4 表層套管及生產(chǎn)套管41
• 4.4.1 表層套管41
• 4.4.2 生產(chǎn)套管41
• 4.5 固井41-42
• 4.5.1 表層套管41
• 4.5.2 生產(chǎn)套管41-42
• 4.6 本章小結42-43
• 5 煤層壓裂方案及應用43-50
• 5.1 煤層射孔43
• 5.2 煤層壓裂43-48
• 5.2.1 方案43-47
• 5.2.2 施工47-48
• 5.3 壓裂效果分析48-49
• 5.4 本章小結49-50
• 6 水氣排采及其結果分析50-62
• 6.1 排采前準備50-52
• 6.1.1 下泵作業(yè)50-51
• 6.1.2 液面監(jiān)測設備的連接51
• 6.1.3 地面流程布置51-52
• 6.2 排采作業(yè)52-59
• 6.2.1 排水降壓階段55-56
• 6.2.2 產(chǎn)氣初期階段56-58
• 6.2.3 產(chǎn)氣高峰階段58
• 6.2.4 產(chǎn)氣穩(wěn)定階段58-59
• 6.3 排采中氣、水分析59-60
• 6.3.1 氣成分分析59-60
• 6.3.2 水質(zhì)分析60
• 6.4 本章小結60-62
• 7 結論與展望62-64
• 7.1 主要結論62-63
• 7.2 研究展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-69
• 附錄69-74
• 在研究生期間發(fā)表的學術論文69
• 在研究生期間參與的科研項目69
• 附表69-74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：331052