水力压裂实施方案
水力压裂施工方案研究
水力压裂施工方案研究摘要:为达到最佳压裂消宊效果,在实施水力压裂措施时,最重要的是各项参数选择,包括压裂孔布置方式、压裂孔孔深、封孔深度、压裂时间以及压力等。
关键词:水力压裂施工方案研究为达到最佳压裂消宊效果,在实施水力压裂措施时,最重要的是各项参数选择,包括压裂孔布置方式、压裂孔孔深、封孔深度、压裂时间以及压力等。
本文论述了大众公司在12051工作面下顺槽进行的方案研究。
1 钻孔布置方式12051工作面下顺槽为煤巷掘进头布置7个压裂孔,压裂孔孔径Φ89mm,沿巷道掘进方向施工,1~4#压裂孔长度60m~70m,封孔长度30m;5~9#压裂孔长度60m,封孔长度30m;8#、9#压裂孔为切眼压裂孔。
2 钻孔封孔方式采用压裂专用化学材料充填封孔(A、B封孔剂混合),专用封孔泵注浆完成,原则上封孔长度为30m,具体长度依据钻孔长度而定。
3 注水压力注水压力是所有水力化措施中的重要参数。
若注水压力过低,不能压裂煤体,煤层结构不会发生明显的变化,相当于低压注水湿润措施,短时间内注水起不到卸压防突的作用;若注水压力过高,导致煤体在地应力和水压综合作用下迅速变形,若操作不当,可能诱发事故。
因此,合理的注水压力应该能够快速、有效破裂松动煤体,进而改变煤体孔隙和裂隙的容积及煤体结构,排放煤体瓦斯,达到消突的目的。
水力压裂注水压力根据地应力和瓦斯压力,以及煤体受采动影响应力重新分布的规律。
4 压裂时间压裂时间与注水压力、注水量等参数密切相关,注水压力、流速不同,相同条件下达到同样效果的注水时间也不同。
注水过程中,煤体被逐渐压裂破坏,各种孔裂隙不断沟通,高压水在已沟通的裂隙间流动,注水压力及注水流量等参数不断发生着变化,注水时间可根据注水过程中压力及流量的变化来确定,当注水泵压降为峰值压力的30%左右,可以作为注水结束时间,压裂时间在2h左右。
5 压裂情况2011年2月份以来共在12051下顺槽掘进工作面压裂3次。
水力压裂实施方案
南桐矿业公司鱼田堡煤矿34区-350m西抽放巷道高压水力压裂技术推广应用实施方案二〇一二年六月目录前言 (3)1矿井概况及压裂条件 (3)1.1矿井基本情况 (3)1.2矿井生产系统现状 (3)1.3地质特征 (4)1.4压裂区概况 (6)2、压裂工艺 (15)2.1压裂参数选择 (15)2.2压裂设备 (15)2.3压裂孔 (16)2.4压裂剂 (20)3.安全措施 (20)3.1防止高压事故措施 (20)3.2防治瓦斯及顶板事故措施 (20)3.3消防措施 (20)前言由于南桐矿业公司鱼田堡煤矿煤层透气性差,造成采用单一的穿层钻孔、水力割缝等工艺后预抽效果不理想,工程量大。
同时部分区域受地质构造影响,以中风压为主的区域防突措施难以实施到位,造成较大的空白带。
因此,鱼田堡煤矿将在3504W4段工作面顶板的矽质灰岩抽放巷道即34区-350m西抽推广应用“高压水力压裂技术”。
以期望在保护层突出煤层中全面达到“增透、卸压、消突”的作用,从而真正实现快速达标、经济防突的目的。
1矿井概况及压裂条件1.1矿井基本情况鱼田堡煤矿隶属于重庆市能源投资集团南桐矿业公司。
该矿地处重庆市万盛经济技术开发区。
矿井位于重庆市南东面,方位152°,距万东镇4.0Km,距重庆市主城区130 Km。
矿井于1956年建矿,1959年正式投产,设计能力60万吨/年,2006年核定生产能力39万吨/年,现实际生产能力约33万吨/年。
矿井开采古生代二叠纪乐平统煤系煤层,煤系厚80~100m,含煤6层,从新到老分别为1~6号煤层。
井田内1~3号煤层不可采;4号、6号煤层稳定可采,5号煤层局部可采,其中4号煤层为主采层。
