水压致裂煤层裂缝发育特点的研究

本文对煤岩基本力学性质、煤层水压致裂缝形成条件、裂缝形态以及裂缝开裂角方位等基本理论进行了研究与探讨，通过大量煤岩力学性质测试，证实了试验区目的层煤岩弹性模量低，泊松比较高，脆性大，易破碎，易压缩。文章还得出了目的层煤岩Ｍｏｈｒ断裂准则二次抛物线型包络线，煤层水压致裂裂缝形式判断，裂缝开裂角方位的计算公式以及有关结论。     

多面聚能射孔压裂排放瓦斯的研究

复合射孔技术能有效地控制射孔方向和压裂缝的扩展。对其作用机理进行了初步的分析研究 ,并对相关参数进行了理论计算。针对煤层的特性 ,将该技术用于煤层致裂 ,经过现场应用 ,效果良好。该技术在煤层致裂爆破中的发展方向较多 ,有良好的应用前景     

定向射孔压裂起裂与射孔优化设计方法研究

目前定向射孔压裂时起裂压力的预测仅立足于裸眼的情况,忽视套管对起裂压力的影响,在工程应用中将产生较大的误差。考虑套管作用,推导建立定向井井周应力模型。假设地层岩石为张性破坏,并综合以上模型,得到定向射孔井水力压裂起裂压力和起裂角的预测模型。根据该模型编程开发一套定向射孔压裂起裂与射孔优化的软件,可预测定向射孔井的压裂起裂压力和起裂角,并优化选择射孔角度和射孔长度。应用软件对渤海油田三口井进行模拟计算和射孔优化,结果发现,模型的起裂压力预测结果与现场实测结果误差最大仅为4.33%,预测的起裂角也与实际结果相一致,从而验证了本模型的正确性。模型和软件对于现场压裂施工和射孔优化有重要的指导作用。     

射孔及压裂技术在煤矿地面注浆孔的应用

为了提高地面注浆孔的吸浆量，可采用多种形式的孔内爆破措施。在谢桥东风井注浆孔内成功地采用了石油勘探部门已成熟的聚能射孔及高能气体压裂技术进行孔内爆破，明显增大了钻孔单位吸水量，提高了注浆效果。但综合分析认为，该技术应用于地面注浆孔，因受适用条件限制，在工艺和材料上存在一些问题，必须加以研究和解决。     

煤层水压致裂后煤岩应力解析

水压致裂后煤岩应力分布规律对水压致裂防冲效果起关键性作用。采用理论研究方法得出高压注水压致裂后及卸水后水区和气区的孔隙、瓦斯压力和煤体应力解析解。结果表明,致裂后水区孔隙压力沿径向变化不大,与注水压力接近;气区瓦斯压力沿径向呈递减趋势;在水区外围一定范围内形成瓦斯压力升高区;水区煤体环向应力将会减小,直到变为拉应力;气区煤体径向应力沿径向递减。卸水后水区孔隙压力、煤体径向应力沿径向呈递增趋势;气区煤体径向应力沿径向呈递增趋势,趋近于原始煤体应力;气区煤体环向应力沿径向呈递减趋势;气区孔隙压力沿径向呈递减趋势。这为煤层水压致裂预防冲击地压提供理论基础。     

射孔和酸化压裂技术在地热井洗井中的应用

北京YRG-1地热井由于后期技术套管井段"戴帽"固井失误,导致水泥浆下窜堵塞了热水储层的孔隙通道,造成地热井基本不再出水,后经应用射孔和酸化压裂技术洗井,地热井基本恢复了原来的产能,增产效果十分明显。结合工程实例,介绍了射孔和酸化压裂技术在地热井洗井中的应用。     

芦岭煤矿碎软低渗煤层高效抽采技术

针对碎软煤层地面煤层气难以抽采,水平井钻进容易塌孔的问题,在借鉴页岩气和致密气开发先进技术的基础上,研究碎软低渗煤层顶板分段压裂水平井技术。通过优化煤层顶板水平井钻进、定向射孔和分段压裂等工艺流程,从地面抽采碎软煤层中的瓦斯气体。运用该技术在安徽淮北芦岭井田开展了LG01水平井组试验。试验结果表明：LG01水平试验井组日产气量超过1.0×10⁴ m³,与同一井田的压裂直井相比,相当于4口以上直井的产量,实现了碎软煤层从地面高效抽采煤层气的目的。     

复合排渣钻进技术在松软突出煤层中的应用

分析了复合排渣钻进技术的原理、特点和工艺参数,介绍了在松软突出煤层中复合排渣钻进技术的配套设备和应用情况。实践表明,复合排渣钻进技术在松软突出煤层钻进中取得了较好的应用效果。     

超临界CO2岩石致裂机制分析

超临界CO2是一种介于气体和液体之间的特殊状态的CO2流体,具有低黏、高扩散性和零表面张力等独特的性质。利用超临界CO2作为压裂液,有助于裂缝的起裂和扩展,同时可避免储层伤害。通过研究超临界CO2射流破岩和压裂特性,分析得到了超临界CO2岩石致裂机制。研究结果表明,超临界CO2低黏等特性使其更容易进入岩石微孔和微缝之中,在岩石内部建立大小不一的流体压力系统,使岩石发生拉伸和剪切破坏;常规流体压裂起裂压力较高,裂缝一般为单条或多条平直裂缝,大多沿着同一方向贯穿强度较高的胶结颗粒,且裂缝断面光滑、平整;超临界CO2压裂起裂压力相比于常规流体压裂低,在岩石中形成的裂缝网络较为复杂,裂缝互相连通,一般沿着强度较低的胶结物开裂,较少贯穿胶结颗粒,裂缝断面较为粗糙。该研究结果可为超临界CO2压裂技术的实施提供理论支撑。     

射孔技术在地热资源开发中的应用

本文对射孔技术的原理及影响因素进行了较为详尽的阐述.射孔技术在晋14井、晋古14井及庄64井改造中的成功实践,为射孔技术在地热资源中的推广应用提供了新经验,也开辟了一条地热开发的新途径.     

