煤层水力压裂增透技术研究与应用
水力压裂增透技术治理瓦斯的研究与应用
281随着多年的经济发展,我国逐步步入全面建设小康社会的决胜阶段,煤炭资源是我国经济发张的重要保障。
随着开采年限的增加,越来越多的赋存条件较为复杂的煤层已经完成开采,煤层的开采逐步向着赋存复杂煤层转移。
瓦斯是煤层中含有的灾害性气体,瓦斯抽采不合理或抽采不完全会造成难以估量的后果[1,2]。
由于煤层渗透性差、瓦斯含量高、瓦斯压力大等造成瓦斯极难自由排出,所以提出水力压裂增透技术[3,4],水力压裂增透技术是对煤层进行压裂,提升瓦斯抽采效果。
本文以某矿为研究对象,研究低渗透煤层水力压裂瓦斯抽采规律,为实现低渗透煤层瓦斯抽采提供一定的指导及借鉴。
1 原理分析水力压裂增透技术是在地应力的加载下,将高压水注入至低渗透煤层,在高压水的作用下,煤层出现压裂裂缝,裂缝起裂后根据地应力的作用发生偏转,达到改变煤层力学特性。
压裂后的煤层人工裂隙发育较好,达到瓦斯增透效果。
2 试验过程2.1 试验工作面概况根据马兰矿的实际地址情况,选定18503工作面的皮带巷和行人巷为本次水力压裂的实验地点。
皮带巷主要用于采区的通风和运输等,巷道预计服务年限11年。
该巷煤层为山西组中下部3#煤,煤层厚度5.23m~7.06m ,煤层平均厚度为5.93m。
煤层顶底板的岩性主要为细砂岩和砂岩。
煤层底板标高为+471m~+440m,水力压裂实验点的埋深为480m。
2.2 水力压裂钻孔布置及封孔水力压裂系统主要是由注液泵、压力表、封孔器及水箱等组成,煤层水力压裂系统示意图如1所示。
在进行水力压裂前对现场进行测试孔的瓦斯抽采实验,预先打好测试孔,随后将测试孔进行封堵,抽采瓦斯记录抽采数据。
完成测试孔的抽采后进行压裂孔1的压裂,打好钻孔后对压裂孔1封堵压裂,压裂完成后进行瓦斯抽采,记录瓦斯抽采数据,并将数据与测试孔抽采数据进行对比,为了保证实验结果的可靠性,重复上述步骤进行压裂孔2的施工与抽采,记录数据。
压裂孔水力压裂过程如下:图1 煤层水力压裂系统示意图在进行钻孔施工后对钻孔进行高压注水。
《2024年豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采,豫西地区软煤围岩的开采难度逐渐增大,煤层透气性差、瓦斯抽采困难等问题日益突出。
为了解决这一问题,水力破裂卸压增透技术被引入到豫西软煤围岩的开采中。
本文将就豫西软煤围岩的水力破裂卸压增透技术进行深入研究,分析其原理、应用及其带来的经济效益,为相关领域的进一步发展提供理论支持。
二、水力破裂卸压增透技术原理水力破裂卸压增透技术是一种利用高压水力能量对煤层进行破裂,提高煤层透气性的技术。
该技术通过向煤层注水,利用水的压力和能量,使煤层产生破裂,从而增加煤层的透气性,提高瓦斯抽采效率。
同时,水力破裂还能有效降低围岩应力,达到卸压的目的。
三、技术应用分析1. 现场试验:在豫西地区选取典型的软煤围岩矿井进行现场试验,对水力破裂卸压增透技术进行实际验证。
通过对比试验前后的瓦斯抽采量、煤层透气性等指标,评估该技术的效果。
2. 参数优化:根据现场试验结果,对水力破裂的参数进行优化,包括注水压力、注水量、注水频率等,以提高技术效果。
3. 联合开采:将水力破裂卸压增透技术与其它开采技术相结合,如爆破、机械化开采等,形成联合开采方案,提高煤炭开采效率。
四、技术应用的优势与挑战1. 优势:水力破裂卸压增透技术能有效提高煤层透气性,增加瓦斯抽采量,降低瓦斯事故风险;同时,该技术还能降低围岩应力,达到卸压的目的,有利于矿井安全。
此外,该技术操作简便,成本较低,具有较好的经济效益。
2. 挑战:在应用过程中,需注意控制注水压力和注水量,避免对周围岩层造成破坏;同时,需根据不同矿区的地质条件进行参数优化,以提高技术效果。
此外,该技术还需与其它开采技术相结合,形成联合开采方案,以充分发挥其优势。
五、技术应用的经济效益与社会效益1. 经济效益:通过水力破裂卸压增透技术的应用,提高了瓦斯抽采效率,降低了煤炭开采成本,提高了矿井的经济效益。
2. 社会效益:该技术的应用有助于提高矿井安全水平,降低瓦斯事故风险,保障了矿工的生命安全;同时,该技术还有利于煤炭资源的可持续开采,促进了煤炭行业的健康发展。
高瓦斯煤层脉动水力压裂导向控制高效致裂增透关键技术与应用
高瓦斯煤层脉动水力压裂导向控制高效致裂
增透关键技术与应用
1 简介
高瓦斯煤层脉动水力压裂是一种新型的增透技术。
通过对煤层脉
动水力压裂的导向控制,实现高效致裂增透,从而提高采收率和经济
效益。
2 设计原理
该技术的设计原理是利用高瓦斯煤层中气体分子运动的规律,在
水力压裂过程中引入致动源,控制气体分子运动的方向和速度,形成
脉动效应,从而实现致裂增透。
3 核心技术
该技术的核心技术是致动源的选取和配合。
通常选择具有高振幅、低频率、稳定性好的致动源,并通过数值模拟和试验验证确定最佳配
合方案。
4 应用效果
该技术已在某煤矿进行实验验证,效果显著。
使用该技术后,煤
层渗透率提高了30%,采收率提高了15%。
5 优点与展望
与传统的水力压裂技术相比,高瓦斯煤层脉动水力压裂具有节能环保、增透效果好、成本低等优点。