1.2矿井生产系统现状1.2.1矿井开拓、开采矿井采用立井+暗斜井的综合开拓方式,在井田中部布置主、副立井到二水平(+331m~-100m标高);三水平(-100m~-350m标高)在井田中部布置4个暗斜井;目前,矿井采掘活动主要集中在三水平四区,采掘活动相对比较集中。
孟津矿水力压裂+瓦斯消融技术实施方案
孟津矿水力压裂+瓦斯消融技术更改防突措施的补充技术措施一、工作面概况我矿设计对井下12011工作面轨道顺槽内,进行水力压裂+瓦斯消融技术。
该工作面二1煤层平均厚度为2.49m,可采煤层含煤系数0.3%。
厚度变化大,大致呈WN-ES向厚薄相间交替出现,局部急剧增厚或变薄。
不可采范围主要集中在该井田西北部、北部和东南部边界附近,中部有零星不可采点,面积较小,属大部可采煤层。
局部含夹矸1~2层,有分叉现象,夹矸单层厚度0.04~1.54m,夹矸岩性为泥岩或炭质泥岩。
本区位于新安向斜轴处,因此煤层发生短距离层间滑动与塑性流变,导致煤厚有一定变化,该煤层虽然变化较大,但煤层结构简单。
二、水力压裂+瓦斯消融技术试验方案煤巷掘进工作面迎头实施水力压裂的同时,在所压裂的水中以一定比列勾兑瓦斯消融剂,压入前方煤体。
在12011工作面轨道顺槽正头设计三个钻孔进行水力压裂,分别控制巷道前方20m、40m、55m 及巷道两帮各10范围(如图1)。
施工三个水力压裂钻孔的同时,分别在三个钻孔的终孔位置取煤样,送集团公司瓦斯研究所测定前方煤体的原始瓦斯含量,并在每个钻孔施工结束后测定钻孔的孔口瓦斯浓度、回风瓦斯浓度等原始资料,做出详细记录。
在三个钻孔进行水力压裂前,在所压入煤体内的水中以一定比例勾兑瓦斯消融剂,以水力压裂的方式,将瓦斯消融剂压入前方煤体。
在压裂结束后的20~60个小时之内,在巷道迎头重新布置三个钻孔,在钻孔的终孔位置进行取样,钻孔布置在三个压裂钻孔周围,测定使用瓦斯消融剂后巷道前方煤体的瓦斯含量,但将根据现场情况对钻孔进行调整,并在每个钻孔施工施工结束后,测定钻孔的孔口瓦斯浓度、回风瓦斯浓度等原始资料,做出详细记录,以作对比。
图1:水力压裂钻孔布置图压裂1三、水力压裂+瓦斯消融技术效果评价水力压裂结束后20~60个小时之内,在巷道迎头重新布置三个钻孔,在钻孔的终孔位置进行取样,钻孔布置在三个压裂钻孔周围,测定使用瓦斯消融剂后巷道前方煤体的瓦斯含量,并测定钻孔的孔口瓦斯浓度、回风瓦斯浓度等原始资料,做出详细记录,初步确定水力压裂+瓦斯消融的影响范围。
3401工作面底抽巷穿层水力压裂实施方案
xxx煤矿2401工作面底抽巷穿层水力压裂试验技术方案二〇一三年七月1. 矿井概况xxx井田位于黔西县城北东部,属甘棠乡管辖。
井田东西长约8 km,南北宽约4.6 km,面积35.92 km2。
xxx矿设计生产能力为一期0.6 Mt/a,达产1.2 Mt/a。
矿井开拓方式为斜井单水平开拓,目前正在进行首个回采工作面——1401工作面的掘进工程,尚未形成采区及回采工作面。
(1)煤层及煤层顶底板1401工作面布置在4#煤层之中。
4#煤层为全区可采煤层,煤层厚1.24~5.83m,平均2.79m,全部可采,属较稳定偏稳定型煤层,是本区的主采煤层。
煤层结构较简单,含夹矸0~3层,多为0~1层,东、西两端夹矸层数增多(2层)夹矸为泥岩、炭质泥岩,厚度0.08~0.68m。
煤层顶板一般为泥质粉砂岩,局部为泥岩或粉砂岩,底板为泥岩,富含植物根部化石。
(2)地质构造xxx井田位于黔西向斜北西翼近轴部地带,区内构造形态为次一级缓倾斜褶曲。
地层总体走向NE,倾向以NW和SE为主,局部地段(转折端附近)为SW 或NE。
地层倾角较缓,一般5~10°;断层附近倾角常变陡,局部可达10~21°。
井田内,次一级褶曲和断层均有发育,构造复杂类型为中等。
4#煤层的富煤带在201-302-B405-J402-502孔一线,呈NE向条带状,煤厚一般3~4m。
