為探究不同流量條件下水力壓裂試件的破裂壓力和裂隙擴(kuò)展面積變化規(guī)律,利用真三軸水力壓裂系統(tǒng)開展不同流量的水力壓裂物理模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過壓裂液流量控制注入壓力變化量,流量與注入壓力變化量、破裂壓力呈正相關(guān)關(guān)系;泵壓力曲線都經(jīng)歷了儲液─上升─下降─穩(wěn)定4個(gè)階段,流量越大則儲液時(shí)間越短、壓裂曲線上升和下降的周期越短、穩(wěn)定壓力越高;裂隙擴(kuò)展面積隨流量的增加而增加,在流量為60 m L/min時(shí)裂隙擴(kuò)展面積最大,壓裂效果最佳,但當(dāng)流量超過60 m L/min時(shí)容易產(chǎn)生形態(tài)單一、擴(kuò)展面積小的裂隙網(wǎng)絡(luò),水力壓裂效果會明顯降低。研究結(jié)果可為水力壓裂技術(shù)工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)提供參考。 

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

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

煤層水力壓裂及其應(yīng)力變化圖

真三軸水力壓裂實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由三軸加載系統(tǒng)、泵注系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成，如圖2所示。三軸加載系統(tǒng)在真三軸水力壓裂罐體內(nèi)的3個(gè)方向均可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立加載，壓力范圍為0～70 MPa。

不同流量的泵壓力曲線和壓裂過程中不同時(shí)刻的聲發(fā)射信號定位圖如圖3所示。由圖3可知，所有試件壓力曲線的變化趨勢相近，都經(jīng)歷了儲液─上升─下降─穩(wěn)定4個(gè)階段。分別選取壓力曲線的破裂壓力、1/2破裂壓力及穩(wěn)定壓力時(shí)(標(biāo)記為T1、T2、T3時(shí)刻)的聲發(fā)射信號定位圖，考察分析不同時(shí)刻水力壓裂裂隙擴(kuò)展情況。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水力壓裂技術(shù)在成莊煤礦低透氣性突出煤層的應(yīng)用及效果[J]. 孟小紅.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2019(04)
[2]煤層氣水力壓裂工藝新進(jìn)展[J]. 白云云,宋本凱.  榆林學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]不同煤體結(jié)構(gòu)煤的水力壓裂裂縫延伸規(guī)律[J]. 賈奇鋒,倪小明,趙永超,曹運(yùn)興.  煤田地質(zhì)與勘探. 2019(02)
[4]基于PPCZ模型的KGD水力壓裂數(shù)值模擬[J]. 趙瑜,何鵬飛.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(10)
[5]排量對頁巖裂縫擴(kuò)展的影響實(shí)驗(yàn)研究[J]. 何軍,趙詩,許瀟.  石化技術(shù). 2018(04)
[6]泵注排量對煤儲層水力壓裂影響的試驗(yàn)研究[J]. 張帆,馬耕,劉曉,馮丹.  煤礦安全. 2017(07)
[7]地應(yīng)力對破裂壓力和水力裂縫影響的試驗(yàn)研究[J]. 馬耕,張帆,劉曉,馮丹,張鵬偉.  巖土力學(xué). 2016(S2)
[8]預(yù)制橫縫條件下水力裂縫的起裂和擴(kuò)展[J]. 王磊,楊春和,侯振坤,郭印同,魏元龍,蔣廷學(xué).  巖土力學(xué). 2016(S1)
[9]我國煤礦水力化技術(shù)瓦斯治理研究進(jìn)展及發(fā)展方向[J]. 袁亮,林柏泉,楊威.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2015(01)
[10]模擬原煤的相似材料試驗(yàn)研究[J]. 康向濤,黃滾,鄧博知,韓佩博.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)



本文編號：2957361