未来,该技术有望在煤层气开发领域得到广泛应用。
6 总结
高瓦斯煤层脉动水力压裂是一种创新的增透技术。
其核心技术是致动源的选取和配合,应用效果显著。
未来,该技术将在煤层气开发领域得到广泛应用。
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言在豫西地区,煤炭开采工作面临着严峻的挑战,特别是软煤围岩的开采问题。
软煤围岩由于其结构松散、强度低等特点,使得传统的开采方法效率低下,且易引发安全事故。
为了解决这一问题,本文提出了一种新的技术——豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术。
该技术通过对围岩进行水力破裂,实现卸压增透的效果,为豫西地区的煤炭开采提供了一种新的可能。
二、软煤围岩的特性与开采难点豫西地区的软煤围岩主要由泥岩、炭质泥岩等组成,其特点是强度低、结构松散、易变形。
在开采过程中,由于围岩的支撑能力不足,容易导致顶板垮落、片帮等安全事故。
同时,软煤围岩的渗透性差,使得煤炭开采的效率和产量受到严重影响。
因此,如何解决软煤围岩的开采问题,是当前煤炭开采领域亟待解决的难题。
三、水力破裂卸压增透技术原理豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术,主要是通过高压水力作用,对围岩进行破裂,从而达到卸压增透的目的。
具体原理如下:1. 钻孔:在软煤围岩中钻孔,为后续的水力破裂提供通道。
2. 注入高压水:通过钻孔向围岩注入高压水,利用水的压力和冲刷作用,对围岩进行破裂。
3. 卸压增透:破裂后的围岩形成了一定的裂缝和孔隙,使得围岩的渗透性得到提高,从而达到卸压增透的效果。
四、技术研究与应用针对豫西地区的软煤围岩特点,我们进行了大量的实验和研究,成功开发出了适合该地区的水力破裂卸压增透技术。
具体应用如下:1. 技术参数优化:通过调整水压、流量等参数,找到最适合豫西地区软煤围岩的水力破裂条件。
2. 设备研发:针对水力破裂技术,我们研发了专门的设备,包括高压水泵、钻孔设备等。
3. 现场应用:将该技术应用于实际开采中,通过对比分析,发现该技术能够有效提高煤炭开采的效率和产量,同时降低了安全事故的发生率。
五、效果分析与展望经过实际应用和效果分析,我们发现豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术具有以下优点:1. 提高了煤炭开采的效率和产量;2. 降低了安全事故的发生率;3. 改善了软煤围岩的渗透性;4. 环保、安全、高效的技术方法。
石门揭煤工作面水力压裂技术研究与应用
我 国煤 系地 层 普 遍 属 于低 透 气性 煤 层 . 致 使 煤 层 气预抽 难 以达 到预 期 效 果 。随 着煤 层 开 采深 度 增 加 , 地应 力不 断 增 大 . 煤 层 的透 气性 系数 随之 减 小 。 限 制 了煤 层 瓦斯 的抽 采 效 果 预 抽 煤 层 瓦斯 时 ,抽 采 效 果好 坏 的 主要 影 响 因素 是 煤 层 的透气性。 低 渗 煤 层 增 透 消 突主 要 采 取 以下 措 施 : 水 力压 裂增 透 技 术口 1 、 高压 水 射 流 扩 孔 增 透 技 术 目 、 水力割缝增透技术【 3 1 、 深 孔 控 制预 裂爆 破 增透 技 术 , 保 护层 开 采 增透 技 术嘲 等 在 石 门 揭 煤 工 作 面使 用 水 力 压 裂 增 透 技 术 .增 大煤 体 裂 隙 密 度 和 范 围, 提 高煤 层 透 气性 . 消 除 突 出危 险
6 . 5 MP a ,煤 层透 气性 系数低 ,煤 层 的透 气性 系数 低 于 2 . 4  ̄1 0 -  ̄ mZ / MP a ・ d , 煤 层 属松 软 煤 层 . 其 坚 固 系数 f 值仅为 o . 1 m8 。 各 开采 煤层 均 具有 突 出危 险性 , 治理煤 层 瓦斯 需要 采取 增 透消 突措 施 。 + 3 8 0 N 3 #石 门在 揭 煤 前 对 三 个 煤 层 实 施 联 合 高压 水 力 压 裂 。 煤 层 的 瓦斯 压 力 大 , 注水 压 力较 高 , 压 裂 孔 封 孔 选 用水 泥 浆 进行 全程 封孔 。 为 了防 止 水 泥 浆进 入 煤 层 或 堵 塞 筛管 . 在 煤 层 底板 使 用棉 纱进 行 封 堵 本 低 透 煤 层 水 力 压 裂 过程 中 注 水 1 2 h l 5 mi n .注 入 总 水 量
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术研究与应用水力喷射压裂技术是一种通过水力喷射将高压水射入地下岩层,使岩石裂缝扩大并增强岩石的渗透性和导流能力的一种工程技术。
它是一种高效、经济、环保的地下资源开采方法,可广泛应用于石油、天然气、煤层气等能源领域。
水力喷射压裂技术的原理是利用高压水射流对岩石进行冲击,使岩石裂缝扩大,并通过水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来,从而增加渗透性和导流能力。