由该带向NW 和SE,煤层均逐渐变薄。
煤层总体呈单斜构造赋存,煤层走向60°~80°,倾角8°~10°,平均8°左右。
无大的断裂构造,构造条件较简单。
(3)瓦斯及煤尘经井下实测,4#煤层瓦斯含量最大达30.00 m3/t,瓦斯压力为2.5 MPa;煤的孔隙率为4.65~4.8 %,平均4.72 %;煤的坚固性系数(f)为1.6~1.8,平均1.7;煤的放散初速度(△P)为9.0~9.38 ml/s,平均9.19 ml/s;煤的吸附试验结果,a 值为34.55~39.70,平均为36.54,b值为0.107~0.181,平均为0.148。
煤层气井水力压裂技术
适用于低渗透煤层,能够提高煤 层的渗透性,增加天然气产量, 是煤层气开发中的关键技术之一 。
技术原理
01
02
03
高压水流注入
通过高压水泵将高压水流 注入煤层,利用水压将煤 层压裂。
支撑剂填充
在压裂过程中,向裂缝中 填充支撑剂,如砂石等, 以保持裂缝处于开启状态。
气体流动
压裂后,煤层中的天然气 通过裂缝和孔隙流动,被 开采出来。
智能化发展
利用人工智能、大数据和物联网技术,实现水力压裂过程 的实时监测、智能分析和自动控制,提高压裂效率和安全 性。
绿色环保
研发低污染或无污染的压裂液和支撑剂,降低压裂过程对 环境的影响,同时加强废弃物的处理和回收利用。
多层压裂和水平井压裂
发展多层压裂和水平井压裂技术,提高煤层气开采效率, 满足市场需求。
煤层孔隙度
孔隙度决定了煤层的储存空间和吸附能力,孔隙度高的煤层有利于 气体的吸附和扩散。
压裂液性能
பைடு நூலகம்
粘度
粘度是压裂液的重要参数,它决 定了压裂液在煤层中的流动阻力, 粘度越高,流动阻力越大。
稳定性
压裂液的稳定性决定了其在高压 和高剪切条件下保持稳定的能力, 稳定性好的压裂液能够保持较好 的流动性和携砂能力。
解决方案
为了降低水力压裂技术的成本,研究 人员和工程师们正在探索新型的压裂 液和支撑剂,以提高其性能并降低成 本。同时,优化压裂施工方案、提高 施工效率也是降低成本的有效途径。 此外,加强设备的维护和保养、提高 设备的利用率也是降低水力压裂成本 的重要措施之一。
06
水力压裂技术的前景展 望
技术发展方向
能力和导流能力。
裂缝网络设计
裂缝走向
义煤集团水力压裂实施方案
义煤集团公司矿井水力压裂技术实施方案义煤集团公司二00九年五月八日义煤集团公司水力压裂技术实施方案义煤集团公司现有5对突出矿井,主要煤层二1煤赋存极不稳定,全层未构造煤,透气性差,煤质松软,打钻成孔困难,预抽效果差,瓦斯治理难度大、治理任务艰巨。
中部义马煤田的5对矿井为集团公司骨干矿井,主采煤层为侏罗纪长焰煤,煤质硬脆,厚度大,其顶板为巨厚砾岩层,随着开采深度增加,矿井冲击地压危险性增大,且属于容易自燃发火煤层,煤层自然发火期15—30天,最短7天。
定向高压水力压裂技术在煤矿中的尝试应用,取得了初步的成效。
为进一步提高突出矿井瓦斯抽采效果,搞好煤与瓦斯突出防治工作;利用水力压裂技术为中部矿井的冲击地压防治增加新的技术手段和开辟新的预防途径;在防治煤层自燃发火和综合防尘方面,也会带来明显的效果。
为加快井下水力压裂技术的推广范围和扩大应用力度,使水力压裂技术在义煤集团全面推进,特制定本实施方案。
一、水力压裂技术机理简介井下压裂的基本原理与地面煤层气井压裂相同,即将压裂液高压注入煤(或岩)体中原有的和压裂后出现的裂缝内,克服最小主应力和煤岩体的破裂压力,扩宽并伸展和沟通这些裂缝,进而在煤中产生更多的次生裂隙,从而增加煤层的透气性以便于进行瓦斯气体的抽放;在高压水的作用下,利用人造裂缝与裂隙的通道进行煤体的湿润,从而达到软化煤体、进行煤体卸压的目的。
