發(fā)布時間：2022-01-22 14:02

　　為了提高煤礦井下單一低滲煤層瓦斯抽采效果,基于普通中、短鉆孔水力壓裂技術(shù)在瓦斯治理方面存在的弊端,結(jié)合煤儲層地質(zhì)條件和定向鉆進技術(shù)特點,提出了井下定向長鉆孔水力壓裂瓦斯高效抽采技術(shù),總結(jié)了長鉆孔整體壓裂和圍巖梳狀孔分段壓裂2種水力壓裂模式,分析了施工工藝和關(guān)鍵技術(shù),以陽泉礦區(qū)為例,進行了定向長鉆孔水力壓裂試驗,并考察了其效果。結(jié)果表明:長鉆孔整體壓裂采用基于擴張式封隔器原理的快速封孔技術(shù),可在10 min內(nèi)實現(xiàn)封孔工具組合快速坐封。梳狀孔分段壓裂施工采用裸眼封隔器滑套分段壓裂工藝,利用孔口投球方式依次打開各級投球滑套,完成各個分支鉆孔注水壓裂作業(yè)。水力壓裂影響范圍內(nèi)煤體全水分隨著與鉆孔距離的增大呈現(xiàn)先增大、后減小的現(xiàn)象,煤層瓦斯含量與煤體全水分呈現(xiàn)相反的分布特征。壓裂過程中巷道受力變形現(xiàn)象明顯,放噴初期水流大量攜粉,排粉量達到6.5 t。長鉆孔整體壓裂和梳狀孔分段壓裂的最大影響半徑分別達到58 m和60 m,比常規(guī)壓裂鉆孔增大2.32倍和3.53倍,平均瓦斯抽采純量達1.51 m3/min和0.25 m3/min,比常規(guī)壓裂鉆孔提高24.40倍和13.89倍。分析認為壓裂過程存在水驅(qū)氣... 

【文章來源】：煤炭科學技術(shù). 2020,48(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

井下長鉆孔整體壓裂示意

梳狀孔分段壓裂示意

準備階段首先對壓裂鉆孔進行通孔作業(yè)，并用清水反復洗孔，清除孔內(nèi)沉渣，然后對壓裂設(shè)備進行試車。采取基于擴張式封隔器原理的快速封孔技術(shù)，根據(jù)鉆探過程地層巖性判識，選擇孔徑穩(wěn)定層段下入由引鞋、單流閥、壓差滑套、擴張式封隔器等組成的封孔工具組合(圖3)。通過從油管內(nèi)打壓，靠水壓迅速撐開和膨脹膠筒，在10 min內(nèi)實現(xiàn)封孔工具組合快速坐封。高壓注水階段采用整體不間斷壓裂方式，選用清水作為壓裂液，詳細記錄時間、壓力、排量等壓裂數(shù)據(jù)，當注水量達到設(shè)計要求時停止壓裂作業(yè)。壓裂結(jié)束后上提油管剪斷封隔器銷釘即實現(xiàn)解封。壓裂結(jié)束后進行保壓，使鉆孔內(nèi)流體壓力緩慢降低直至恢復平衡，而后打開孔口閥門進行排水作業(yè)。2.2 梳狀孔分段壓裂

【參考文獻】：
期刊論文
[1]底板梳狀長鉆孔替代穿層鉆孔瓦斯抽采技術(shù)可行性[J]. 李宏,劉明舉,郝光生,鄧奇根,董艷軍.  煤田地質(zhì)與勘探. 2019(06)
[2]脈動水力壓裂煤層微觀結(jié)構(gòu)變化及其工程實踐[J]. 王寧,李樹剛,鄧增社.  煤礦安全. 2019(08)
[3]煤層定向分段水力壓裂增透裝置應(yīng)用試驗研究[J]. 馬文偉,李江濤,梁文勖.  煤炭科學技術(shù). 2019(05)
[4]高突低滲透煤層超高壓水力割縫卸壓增透研究[J]. 張帥,劉志偉,韓承強,位樂,章飛.  煤炭科學技術(shù). 2019(04)
[5]水力沖孔壓裂卸壓增透抽采瓦斯技術(shù)研究[J]. 劉東,劉文.  煤炭科學技術(shù). 2019(03)
[6]中國煤礦井下地應(yīng)力數(shù)據(jù)庫及地應(yīng)力分布規(guī)律[J]. 康紅普,伊丙鼎,高富強,呂華文.  煤炭學報. 2019(01)
[7]地應(yīng)力與孔隙壓力對定向水力壓裂效果影響研究[J]. 賈文超,張明杰,梁錫明,解帥龍.  煤炭科學技術(shù). 2018(12)
[8]強礦壓礦井定向長孔分段壓裂技術(shù)研究及應(yīng)用[J]. 羅文,楊俊彩,高振宇.  煤炭科學技術(shù). 2018(11)
[9]碎軟煤層復合定向鉆進技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 李泉新.  煤炭科學技術(shù). 2018(11)
[10]基于微震和瞬變電磁法的煤層氣井水力壓裂監(jiān)測技術(shù)[J]. 段建華,湯紅偉,王云宏.  煤炭科學技術(shù). 2018(06)

博士論文
[1]松軟煤層井下水力壓裂致裂機理及應(yīng)用研究[D]. 雷毅.煤炭科學研究總院 2014



本文編號：3602326