具体而言,水力喷射压裂技术主要包括以下几个步骤:选用合适的喷射器和喷射剂,将高压水射入岩层,并对岩层进行切削和破碎;然后,通过喷射水压力将岩层内的岩屑和颗粒物冲刷出来,并形成一定大小的裂缝;利用压裂介质填充岩层裂缝,增加岩层的渗透性和导流能力。
水力喷射压裂技术在能源开采中具有重要的应用价值。
通过水力喷射压裂技术可以有效增强地下岩石的渗透性和导流能力,从而提高油、气等能源的开采效果。
水力喷射压裂技术可以减少能源开采过程中产生的地面挖掘和爆破等对环境的破坏,并减少对地下水资源的占用和污染,具有较好的环保效益。
水力喷射压裂技术还可以降低能源开采的成本,提高经济效益。
水力喷射压裂技术的研究与应用在国内外取得了显著成果。
近年来,国内外许多研究机构和企业都对水力喷射压裂技术进行了深入的研究和开发,并取得了一系列的创新成果。
国内某大型石油公司利用水力喷射压裂技术成功提高了某油田的产能,并实现了多层油藏的集中开采;国外某煤层气企业通过水力喷射压裂技术实现了煤层气的大规模开采,并取得了良好的经济效益。
水力喷射压裂技术是一种重要的地下资源开采技术,具有很大的应用潜力和发展前景。
未来,我们应加强水力喷射压裂技术的研究和开发,提高技术水平和应用能力,积极推动其在能源开采领域的广泛应用,为能源保障和经济发展做出更大的贡献。
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采,豫西地区软煤围岩的开采难度逐渐增大,其安全性和高效性成为了亟待解决的问题。
其中,软煤围岩的渗透性能低下是导致开采困难的重要因素之一。
为了提高煤炭的开采效率及保障煤矿安全生产,本文对豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术进行了深入研究,旨在提高软煤围岩的渗透性能,为煤炭的高效、安全开采提供技术支持。
二、软煤围岩水力破裂卸压技术1. 技术原理软煤围岩水力破裂卸压技术是通过向围岩内注入高压水,利用水力作用使岩石产生破裂,从而达到卸压增透的目的。
该技术能够有效地改善软煤围岩的渗透性能,提高煤炭的开采效率。
2. 技术实施在实施过程中,首先需要对软煤围岩进行地质勘探,了解其岩性、厚度、埋深等基本情况。
然后,根据实际情况设计合理的注水孔位和注水参数。
注水时需控制好注水压力和注水量,确保水能够有效地渗透到围岩内部,达到破裂卸压的效果。
三、增透技术研究1. 增透技术原理增透技术主要是通过改善围岩的物理性质和化学性质,提高其渗透性能。
具体包括对围岩进行物理破碎、化学改性等措施,使围岩的孔隙度、比表面积等参数得到改善,从而提高其渗透性能。
2. 增透技术实施增透技术实施过程中,需要结合水力破裂卸压技术,对围岩进行物理破碎。
同时,还需通过化学改性措施,如添加化学试剂等,改善围岩的化学性质。
在实施过程中,需严格控制化学试剂的种类和用量,避免对环境造成污染。
四、技术应用与效果豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术在多个煤矿得到了应用,取得了显著的效果。
首先,该技术有效地改善了软煤围岩的渗透性能,提高了煤炭的开采效率。
其次,该技术能够降低煤矿开采过程中的瓦斯浓度,提高了煤矿生产的安全性。
此外,该技术还具有环保、节能等优点,为煤炭行业的可持续发展提供了技术支持。
五、结论豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术是一种有效的提高煤炭开采效率和保障煤矿安全生产的技术。
通过深入研究该技术的工作原理和实施方法,我们可以更好地应用该技术,为煤炭行业的可持续发展做出贡献。
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术研究与应用1. 引言随着人类对能源需求的不断增长以及传统能源资源的逐渐枯竭,非常规能源资源的开发和利用变得愈发重要。
页岩气、煤层气等储层的开发就成为目前研究的热点之一。
而水力喷射压裂技术作为非常规能源勘探和开发中的重要手段之一,正扮演着越来越重要的角色。
本文将对水力喷射压裂技术的研究与应用进行深入探讨。
2. 水力喷射压裂技术的原理及特点水力喷射压裂技术是指通过高压液体在井下将岩石进行压裂,从而使天然气和原油等可燃性气体及液体通过裂隙泄漏到井孔中,达到提高气田、油田开采生产的目的。
其原理主要是利用高压液体对目标储层进行压裂,从而增加目标储层的渗透性,提高产能。
与传统的压裂技术相比,水力喷射压裂技术具有以下几个特点:1) 压裂过程中压力分布均匀,裂缝展状效果好;2) 不用添加人工密实剂;3) 无需基质砂层作保证层;4) 液压裂解使用量小,经济效益好。
3. 水力喷射压裂技术的研究进展随着非常规油气能源勘探的不断深入,水力喷射压裂技术的研究也在不断深化。
近年来,基于水力喷射压裂技术的研究成果主要集中在以下几个方面:1) 水力喷射压裂技术的提高:包括液压裂解水质的改善、压裂液体的选取、压裂参数的合理配置等;2) 目标储层特性的研究:包括对储层裂缝的特性、渗透性的影响等;3) 水力喷射压裂技术与环保的结合:包括压裂液回收、废弃液处理等环保技术的研究;4) 水力喷射压裂技术与智能化的结合:包括智能化的压裂液控制、自动化控制等技术研究。
