穿层钻孔水力重复压裂增透技术研究及应用

doi:10.11799/ce201909020

煤炭工程 ›› 2019, Vol. 51 ›› Issue (9): 87-90.doi: 10.11799/ce201909020

穿层钻孔水力重复压裂增透技术研究及应用

丰安祥¹,史文豹²

1. 淮南矿业集团有限责任公司潘一煤矿
2. 安徽理工大学

收稿日期:2019-05-17 修回日期:2019-07-08 出版日期:2019-09-20 发布日期:2020-05-11
通讯作者: 史文豹 E-mail:swbidle@126.com

Hydraulic Repeated Fracturing Increasing Permeability Mechanism and Its Application in Borehole Drilling in Zhangji Mine

Received:2019-05-17 Revised:2019-07-08 Online:2019-09-20 Published:2020-05-11

摘要/Abstract

摘要： 基于张集矿煤层地应力高、透气性低的特点，为了改善张集矿井下瓦斯抽采效率，采用相似模拟与工程试验相结合的手段，研究得出了水力重复压裂煤层过程中裂隙发育、扩展演化特征以及上覆岩层卸压、增透机制。并提出了穿层钻孔“重复压裂”及“先压后冲”相结合的压裂技术增加煤层渗透性，并根据模拟结果合理选择现场压裂施工参数进行现场工程试验，结果表明，该水力压裂技术可以有效提高煤层瓦斯抽采量，缩短抽采达标时间。

关键词: 穿层钻孔, 水力压裂, 增透机制, 瓦斯抽采

Abstract: In order to improve the efficiency of gas extraction in Zhangji Coal Mine, in view of the characteristics of high in-situ stress and low permeability of the coal seam, similar tests and engineering applications were used to study the characteristics of fracture development, expansion and evolution in the process of hydraulic fracturing coal seam, and the mechanism of pressure relief and permeability enhancement in overburden strata. The fracturing technology combining "repetitive fracturing" with "first fracturing and then flushing" through drilling holes is put forward to increase coal seam permeability. According to the simulation results, the field engineering test is carried out by selecting reasonable fracturing parameters. The results show that the hydraulic fracturing technology can effectively improve the gas extraction quantity and shorten the time of meeting the standard.

丰安祥, 史文豹. 穿层钻孔水力重复压裂增透技术研究及应用[J]. 煤炭工程, 2019, 51(9): 87-90.

参考文献 11

[1]	雷毅. 松软煤层井下水力压裂致裂机理及应用研究[D]. 煤炭科学研究总院, 2014.
[2]	程志恒. 底抽巷穿层钻孔封孔深度与布孔间距优化研究[J]. 煤炭科学技术，2017, 45(02): 76-82.
[3]	高亚斌. 钻孔水射流冲击动力破煤岩增透机制及其应用研究[D]. 中国矿业大学, 2016.
[4]	周红星，程远平，刘洪永，等. 突出煤层穿层钻孔孔群增透技术及应用[J]. 煤炭学报，2011, 36(09): 1515-1518.
[5]	冯彦军，康红普. 水力压裂起裂与扩展分析[J]. 岩石力学与工程学报，2013, 32(S2): 3169-3179.
[6]	郭臣业，沈大富，张翠兰，等. 煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用[J]. 煤炭科学技术，2015, 43(02): 114-118.
[7]	林柏泉，孟杰，宁俊，等. 含瓦斯煤体水力压裂动态变化特征研究[J]. 采矿与安全工程学报，2012, 29(01): 106-110.
[8]	张天军，蒋兴科，包若羽，等. 高瓦斯矿井穿层钻孔瓦斯流量衰减特征分析[J]. 煤炭科学技术，2018, 46(08): 74-79.
[9]	郭臣业，沈大富，张翠兰，等. 煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用[J]. 煤炭科学技术，2015, 43(02): 114-118.
[10]	周西华，周丽君，范超军，等. 低透煤层水力压裂促进瓦斯抽采模拟与试验研究[J]. 中国安全科学学报，2017, 27(10): 81-86.
[11]	彪仿俊. 水力压裂水平裂缝扩展的数值模拟研究[D]. 中国科学技术大学, 2011.

[1]	张瑞, 蔡青旺, 黄炳香, 陈树亮, 金峰. 顾桥矿顶板水力压裂控制大巷变形技术研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(5): 45-50.
[2]	苏波. 浅埋深工作面端头悬顶定向水力压裂卸压技术应用[J]. 煤炭工程, 2021, 53(5): 80-84.
[3]	曹怀轩, 谢华东, 杨欢, 王富刚, 闫宪洋, 张俭. 东滩矿弱化低位关键层治理矿震技术研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(4): 71-75.
[4]	陆占金 , 李生舟. 赵固二矿坚硬煤层超高压水力割缝增透技术应用[J]. 煤炭工程, 2021, 53(4): 76-80.
[5]	王栓林. 注脂量对瓦斯抽采泵轴温的影响分析[J]. 煤炭工程, 2021, 53(4): 181-185.
[6]	任建慧. 二次采动影响下回采巷道矿压显现及控制技术研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(3): 16-21.
[7]	庞贵艮. 坚硬顶板水力压裂技术及效果检验[J]. 煤炭工程, 2021, 53(3): 27-30.
[8]	王惠臣. “滚球法”在煤矿瓦斯抽采泵站防雷设计中的应用#br# #br# [J]. 煤炭工程, 2021, 53(3): 52-56.
[9]	李文福, 贾佳, 徐文杰, 吴志强. 高瓦斯煤层覆岩空间破裂微震探测及应用[J]. 煤炭工程, 2021, 53(3): 89-92.
[10]	刘军, 张露伟, 杨通. 基于圆内接多边形的优化揭煤钻孔布置方式研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(2): 65-69.
[11]	王正帅. 水力化增透技术在碎软煤层瓦斯抽采中的应用研究#br# #br# [J]. 煤炭工程, 2021, 53(2): 85-89.
[12]	陈建, 贾秉义, 董瑞刚, 孙四清, 赵继展. 煤矿井下水力压裂加骨料增透瓦斯抽采技术应用[J]. 煤炭工程, 2021, 53(2): 90-94.
[13]	马建, 霍中刚, 温良, 舒龙勇, 朱南南. 基于多指标多方法测定钻孔抽采半径研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(2): 127-131.
[14]	赵晶, 张礼, 王栓林. 复合顶板大采高采场覆岩破断角实测及其演化规律研究[J]. 煤炭工程, 2021, 53(1): 75-78.
[15]	苏士龙. 坚硬厚煤层可控冲击波增透技术应用[J]. 煤炭工程, 2020, 52(9): 71-75.

穿层钻孔水力重复压裂增透技术研究及应用

Hydraulic Repeated Fracturing Increasing Permeability Mechanism and Its Application in Borehole Drilling in Zhangji Mine

PDF (Mobile)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献 11

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价