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顺层钻孔水力压裂有效影响半径确定与抽采效果分析

作者

马淑胤
单位

中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室安徽理工大学安全科学与工程学院
摘要

为了增加煤层透气性，提高煤层瓦斯抽采效果，以某矿501工作面煤层地质条件为工程背景，采用理论分析、数值模拟、现场试验等方法，对某矿煤层起裂压力、单次压裂时间、压裂流量、影响半径、压裂钻孔抽采效果等参数展开研究。结果表明，模拟压裂孔注水1 h后，煤层压力由压裂孔向周围迅速降低，最终呈现出以压裂孔为圆心的圆形区域的致裂范围，最大压裂半径达到8.315 m;当对压裂泵主动升压至38 MPa时，煤层瞬间破裂，压力回降，流量瞬间增大，且达到压裂泵额定流量值，此时，煤体破裂效果完美；4号压裂孔首次压裂已经接近压穿煤体，进行第二次压裂时，流量曲线增加比较平稳，说明该孔在之前已贯通大部分裂隙，压裂半径可达22 m;对水力压裂孔和普通钻孔进行抽采比较发现，压裂3号钻孔的瓦斯浓度平均达到17.68%效果最为显著，与普通钻孔相比其平均浓度为1号普通钻孔的4.77倍、2号普通钻孔的3.12倍。
关键词

顺层钻孔水力压裂影响半径
文章目录

1 瓦斯治理措施及工程概况
2 煤层压裂压力分析
3 钻孔布置及压裂半径研究方案
3.1 水力压裂工艺流程
3.2 压裂判断依据
3.3 钻孔设计
3.4 压裂方法及半径判断
3.5 水力压裂次数及时间
3.6 数值模拟及结果分析
4 压裂监测结果分析
4.1 2号压裂孔压裂效果分析
4.2 3号压裂孔压裂效果分析
4.3 4号压裂孔压裂效果分析
5 水力压裂抽采效果分析
6 结论
引用格式

马淑胤.顺层钻孔水力压裂有效影响半径确定与抽采效果分析[J].能源与环保,2023,45(02):285-290+302.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2023.02.045.
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