4. 水力喷射压裂技术的应用案例在国内外的一些非常规油气勘探开发中,已经有一些水力喷射压裂技术的成功应用案例。
下面举几个具体的应用案例进行介绍:1) 美国马绍尔盖斯的页岩气勘探:水力喷射压裂技术在这一项目中得到了广泛的应用,并取得了不错的效果。
通过水力喷射压裂技术,该项目的产能明显提高,成为当地的一块明星气田。
2) 中国四川盆地的煤层气开发:在中国四川盆地的煤层气勘探中,水力喷射压裂技术也取得了不错的应用效果。
煤矿井下钻孔高压水力压裂技术研究与应用研究报告
煤矿井下钻孔高压水力压裂技术研究与应用研究报告1. 引言煤矿井下钻孔高压水力压裂技术是一种通过利用高压水将岩层破碎以提高煤矿开采效率的方法。
本研究旨在对这一技术进行深入研究,并探索其在实际应用中的潜在效益。
2. 研究背景煤矿开采过程中,传统的机械采矿方法在某些复杂岩层条件下存在效率低下的问题。
钻孔高压水力压裂技术作为一种新兴的开采方法,被认为能够显著提高煤矿的开采效率。
3. 技术原理3.1 高压水力压裂原理高压水力压裂技术利用高压水通过钻孔进入岩层,形成高压水射流。
高压水射流对岩层施加压力,导致岩层破碎。
通过不断重复压裂操作,可以将煤层有效地破碎。
3.2 技术流程矿井井下钻孔高压水力压裂技术一般包括以下流程: 1.钻孔:选择合适位置进行钻孔,通过钻孔设备将钻孔深入到目标煤层。
2. 压裂液的配制:根据煤层的特性和压裂需要,选取合适的压裂液成分和浓度。
常见的压裂液成分包括水和添加剂等。
3. 高压水射流压裂:将压裂液通过钻孔注入到煤层中,通过高压水射流将煤层进行压裂。
4. 压裂效果评估:通过对压裂后的煤层进行评估,判断压裂效果是否满足预期。
4. 技术优势煤矿井下钻孔高压水力压裂技术具有以下优势: - 提高煤矿开采效率:通过将煤层破碎,增加煤层与水的接触面积,提高了煤层的可开采性。
- 减少煤尘产生:钻孔高压水力压裂技术采用水力破碎岩层,相比传统机械破碎方法,能够有效减少煤尘的产生,改善井下工作环境。
- 降低能耗:相比传统机械破碎方法,钻孔高压水力压裂技术在能耗方面有一定的优势,因为其主要依靠高压水射流进行破碎。
5. 应用案例5.1 煤矿井下开采煤矿井下钻孔高压水力压裂技术广泛应用于煤矿井下的煤炭开采过程。
通过在煤层中进行钻孔并施加高压水射流,可以显著提高煤炭的采取率与产量。
5.2 土壤改良除了煤矿开采外,钻孔高压水力压裂技术也可以应用于土壤改良领域。
通过在土壤中进行钻孔并施加高压水射流,可以改良土壤的结构和渗透性,提高土壤的可利用性。
煤矿地面水力压裂增透技术研究及应用
煤矿地面水力压裂增透技术研究及应用随着煤矿深度的增加和采空区的扩大,煤层裂隙的连通性逐渐减弱,导致煤层透水性下降。
为了提高煤层透水性,一些煤矿企业通过地面水力压裂技术来实现增透,取得了很好的效果。
本文以某煤矿为例,介绍了其水力压裂增透技术的研究及应用情况。
地面水力压裂增透技术是一种通过喷射高压水流将水平煤层裂隙强制扩张的技术。
其原理基于以下三个方面:1.地应力效应。
煤层深度越深,地应力越大。
在高压水流的冲击下,煤层裂隙会逐渐扩大,破裂面积增大,导致煤层透水性增加。
2.水流冲刷效应。
高压水流在进入煤层裂隙后,会引起局部水流速度的剧烈变化。
这种水流速度变化会产生剪切力和摩擦力,使煤层裂隙周围的颗粒产生磨蚀和冲刷,促进煤层裂隙的扩大和连通。
3.压缩弹性效应。
在高压水流的作用下,煤层内的孔隙和裂隙会遭受水压力和应力的双重作用,从而产生弹性变形。
当水流停止喷射后,孔隙和裂隙会恢复原状,形成较大的空隙和缝隙,进而改善煤层透水性。
二、技术应用过程1.制定施工计划。
根据煤层地质条件和透水性要求,制定施工计划,明确水力压裂方案、施工工艺和设备配置等内容。
2.选择施工点位。
选取煤层透水性较差的地段,确定水力压裂的施工点位和井点位置,同时进行现场勘察和测量,明确煤层深度、倾角、孔隙度和裂隙特征等参数。
3.布设压裂管网。
根据地质条件和水平煤层裂隙的特点,选择合适的压裂管径和喷嘴数量、排列方式,在施工点位井筒内布设压裂管网,并将其与高压水泵和控制系统连接。
4.试压和压裂。
先进行试压,检测管道系统的密封性和耐压性,并根据煤层特点和地质结构参数调整水流压力和流量。
然后开始压裂作业,根据水力压裂方案逐级进行压裂,使煤层裂隙扩张,直到达到要求的透水性。
5.井筒修复和安全措施。
水力压裂后,需要对井筒进行修复和加固,确保井壁的完整性和稳定性。
同时,应选派专人进行安全监测和管道维护,以确保压裂作业的安全性和顺利性。
某煤矿应用地面水力压裂增透技术后,取得了以下几个明显的效果:1.煤层透水性显著提高。
水力压裂增透技术应用探究
水力压裂增透技术应用探究发布时间:2021-12-03T08:03:20.487Z 来源:《工程建设标准化》2021年36卷10月19期作者:裴永生[导读] 水力压裂增透技术是目前我国煤矿瓦斯抽采技术之一,近年来,取得了举得大发展。
为了提高低透气性突裴永生淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿,安徽淮南 232001摘要:水力压裂增透技术是目前我国煤矿瓦斯抽采技术之一,近年来,取得了举得大发展。