压裂液具有不可压缩性,其在煤层中的流动压裂过程是有一定顺序的,即由张开度比较大的层理或切割裂隙等一级弱面开始,而后是二级裂隙弱面,依次下去,直到煤层的原生微裂隙;压裂液的压裂分解作用是通过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,形成了相互交织的贯通裂隙网络,从而达到了提高煤层渗透率,增加钻孔瓦斯抽出率的目的。
见压裂裂缝网络示意图1图1 压裂裂缝网络示意图压裂设备系统主要由压裂泵、混砂装置、水箱、指挥舱、高压管路、实时监测记录系统等组成。
水力压裂技术方案
国投新集能源股份有限公司新集二矿GUO TOU XIN JI NENG YUAN GU FEN YOU XIAN GONG SI XIN JI ER KUANG 新集二矿煤层增透技术试验方案设计:审核:安徽理工大学国投新集能源股份有限公司新集二矿编制日期:2014年2月17日1概况为提高预抽钻孔抽采效果,缩短预抽时间,保证矿井安全生产及采掘接替。
将在-650m1煤西翼截水巷进行预抽钻孔高压水力压裂项目的研究。
以解决矿井煤层透气性差、瓦斯预抽困难的难题。
为保证压裂有序、顺利实施,特编制此安全技术措施。
2试验区域概况-650m1煤西翼截水巷与地面相对位置处于矸石山西面。
该区域范围的地面水体及其它对本工程施工不构成影响。
-650m1煤西翼截水巷主要在1灰及其顶、底板岩石、煤线,1煤组底板岩石层位中向前掘进。
巷道施工过程中将会揭露2灰。
巷道依次揭露岩性如下: 2灰:厚度1.1~3.8m,平均2.4m。
粉砂岩:厚度0.5~1.9m,平均1.2m。
细砂岩:厚度2.1~4.3m,平均3.2m。
铝质泥岩:厚度0.3~1.1m,平均0.6m 。
1灰:厚度1.1~3.8m,平均2.4m。
砂质泥岩:厚度1.8~3.4m,平均2.5m。
泥质砂岩:厚度14.0~18.2m,平均15.0m。
-650m1煤西翼截水巷掘进过程中揭露岩层走向一般为85°~100°,倾向一般为355°~10°,岩层倾角一般为5°~20°,平均倾角9°左右。
岩层以单斜构造为主,根据上覆6、8煤层回采情况分析:预计巷道施工过程中,中、小断层、褶曲可能较为发育,局部煤(岩)层反倾(南倾)、裂隙较发育。
3水力压裂增透防突技术原理3.1 水力压裂机理及过程分析1.水力压裂机理分析水力压裂的基本原理是将高压水( 压裂液) 注入煤体中的裂缝内( 原有裂隙和压裂后出现的裂隙) ,克服最小主应力和煤体的抗裂压力,扩宽伸展并沟通这些裂缝,增加煤层相互贯通裂隙的数量和增大单一裂隙面的张开程度,进而在煤体中产生更多的人造裂缝与裂隙,从而增加煤层的透气性。
突出工作面水力压裂方案及措施
松藻煤电公司打通一矿西区W2706S工作面水力压裂方案及安全技术措施松藻煤电公司打通一矿2013年7月矿审签栏编制人编制时间审核人审核时间部门意见签名时间部门意见签名时间抽采部抽采副总通风部通风副总生产部机电副总机运部地测副总安监部采掘副总地测部安全副总自动化总工程师办公室矿审签意见:目录1 引言 (3)2 突出煤层水力压裂技术增透原理 (3)3 西区W2706S工作面水力压裂技术路线 (3)4 西区W2706S工作面水力压裂方案 (4)4.1 试验地点概况 (4)4.2 试验设备及材料 (4)4.3 试验工艺流程 (5)4.3.1 前期准备工作 (5)4.3.2 压裂钻孔施工 (6)4.3.3 压裂孔封孔工艺及要求 (6)4.3.4 实施高压水力压裂 (7)4.3.5 压裂效果考察 (8)4.3.6 抽采效果考察 (8)5 水力压裂安全技术措施 (9)5.1 设备运输措施 (9)5.2 施钻及压裂安全措施 (11)6 组织保障措施 (15)6.1 组织机构 (15)6.2 人员职责 (15)6.3 水力压裂相关部门职责 (16)7 附图 (16)1 引言松藻煤电公司打通一矿为煤与瓦斯突出矿井,主采7、8号煤层均属严重突出煤层,为确保矿井安全,进行采掘作业前必须进行瓦斯预抽,实现抽采达标。