琥珀优化工艺实验研究

选用俄罗斯加里宁格勒琥珀原料为优化工艺实验研究对象,以市场上常见的琥珀品种为实验目标,通过控制实验过程中的温度、压力及环境气氛,获得了金珀、血珀、金花珀、红花珀及老蜜蜡等实验产品,并探讨了琥珀优化的工艺流程、工艺条件及影响因素。研究结果说明,琥珀优化的工艺流程分为准备阶段、装炉阶段、优化阶段和开炉阶段。通过净化工艺可获得金珀产品,通过烤色工艺可获得血珀产品,通过爆花工艺可获得花珀,在常压、长时间低温加热的缓慢氧化条件下可获得老蜜蜡。总结了影响琥珀优化工艺的因素,包括其原料的颜色、透明度、块度、温压条件、环境气氛等。     

松软低透气性煤层跟管钻进及压裂抽采技术研究分析

针对我国松软低透气性煤层瓦斯抽采难题,提出了采用跟管钻进和水力压裂技术提高松软煤层钻孔深度和煤层透气性,通过布孔设计、应力分析论证了该方法的施工可行性,讨论了该方法的施工步骤。该技术有望成为解决松软低透气性煤层瓦斯抽采难题的新工艺方法。     

Experimental Study on Stress Transfer and Fracture Law During the Hydraulic Fracturing of Coal Seams

Geotechnical and Geological Engineering - Hydraulic fracturing is a key technology for increasing the permeability of coal seams and improving the extraction effect of coalbed methane. Exploring...     

天津馆陶组地热回灌井钻井和射孔工艺探讨

天津地热在开采的同时重视回灌,有效地保护了宝贵的地热资源。天津在基岩裂隙型地热中回灌效果良好,但馆陶组地热井回灌量欠佳,为了解决这一问题,进行了研究探索。介绍了采用射孔工艺成井,在保证取水效果的同时,使稳定无压回灌量达到了101 m^3/h,取得了很好的效果。     

测井曲线在杭东勘查区煤炭普查煤岩层对比中的应用

杭东普查区煤层产状平缓,构造简单,但由于含煤地层为陆相沉积,煤层层数多、厚度、间距变化大,沉积岩相变化快、大范围内缺乏稳定的对比标志层,因此煤岩层对比是本区勘查需要重点解决的难题。通过对比杭东普查区与邻区200余孔的测井资料,分析煤岩层在各种测井曲线的异常特征与异常组合规律,确定了对煤岩层对比有重大意义的标志层,如延长组与上覆延安组的典型视电阻率异常分界;延安组在高视电阻率曲线上的“树杆”状凸起特征;安定组视电阻率曲线近直线的低值形态;4-1煤在视电阻率曲线上呈现出的“斜坡”状或“刀”状高异常,以及在自然伽玛曲线上的“凹坑”特征;侏罗系中统直罗组的高伽马异常,等等。这些典型特征保证了该区煤岩层对比可靠性,为提交优质地质勘查报告发挥了重要作用。     

Study on the Fissure Rate in the Roof Strata of Excavated Coal Seams

<正>In the past decades,the intense excavation of coal resources in China has induced a series of severe waterrelated disasters or problems,such as water burst accidents,severe groundwater depletion and contamination.All of these problems were caused by the structural changes of roof rocks or bed rocks induced by coal excavation.The structure of collapsed roof rocks is generally classified into three zones:falling zone,cracking     

西部煤炭资源调查评价中遥感技术的应用

通过西部煤炭资源勘查对遥感技术的需求以及煤田地质体的可解译性、遥感技术的实际应用效果分析,论述了西部煤炭资源调查评价中遥感技术的重要作用,提出了今后遥感技术的应用建议.     

煤岩对压裂裂缝长期导流能力影响的实验研究

煤层中一般都伴有煤层气,通过压裂可以将煤层气释放出来,一方面能够获得清洁能源,另一方面可以提高煤田的安全开采。煤岩层自身特点决定了其在压裂中应用的实验评价方法及结论应具有特殊性,本文主要针对煤层气井的煤岩层压裂裂缝长期导流能力进行实验评价研究。实验表明,与砂岩地层不同,煤岩的硬度较小,压裂中支撑剂嵌入情况较严重;煤岩易破碎,碎屑颗粒充填到支撑剂中;同时支撑剂存在破碎及吸附伤害等,多种作用导致支撑裂缝的导流能力降低。实验中,以煤岩层闭合压力为一个重要的参数,实验对比分析了在不同闭合压力下,铺砂浓度、支撑剂粒径、支撑剂种类及组合的选择、支撑剂颗粒的破碎与嵌入、压裂液残渣等因素对煤岩层导流能力的影响。本文的实验结论为,嵌入对煤岩层支撑裂缝的导流能力伤害很大,加大铺砂浓度、采用低破碎率支撑剂、降低压裂液伤害能在一定程度上提高煤层裂缝的导流能力,但影响程度随闭合压力的增加而逐渐降低。本文所得出的结论对今后煤层气的开发及设计施工具有一定的指导意义。     

煤层裂隙系统及其对煤层气产出的影响

对中国煤层的裂隙系统进行了系统分类;阐述了各类裂隙的主要成因并综合分析了煤层裂隙系统对储层渗透性和煤层气产出的影响。