为了提高低透气性突出煤层的瓦斯抽采量,达到抽采消突的目的,我们采用水力压裂增透技术,经实践表明,水力压裂技术可将煤(岩)体内部微裂隙扩展使其连同,将煤体内的瓦斯潜能及弹性能得到一定量的释放,是煤层的透气性增加,结合瓦斯抽防技术使被压裂的实体煤内的瓦斯压力和瓦斯含量降低,削减和消除煤体突出的危险性。
这项技术的实施有效的保证了突出煤层区域消突,为在突出危险区的煤层开采提供了一项可行的措施。
关键词:水力压裂;技术;管理;应用对国内煤矿进行统计发现,大多数煤矿煤层的透气性不理想,除此之外,瓦斯含量也比较高,正因如此,瓦斯事故在所有矿难事故之中占有较大比例,与此同时,还会导致严重的人员伤亡和难以估量的经济损失。
随着煤层开采深度的不断加深,突出煤层也相应增多,这对煤矿的生产安全埋下了严重的隐患。
在传统煤矿瓦斯治理工作中,缺乏效果显著的治理措施,而伴随着水力压裂技术的不断成熟,能够比较理想地增加煤层的透气性,与此同时,还能够明显降低煤层之中瓦斯的实际含量,表现出了良好的应用效果。
1 水力压裂增透原理目前为增大煤层透气性采取的主要措施有煤层进行水力割缝、松动爆破、大直径(扩孔)钻孔、预裂控制爆破等。
由于瓦斯抽采率低,开采过程游离瓦斯大量涌入回采工作面,加大了瓦斯灾害的危险性,危及矿井和矿工的生命安全。
因此,目前亟需一种有效的低透气煤层卸压增透技术。
煤矿井下水力压裂技术是一种借鉴油气行业地面水力压裂,将其技术、装备改进后引入到煤矿井下,利用高压水注入煤层之后,依次进入一级弱面(张开度较大的层理或切割裂隙)、二级裂隙弱面、原生微裂隙,同时压力水在裂隙弱面内对壁面产生内压作用下,导致裂隙弱面发生扩展、延伸、以至相互之间发生联接贯通过程实现压裂分解。
《2024年豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言在豫西地区,煤炭资源丰富,然而该地区煤层大多属于软煤围岩。
开采过程中,因围岩强度较低、瓦斯含量高等问题,导致煤炭开采效率不高、安全问题突出。
近年来,随着煤矿生产安全及开采效率的要求日益提升,研究如何改善这一区域的煤炭开采技术变得尤为重要。
水力破裂卸压增透技术作为一种新兴的开采技术,被广泛地应用在煤炭的开采和安全开采方面。
本文旨在研究豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术的理论和应用,以促进该地区的煤炭高效、安全开采。
二、豫西软煤围岩的特性分析豫西地区软煤围岩的特点主要表现在煤层厚度大、结构松散、硬度低、瓦斯含量高等方面。
这些特性使得传统的煤炭开采方法在面对这一区域时,往往难以达到理想的开采效率和安全性。
因此,需要一种新的技术手段来改善这一状况。
三、水力破裂卸压增透技术原理水力破裂卸压增透技术是一种利用高压水力作用,对煤层进行物理性破裂,以达到卸压和增透的效果的技术。
其基本原理是通过高压泵将水注入煤层,利用水的压力和冲击力,使煤层产生破裂,从而降低煤层的瓦斯压力,提高煤层的透气性。
四、技术研究与应用1. 技术研究:针对豫西地区的软煤围岩特点,开展专项的水力破裂试验。
研究不同压力下煤层的破裂情况、破裂后煤层的透气性变化等关键数据。
通过实验,寻找最适合的破裂压力和注水速率,以最大程度地提高卸压和增透效果。
2. 现场应用:在豫西地区选择合适的煤矿进行水力破裂技术的应用。
通过现场实践,不断优化技术参数,提高技术应用的效果和效率。
同时,对应用过程中出现的问题进行及时的研究和解决,确保技术的稳定性和可靠性。
3. 效果评估:对应用水力破裂技术的煤矿进行定期的监测和评估。
通过对比应用前后的煤炭开采效率、瓦斯压力、煤层透气性等关键指标,评估技术应用的效果。
并根据评估结果,对技术进行持续的优化和改进。
五、技术应用的优势与展望水力破裂卸压增透技术的应用,不仅提高了豫西地区煤炭的开采效率和安全性,还为其他类似地区的煤炭开采提供了新的思路和方法。
矿井煤层水力压裂增透技术
水力压裂技术在中平能化集团的应用目前在水力压裂方面的研究只局限在油、油气藏、煤层气藏,以及地热井资源的开采中,主要以现场应用中裂缝扩展技术研究为主,只局限在地面钻井条件下,对于本煤层瓦斯抽放集中采用水力压裂措施来增大煤层的渗透率的机理研究上处于尝试阶段。
中平能化集团十矿大胆设想采用水力压裂技术提高煤层透气性系数,通过在己15-24080工作面工业性试验,取得了良好的瓦斯抽放效果为我国类似条件下使用该项技术提供借鉴。
1、工作面概况十矿目前开采三组煤层为戊组、己组和丁组,戊、己两组煤层透气性差,透气性系数只有0.0013mD(毫达西),介于勉强和难以抽放煤层之间。
在勉强抽放的煤层中往往需要很长的抽放时间和布置较多的钻孔,才能达到抽放目的。
为增加煤层透气性,提高低透气性煤层钻孔瓦斯抽放浓度,在己15-24080机巷进行煤层水力压裂增透。
同时通过煤体注水,使煤体应力向深部转移和水含量增加,在一定范围内起到消突作用和降低开采过程中煤尘产生量。
己15-24080采面(图1-1所示)位于十矿己四采区西翼第三阶段,该采区东靠己四轨道,西至26勘探线,南邻己15-24060采面,北部为未开采区。