矿井现有的瓦斯预抽以底板茅口岩巷施工穿层钻孔、回采巷道施工本层孔抽采为主,而随着采区逐渐向下延深,煤层透气性系数逐渐降低,瓦斯压力、瓦斯含量均明显提高,导致钻孔密度大、钻孔工程量大、瓦斯预抽时间长,严重制约矿井生产部署。
为增加煤层透气性,提高煤层瓦斯预抽效果,根据煤电公司2013年水治瓦斯规划,打通一矿结合前期试验经验,拟对西区W2706S工作面进行水力压裂(施工地点W2706S专抽巷),进一步考察煤层实施压裂后瓦斯运移的基本规律,并逐步将该技术推广应用,以彻底解决煤层透气性差、瓦斯预抽困难的难题,真正实现全矿井抽采达标。
xxx矿Ⅱ10310底抽巷水力压裂实施方案
xxx 煤矿H 10310底抽巷水力压裂增透实施方案xxx 煤矿2014 年9 月XXX煤矿u 10310底抽巷水力压裂增透实施方案为进一步提升抽放效果,实现抽放最大化,朱仙庄煤矿拟在H 10310 底抽巷9# 钻场内实施“高压水力压裂技术” 。
以期达到“增透、卸压、消突”的作用,从而真正实现快速达标、经济防突的目的。
一、组织保障措施为确保水力压裂工作安全顺利进行,矿成立水力压裂领导小组。
组长:副组长:成员:小组成员职责组长:负责水力压裂工作的总体实施安排;压裂进行前,由总工程师组织所有相关人员召开水力压裂实施专题会,对压裂工作进行统一安排。
副组长:协助组长进行水力压裂各项工作实施安排。
瓦斯办:负责编制水力压裂实施方案,考察收集试验数据,对水力压裂各项工作进行日常监督协调技术科:负责安排队伍对压裂地点巷道围岩进行喷注浆加固。
防突区:负责按照设计施工水力压裂钻孔,并编制专项钻孔施工安全技术措施。
机电科:负责监督落实机电设备管理等要求。
保运二区:负责水力压裂设备井下安装及调试工作,水力压裂期间每班安排专人负责水力压裂以及高压管路维护。
安监处:负责监督本措施落实情况。
掘进二区:负责按照设计要求加固压裂地点的巷道围岩;负责在水力压裂打钻地点施工一个水漾子及排水管路的铺设。
二、试验地点基本概况1、试验地点概况n 10310底板抽排巷拨门施工位置位于矿井U 3采区H 837瓦斯抽排巷内,巷道设计全长415.48m (平),从n 837瓦抽巷L15点后9米处拨门按327 °53 ‘23 〃方位施工97.82m (平),再按309 °3 ‘59 〃方位施工251.18m (平),最后再按275 ° 7 〃施工66.48m(平)与n水平轨道大巷贯通。
n 10310底抽巷设计为半圆拱形断面,断面尺寸为 4.2 X3.5m,设计支护形式采用一次锚网喷支护,过断层、近煤层掘进、近一灰等特殊地段采用架棚+ 喷浆复合支护。
水力压裂实施方案
水力压裂实施方案水力压裂是一种油气田开发中常用的增产技术,通过注入高压水将油气层岩石破裂,从而增加裂缝面积,提高油气产量。
在实施水力压裂时,需要严格按照一定的方案进行操作,以确保施工的安全和效果。
下面将针对水力压裂的实施方案进行详细介绍。
一、前期准备工作。
1. 油气层地质勘探,在确定进行水力压裂的油气层之前,需要进行地质勘探,了解油气层的地质条件和裂缝分布情况,为后续的施工提供依据。
2. 设备检查与准备,在实施水力压裂前,需要对压裂设备进行全面的检查,确保设备完好无损,并做好相应的准备工作,包括备足压裂液、检查管道连接等。
3. 安全防护措施,在施工前,要对现场进行安全评估,制定安全施工方案,确保施工人员的安全,同时做好环境保护工作,避免对周围环境造成影响。
二、施工操作流程。
1. 井口准备工作,将压裂设备与井口进行连接,进行密封检查,确保压裂液不会泄漏。
2. 压裂液注入,将预先准备好的压裂液注入到井下,通过高压泵将压裂液注入到油气层中,压裂液的注入速度和压力需要根据具体的地质条件进行调整。
