本文選題：低透氣性煤層　切入點(diǎn)：水力壓裂　出處：《中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)》2017年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對(duì)低透氣性煤層瓦斯抽采難度大、工作量大、效率低等問(wèn)題,采用水力壓裂技術(shù)促進(jìn)煤層瓦斯抽采。在多場(chǎng)耦合和彈性損傷理論基礎(chǔ)上,建立煤層損傷-應(yīng)力-滲流耦合模型,數(shù)值模擬馬堡煤礦15108工作面水力壓裂及瓦斯抽采過(guò)程,分析煤層彈性模量、滲透率和瓦斯壓力的變化規(guī)律,確定壓裂和抽采關(guān)鍵參數(shù),并據(jù)此開(kāi)展工程試驗(yàn),對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明:高能壓裂液能使煤層破裂,滲透率急劇升高,加快瓦斯向抽采鉆孔運(yùn)移;隨著壓裂時(shí)間增加,壓裂損傷范圍逐漸擴(kuò)大;模擬得出水力壓裂10 000 s時(shí),2個(gè)壓裂孔間的損傷區(qū)在抽采孔處貫通,壓裂損傷范圍達(dá)14 m;現(xiàn)場(chǎng)壓裂試驗(yàn)后,瓦斯抽采平均和最高純量分別達(dá)到63.79和126.57 m3/d,是未壓裂的9.65倍和7.23倍,透氣性升高了67倍。
[Abstract]:In view of the problems of high difficulty, heavy workload and low efficiency in gas extraction in low permeability coal seam, hydraulic fracturing technology is used to promote gas drainage in coal seam, based on the theory of multiple field coupling and elastic damage. The coupling model of damage, stress and seepage in coal seam is established to simulate the hydraulic fracturing and gas extraction process in 15108 face of Mabu Coal Mine. The variation of elastic modulus, permeability and gas pressure of coal seam is analyzed, and the key parameters of fracturing and drainage are determined. The results show that the high energy fracturing fluid can make the coal seam fracture, the permeability increase sharply, and accelerate the migration of gas to the drainage borehole, and the damage range of fracturing gradually expands with the increase of fracturing time. The simulation results show that when hydraulic fracturing is 10 000 s, the damage zone between two fracturing holes is through at the pumping hole, and the fracturing damage range is 14 m. After field fracturing test, the average and the highest scalar amount of gas extraction are 63.79 and 126.57 m3 / d, respectively, which are 9.65 times and 7.23 times as much as those without fracturing, respectively. Air permeability increased 67 times.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;遼寧工程技術(shù)大學(xué)礦業(yè)學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助(51274115)
【分類號(hào)】：TD712.6

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