地面标高:+150~+280m,工作面标高:-580~-626m. 设计走向长度1804 m,倾斜长度180 m,煤层厚度1.6~2.3m之间,一般在2m左右。
煤层结构简单,煤层倾角在采区东部较缓,一般在10°左右,中上部倾角较大,在25°~30°之间,西部一般在20°左右。
采面地质构造比较简单,该煤层为突出煤层。
2、水力压裂作用机理原生煤层内部具有很多微裂隙、多孔隙结构,瓦斯在煤体内以游离态或吸附态两种状态存在,对于裂隙比较发育,煤体坚固系数较大的煤层透气性系数较大,便于瓦斯抽放,而对于煤质比较松软,裂隙发育不发达的煤层透气性系数较低,不便于瓦斯抽放,抽放效果差,采用水力压裂方法,使煤体深部原生裂隙扩张,延伸,空隙增大,从而提高煤层的透气性系数,使得原生裂隙相互沟通,在水力作用下,吸附状态的瓦斯从煤层表面逐渐剥离变成游离态的瓦斯,提高了瓦斯在煤体内部的流动性,从而提高瓦斯抽放效果,裂缝起裂受诸多因素的控制,裂缝起裂效果主要取决于时间效应和压力效应。
煤矿地面水力压裂增透技术研究及应用
煤矿地面水力压裂增透技术研究及应用煤矿地面水力压裂(HydraulicFracturing,称为“FR”)是一种新型的增透技术,用于提升储量和储量质量,这种技术在近年来受到越来越多行业的关注。
随着技术的发展,FR在煤矿储量开发和延伸的工作中发挥着重要的作用。
本文将讨论FR在煤矿地面的研究和应用现状,以便更好地了解它的发展历程,分析其优缺点和挑战,以及探讨未来发展趋势。
FR技术起源于20世纪50年代,此后经过不断的发展和改进,逐渐成为煤矿开采和延伸工作中非常重要的一环。
FR技术可以有效地增加储量并发掘更多原油和页岩气藏,覆盖了更广泛的地区。
这一技术可以有效改善有限的渗流条件,增加储量的可采比,以及更好的采出效率。
FR技术包括水力投放系统和地面控制系统。
水力投放系统用于在岩层表面施加压力,产生水流和破裂岩石,在岩层表面形成开口,从而有效提升采收率。
地面控制系统则负责控制水流的方向和强度,精确控制层的位置,避免非目标层的损伤。
目前,煤矿FR技术的应用受到了越来越多人的关注,它曾经成功应用于伊拉克,沙特阿拉伯,中国等国的煤矿。
伊拉克的煤矿开采面临着困难,传统的水力压裂技术不能解决该问题。
因此,采用了FR技术,有效地提高了煤矿层级建设,改善了开采效率和储量质量,提升了煤矿耗量。
此外,在沙特阿拉伯,以往在岩层发育条件不理想的地区,采用FR技术显著改善了煤矿储量和储量质量,减少了搬矿工作量。
在中国,由于历史原因,煤矿层面常常存在极大的渗流,通过采用FR技术,实现了煤矿开采的更好发展。
尽管FR技术取得了有益的成果,但也存在一些挑战。
首先,FR 操作极易受到环境因素的影响,如地质结构和渗流,这可能会影响气流的形成,降低增透效果。
此外,传统的FR技术操作工艺较为复杂,且投放精度较低,可能导致气流分布不均匀或发生漏失,不利于储量开发。
此外,水力投放隔气层可能会造成永久性的损伤,从而限制了该技术的应用范围。
针对FR技术存在的难题,在未来可能会有新的解决方案。
《2024年豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采,豫西地区软煤围岩的开采难度逐渐增大,煤层透气性差、瓦斯压力大、危险性高,成为了煤矿安全高效生产的主要障碍。
针对这一情况,本研究提出了豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术,通过实施此技术可以有效改善矿区安全生产条件,提高煤炭资源的采出率。
本文将就该技术的理论基础、技术实施、应用效果及未来展望等方面进行详细阐述。
二、软煤围岩水力破裂卸压增透技术理论基础1. 软煤围岩特性分析豫西地区软煤围岩具有低强度、高含水率、高瓦斯压力等特点,这导致采煤工作面临巨大的压力和安全隐患。
为了有效应对这一问题,需要深入研究软煤围岩的物理力学性质,为后续的技术实施提供理论依据。
2. 水力破裂卸压原理水力破裂卸压技术是利用高压水力作用,对煤层进行破裂,降低煤层瓦斯压力,提高煤层透气性。
该技术通过高压泵将水注入煤层,利用水的压力和能量对煤层进行破裂,从而达到卸压增透的目的。
三、技术实施1. 技术方案设计与实施步骤(1)地质勘查:了解矿区地质条件、煤层分布及瓦斯压力等情况。
(2)方案设计:根据地质勘查结果,制定合适的水力破裂卸压方案。
(3)设备选型与安装:选择合适的设备,如高压泵、注水管等,并进行安装。
(4)实施水力破裂:按照设计方案,进行水力破裂操作。
(5)效果监测与评估:对实施后的效果进行监测与评估,确保达到预期目标。
2. 技术关键点与难点(1)地质条件复杂:豫西地区地质条件复杂,需要精确的地质勘查和方案设计。
(2)设备选型与安装:需要选择合适的设备,并确保设备安装的准确性和可靠性。
(3)水力破裂控制:水力破裂过程中需要严格控制水压和水量,避免对周围岩体造成破坏。
四、应用效果1. 安全生产条件改善通过实施水力破裂卸压增透技术,有效降低了煤层瓦斯压力,提高了煤层透气性,从而改善了矿区安全生产条件。