3. 压裂过程监控,在压裂过程中,需要对压裂参数进行实时监控,包括压力、流量、注入速度等,及时调整压裂参数,确保压裂效果。
4. 压裂结束与产能评估,当压裂液注入完毕后,需要进行一定的停顿时间,观察裂缝情况,并对产能进行评估,以确定压裂效果。
三、施工后处理工作。
1. 设备清洗与维护,在压裂结束后,需要对压裂设备进行清洗和维护,确保设备的正常使用。
2. 数据分析与总结,对施工过程中的各项数据进行分析和总结,为后续的施工提供经验和参考。
3. 安全检查与环境保护,对施工现场进行安全检查,做好环境保护工作,确保施工过程中不会对环境造成污染。
通过以上的实施方案,可以有效地进行水力压裂施工,提高油气田的产能,实现油气资源的有效开发利用。
在实际施工中,需要严格按照方案进行操作,并根据具体的地质条件进行调整,以确保施工的安全和效果。
水力压裂方案汇总【】
目录一、项目说明 (2)二、压裂地点煤层赋存特征 (3)1、煤层顶底板情况 (3)2、煤层赋存特征 (3)3、综合柱状图 (4)三、水力压裂设备选型及安装 (5)1、压裂设备选择 (5)2、水力压裂材料准备 (5)3、高压系统安装 (6)四、水力压裂实施方案 (6)1、水力压裂孔施工位置 (6)2、水压裂工艺流程 (6)3、水力压裂方案实施 (7)五、安全技术措施 (8)六、避灾路线 (11)七、效果考察方案 (11)1、未压裂区域参数考察 (11)2、水力压裂效果考察 (12)3、考察孔施工先后顺序 (13)1明德立志包容超越金黄庄矿业公司B103工作面水力压裂增透试验方案及安全技术措施一、项目说明金黄庄矿业为煤与瓦斯突出矿井, 2012年7月B102首采工作面开始施工底板穿层钻孔预抽,2013年5月开始施工煤巷,在瓦斯治理过程中,煤层体现出透气性差、难抽采的特点。
为增加煤层透气性,提高预抽穿层钻孔抽采效果,保证矿井安全生产及采掘接替,金黄庄矿业与安徽理工大学合作在B103工作面底抽巷实施预抽穿层钻孔高压水力压裂技术。
利用穿层钻孔对回采区域煤层进行水力压裂作业,使煤体卸压并增加煤层内部裂隙,从而增加煤层透气性,提高预抽穿层钻孔抽采效果。
项目由金黄庄矿业总经理朱树来及安徽理工大学刘泽功教授负责,小组成员见下表:姓名职称专业单位职责刘泽功教授安全工程安徽理工大学负责人朱树来工程师采矿工程金黄庄矿业负责人蔡峰副教授安全工程安徽理工大学成员刘健副教授安全工程安徽理工大学成员罗吉安副教授安全工程安徽理工大学成员马衍坤博士安全工程安徽理工大学成员高魁博士安全工程安徽理工大学成员曹国华工程师安全工程金黄庄矿业成员孔令平工程师采矿工程金黄庄矿业成员沈小青助理工程师安全工程金黄庄矿业成员明德立志包容超越二、压裂地点煤层赋存特征1、煤层顶底板情况根据矿井瓦斯治理进度,选择在B103工作面进行水力压裂试验项目。
根据-800m南翼辅助运输大巷探煤结果及B103工作面上下顺槽底板巷穿层钻孔分析,该区域B2煤层伪顶为厚度1.3m的粉砂岩,灰黑色,裂隙不发育,较坚硬,层理不明显,含植物根部化石;直接顶为厚度3.0m左右的细砂岩,灰色,层理发育,质坚硬,有较厚泥岩夹层;老顶为中砂岩,以浅灰白色为主,灰白色、浅灰绿色次之,矿物成分以石英为主,长石次之,泥钙质胶结,具斜层理及未充填斜交裂隙。
压裂施工供水施工方案与技术措施
压裂施工供水施工方案与技术措施XXX全面响应业主发布的招标文件的技术要求,根据页岩气井勘探开发在钻井、压裂酸化阶段使用水量特别大施工的特点,特制定以下技术响应方案。
(一)施工方案与技术措施说明1、施工方案与技术措施制定依据:(1)业主有关部门《浅层页岩气井压裂施工供水工程招标文件》(川井科招字2020-015号)。