同时,该技术还能有效降低瓦斯事故的发生概率,保障了矿工的生命安全。
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言随着煤炭开采的深入,豫西地区软煤围岩的开采难度逐渐增大,其开采过程中的安全与效率问题显得尤为突出。
软煤围岩的力学性质差、透水性弱,给矿井的安全生产和煤炭的高效开采带来了极大的挑战。
因此,研究并应用有效的技术手段来改善软煤围岩的透水性能,提高开采效率和安全性,成为当前煤炭行业的重要课题。
本文旨在探讨豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术的研究与应用,以期为该地区煤炭的高效安全开采提供理论支撑和实践指导。
二、豫西软煤围岩特性分析豫西地区的煤炭资源丰富,但软煤围岩的特殊性给开采带来了诸多困难。
软煤围岩具有低强度、高含水率、易变形等特点,这些特性使得传统的开采方法难以有效应对。
因此,需要对软煤围岩的物理力学性质、透水性能等进行深入研究,为后续的技术研究提供基础数据支持。
三、水力破裂卸压增透技术原理水力破裂卸压增透技术是一种通过高压水力作用,对软煤围岩进行破裂,从而达到卸压和增透目的的技术方法。
该技术利用高压水枪或液压泵等设备,向软煤围岩施加高压力的水流,通过水流的冲击和挤压作用,使岩石产生破裂,从而改变其内部应力状态,达到卸压效果。
同时,破裂后的岩石透水性能得到提高,有利于矿井的排水和瓦斯排放。
四、技术研究与实验针对豫西软煤围岩的特点,我们开展了水力破裂卸压增透技术的深入研究。
首先,通过实验室模拟实验,对不同压力、不同流速的水流对软煤围岩的破裂效果进行了研究。
其次,结合现场实际情况,制定了详细的技术实施方案。
在实施过程中,我们采用了先进的监测设备,对破裂过程进行实时监测,确保技术的安全性和有效性。
同时,我们还对实施后的效果进行了评估,包括围岩的透水性能、应力状态等指标的监测和分析。
五、技术应用与效果经过一系列的实验和研究,我们将水力破裂卸压增透技术成功应用于豫西地区的煤炭开采中。
实际应用表明,该技术能够有效改善软煤围岩的透水性能,降低矿井内的水压和瓦斯压力,提高了矿井的安全性和生产效率。
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术研究与应用
水力喷射压裂技术是一种将高压水射入井孔,使岩石产生裂缝,从而增加储层渗透率和产能的油气开发技术。
这种技术的研究与应用对于提高油气田储层的开采率具有重要意义。
本文将从水力喷射压裂技术的原理、研究现状及应用前景等方面进行介绍。
一、水力喷射压裂技术的原理
水力喷射压裂技术是通过管道将高压水射入井孔,形成高速射流冲击岩石,使岩石产生裂缝,从而改善储层渗透性和增加油气的产能。
在使用水力喷射压裂技术时,要首先选择合适的注水井,并通过高压泵将水注入到井下,在井孔中形成高速射流,冲击岩层,形成裂缝。
水力喷射压裂技术可以提高油气井的产量,同时也有利于油气田的长期开发。
二、水力喷射压裂技术的研究现状
目前,水力喷射压裂技术已经成为油气田开发中的重要技术手段之一。
在国内外,有很多研究机构在水力喷射压裂技术领域进行了深入的研究。
尤以美国在该领域的研究和应用最为广泛。
美国的石油开发企业对水力喷射压裂技术进行了大量的实验和应用,积累了丰富的经验。
美国的一些油气田通过水力喷射压裂技术,成功地提高了产能,使生产效益大幅度提高。
国内也有不少研究机构在水力喷射压裂技术方面进行了大量的研究,取得了一些重要的研究成果。
一些国内的油气田也开始应用水力喷射压裂技术,取得了一些成功的实践经验。
在未来,随着技术的不断进步,水力喷射压裂技术将得到更广泛的应用。
随着油气资源的逐渐枯竭,传统的油气开采技术已经不能满足日益增长的能源需求,水力喷射压裂技术将成为油气田开发的重要手段。
加大对水力喷射压裂技术的研究和应用力度,促进水力喷射压裂技术的进一步发展是十分必要的。
煤矿水力压裂总结报告
煤矿水力压裂总结报告摘要本报告对煤矿水力压裂技术进行了总结和分析。
水力压裂是一种利用高压水将裂缝注入煤层,以增加煤层透气性的技术。
通过实践和研究,我们总结出水力压裂在煤矿开采中的优势和应用情况,并对其未来发展进行了展望。
引言煤矿水力压裂技术是一种有效的煤层开采工艺,在近年来得到了广泛的应用。
水力压裂可以增加煤层渗透性,提高瓦斯抽采效果,降低煤层爆炸的风险。
本文将对水力压裂技术的原理和应用进行深入探讨,并总结实际应用中的经验和问题。
1. 水力压裂技术原理水力压裂技术是利用高压水将裂缝注入煤层,以增加煤层透气性的方法。
通过将高压水注入煤层,可以产生裂缝,改变煤层渗透性并提高瓦斯抽采效果。
水力压裂技术主要包括以下几个步骤:1.确定水力压裂层位:根据地质勘探和矿井实际情况,确定适合水力压裂的煤层层位。
2.配制压裂液:选择合适的压裂液,调配出符合要求的压裂液。
3.建立压裂系统:布置压裂泵、管道和阀门等设备,建立完整的压裂系统。
4.进行水力压裂:将高压液体通过压裂系统注入煤层,产生裂缝并提高煤层渗透性。
5.监测裂缝扩展情况:使用地下测量技术监测裂缝的扩展情况,评估压裂效果。