(2)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)(4)《泵站设计规范》(GB50265-2010)(5)《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)(6)《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)(7)《室外排水设计规范》(GB50014-2006 2014年版)(8)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)(9)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)(10)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(11)《建筑地面设计规范》(GB50037-2013)(12)《低压配电设计规范》GB50054-2011(13)《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011(14)国家和省的有关行政法规以及有关施工、技术规范、规程和标准。
2、施工方案与技术措施制定原则:我公司全面响应以下技术原则:(1)、认真贯彻国家有关工程建设的各项方针和政策,严格执行工程建设程序。
(2)、严格执行有关设计、施工规范和招标文件要求,遵循建设施工工艺及其技术规律、坚持合理的施工程序和规律。
(3)、在充分理解设计说明、施工及勘察现场的基础上采用安全、先进、合理、经济、可行的施工方案。
严格控制施工质量、确保施工安全,努力缩短工期,降低工程成本。
(4)、应用先进的管理技术,合理计划,统筹安排,突出重点,控制关键工作,实现均衡生产,连续施工。
(5)、坚持优化技术方案,确保工程全面创优;科学规划施工场地,保证施工全过程对环境破坏最小、占用场地最少。
(6)、加强施工管理,确保施工质量,保证现场施工安全、文明施工。
水力压裂实施方案
南桐矿业公司鱼田堡煤矿34区-350m西抽放巷道高压水力压裂技术推广应用实施方案二〇一二年六月目录前言 (3)1矿井概况及压裂条件 (3)1.1矿井基本情况 (3)1.2矿井生产系统现状 (3)1.3地质特征 (4)1.4压裂区概况 (5)2、压裂工艺 (14)2.1压裂参数选择 (14)2.2压裂设备 (15)2.3压裂孔 (16)2.4压裂剂 (19)3.安全措施 (19)3.1防止高压事故措施 (19)3.2防治瓦斯及顶板事故措施 (20)3.3消防措施 (20)前言由于南桐矿业公司鱼田堡煤矿煤层透气性差,造成采用单一的穿层钻孔、水力割缝等工艺后预抽效果不理想,工程量大。
同时部分区域受地质构造影响,以中风压为主的区域防突措施难以实施到位,造成较大的空白带。
因此,鱼田堡煤矿将在3504W4段工作面顶板的矽质灰岩抽放巷道即34区-350m西抽推广应用“高压水力压裂技术”。
以期望在保护层突出煤层中全面达到“增透、卸压、消突”的作用,从而真正实现快速达标、经济防突的目的。
1矿井概况及压裂条件1.1矿井基本情况鱼田堡煤矿隶属于重庆市能源投资集团南桐矿业公司。
该矿地处重庆市万盛经济技术开发区。
矿井位于重庆市南东面,方位152°,距万东镇4.0Km,距重庆市主城区130 Km。
矿井于1956年建矿,1959年正式投产,设计能力60万吨/年,2006年核定生产能力39万吨/年,现实际生产能力约33万吨/年。
矿井开采古生代二叠纪乐平统煤系煤层,煤系厚80~100m,含煤6层,从新到老分别为1~6号煤层。
井田内1~3号煤层不可采;4号、6号煤层稳定可采,5号煤层局部可采,其中4号煤层为主采层。