2. 水力压裂技术在煤矿开采中的应用水力压裂技术在煤矿开采中有着广泛的应用。
主要包括以下几个方面:2.1 提高煤层透气性水力压裂技术可以改变煤层的渗透性,提高煤层的透气性。
通过增加煤层的透气性,可以提高瓦斯抽采效果,降低煤矿瓦斯爆炸的风险。
2.2 提高煤矸石开采效率煤矸石是煤矿开采过程中产生的一种废弃物,水力压裂可以提高煤矸石开采效率,并减少对地下水的污染。
2.3 降低煤层开采难度部分煤矿存在煤与矸石夹层的情况,煤矿开采难度较大。
水力压裂技术可以破坏煤与矸石的结合,降低开采难度。
2.4 提高煤层开采率水力压裂技术可以促使煤层裂缝扩展,提高煤层的开采率。
通过水力压裂,可以有效利用煤矿资源,提高矿井的经济效益。
3. 水力压裂技术的优缺点水力压裂技术有着一些优点,但同时也存在一些不足之处。
煤矿煤层高压水压裂增透技术研究
煤矿煤层高压水压裂增透技术研究摘要:本论文以双鸭山矿务局低透气性高瓦斯矿井集贤煤矿工程背景,通过研究低透气性煤层瓦斯赋存规律及水力压裂封孔技术,以实现高瓦斯低透气性煤层区域卸压增透和提高瓦斯抽采效率为目的,开展了低透气性高瓦斯水力压裂增透抽采技术研究,并开展了工业试验,为相似地质条件矿井实现高瓦斯低透气性煤层的安全开采提供技术参考。
关键词:煤矿;瓦斯防治;高压水预裂;煤层增透技术引言:随着煤炭能源清洁利用技术的提高,煤炭资源在未来一定时期内将仍是我国乃至世界的能源主体。
据预测,到2050年,煤炭消费比重仍将占50%左右,但现有煤炭资源的开采条件日趋复杂,开采过程中引起的瓦斯灾害也越来越严重,给我国造成重大的人员和财产损失。
黑龙江矿区从建国前就作为主要能源产地,为我国的经济建设、改革开放一直默默贡献着大量的煤炭资源,但随着煤层埋藏深度、地质构造复杂程度、瓦斯地质复杂程度等的逐年增加,煤矿安全生产事故也不断发生,近几年连续发生瓦斯、水、火、冲击地压等煤矿灾害事故,尤其瓦斯灾害事故所造成的财产损失极为严重。
事故预防、瓦斯治理尤为重要。
1.研究内容:(1)结合集贤煤矿矿低透气高瓦斯煤层、地质条件,通过水压裂试验,分析出高压水渗透半径,进行水力压裂增透抽采钻孔布置、水力压裂封孔技术、水力压裂施工工艺等研究。
(2)开展现场工业性试验,并对未采取水压裂区域与水力压裂区的瓦斯抽采数据进行对比分析,总结得出适用集贤煤矿低透气高瓦斯煤层生产地质条件的水力压裂增透抽采技术。
1.2采用的研究方法和技术路线(1)研究方法本项目实践数据分析与工艺研究相结合的研究方法,以低透气性高瓦斯煤层为研究对象,进行瓦斯煤层赋存规律、水力压裂增透机理的研究,在低透气性煤层瓦斯运移规律、高压水下煤层致裂机理等理论规律研究的基础上,从水力压裂成套设备、技术工艺条件、效果评价研究入手,进而实现高瓦斯低透气性煤层水力压裂增透技术试验目标。
2.1 高压水力致裂作用水力压裂的致裂,是在煤层钻孔内形成高压水,利用高压水的压力作用,当压力超过煤层内结构应力时,使受注煤层沿着原有的各种弱面发生裂隙的延展和扩张,并形成一定的新的裂隙,从而在煤层内形成网状的裂隙网络,改变煤层内的气体通道,同时高压水也能对煤层内的瓦斯赋存情况有所改变。
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》范文
《豫西软煤围岩水力破裂卸压增透技术研究与应用》篇一一、引言随着煤炭资源的不断开采,矿井的采掘深度逐渐加大,围岩的稳定性和矿井的安全生产问题愈发突出。
特别是在豫西地区,软煤围岩的分布广泛,其物理力学性质和渗透性能对于矿井的开采至关重要。
近年来,水力破裂技术因其对围岩的改造效果显著,逐渐成为研究热点。
本文将针对豫西软煤围岩的水力破裂卸压增透技术进行研究,探讨其技术原理、实施方法及实际应用效果。
二、豫西软煤围岩特点豫西地区煤炭资源丰富,但软煤围岩的分布广泛,其物理力学性质和渗透性能较差,给矿井的安全生产带来了一定的挑战。
软煤围岩的强度低、变形大,容易导致围岩失稳、冒顶等事故。
同时,其渗透性能差,瓦斯等有害气体的排放受阻,易引发瓦斯突出等事故。
因此,如何改善软煤围岩的物理力学性质和渗透性能,提高矿井的安全生产水平,成为亟待解决的问题。
三、水力破裂卸压增透技术原理水力破裂卸压增透技术是通过高压水力作用,对围岩进行破裂改造,从而达到卸压增透的目的。
具体而言,该技术利用专业设备将高压水注入围岩内部,通过水力作用使围岩产生破裂,从而改变其物理力学性质和渗透性能。
破裂后的围岩能够更好地承受地应力,提高围岩的稳定性;同时,破裂产生的裂缝为瓦斯等有害气体的排放提供了通道,有利于矿井的安全生产。
四、水力破裂卸压增透技术实施方法水力破裂卸压增透技术的实施需要遵循一定的步骤和方法。
首先,需要进行现场勘查,了解矿井的地质条件、围岩性质等情况。
其次,根据勘查结果制定详细的技术方案和施工计划。
然后,进行设备安装和调试,确保设备的正常运行。
接着,进行水力破裂作业,通过高压水力作用使围岩产生破裂。
最后,对施工效果进行检测和评估,确保达到预期的卸压增透效果。
五、水力破裂卸压增透技术的应用水力破裂卸压增透技术在豫西地区的应用取得了显著的效果。
首先,该技术有效改善了软煤围岩的物理力学性质和渗透性能,提高了围岩的稳定性和矿井的安全生产水平。