1.2矿井生产系统现状1.2.1矿井开拓、开采矿井采用立井+暗斜井的综合开拓方式,在井田中部布置主、副立井到二水平(+331m~-100m标高);三水平(-100m~-350m标高)在井田中部布置4个暗斜井;目前,矿井采掘活动主要集中在三水平四区,采掘活动相对比较集中。
页岩气压裂供水工程方案
页岩气压裂供水工程方案一、前言随着石油资源的逐渐枯竭和环保压力的增大,页岩气作为一种新型的可再生能源备受关注。
页岩气开采是一项复杂的工程,其中最重要的环节之一就是页岩气的压裂供水工程。
本文将针对页岩气压裂供水工程进行详细地介绍和方案设计。
二、概述页岩气是一种嵌藏于页岩中的天然气,其开采方式主要是通过水力压裂技术。
水力压裂是将注水管道连接到井下岩心,通过高压水将岩石裂解成块状或粉末状,以释放出嵌藏在其中的天然气。
因此,水力压裂工程中供水工程的重要性不言而喻。
三、页岩气压裂供水工程流程1. 供水前期准备在进行水力压裂作业之前,需要对供水工程进行前期准备工作。
首先需要现场勘察,确定供水点的位置、井筒深度和周边环境情况。
其次,需要评估压裂作业的供水需求,以确定供水设备的规格和数量。
最后,需要制定供水工程的施工方案和安全措施,以确保供水作业的安全顺利进行。
2. 供水设备选型供水设备的选型是供水工程中的重要环节。
一般来说,供水设备应该具备以下特点:首先,设备应具有一定的供水流量和压力,以满足水力压裂作业的需求。
其次,设备应该具有高效的过滤和分离功能,可以有效地清除水中的杂质和固体颗粒,以保证水质的纯净和稳定。
再次,设备应该具有自动化控制功能,可以根据压裂作业的需要进行自动调节和运行。
最后,设备应该具有可靠的安全保护措施,以防止供水过程中的意外事故和泄漏。
3. 供水管道布置供水管道的布置是供水工程中不可忽视的一环。
一般来说,供水管道应该尽可能地缩短供水距离,以减小管道阻力和降低能耗。
此外,管道应该具有良好的耐腐蚀性和耐高压性,以适应供水工程的复杂环境和高压水的输送需要。
最后,管道的布置应该考虑到地形和地貌的变化,以充分利用地形地势,降低土建工程的成本和提高供水效率。
4. 供水水源选择供水水源的选择是供水工程中的关键问题。
一般来说,供水水源应该具备以下特点:首先,水源的水质应该符合水力压裂作业的要求,可以达到高压水的洁净度和稳定性。
采油工程(水力压裂)
3、支撑剂对裂缝的导流能力的影响 、 支撑剂的强度、尺寸、 支撑剂的强度、尺寸、排列及浓度都会直接影响 到裂缝的宽度和渗透率, 到裂缝的宽度和渗透率,同时还要考虑到支撑 剂与地层特性的相互关系。 剂与地层特性的相互关系。 1)在不同的闭合压力及岩性条件下,支撑剂的强 )在不同的闭合压力及岩性条件下, 度对裂缝的导流能力的影响 2)不同类型支撑剂及其在裂缝内的铺置浓度对裂 ) 缝的导流能力的影响 3)支撑剂颗粒大小、均匀程度对裂缝的导流能力 )支撑剂颗粒大小、 的影响 4)支撑剂裂缝的导流能力的影响 ) 4、支撑剂在裂缝中运行 、
3)当比值Kf·Wf/Kh(水平裂缝)或 Kf·Wf/K(垂 )当比值 (水平裂缝) ( 直裂缝)较小时, 直裂缝)较小时,增产水平裂缝的半径或垂直裂 缝的长度,增产效果不显著; 缝的长度,增产效果不显著;当水平裂缝的半径 或垂直裂缝的长度较小时,增大比值Kf·Wf/Kh 或垂直裂缝的长度较小时,增大比值 水平裂缝) ),即增大 (水平裂缝)或 Kf·Wf/K(垂直裂缝),即增大 (垂直裂缝), 裂缝的导流能力,增产效果提高不显著。 裂缝的导流能力,增产效果提高不显著。 5)对垂直裂缝而言,增产倍数与产层厚度无关。水 )对垂直裂缝而言,增产倍数与产层厚度无关。 平裂缝的增产倍数与产层厚度有关, 平裂缝的增产倍数与产层厚度有关,产层越薄增 产倍数越多。另一方面,厚油层形成水平裂缝时, 产倍数越多。另一方面,厚油层形成水平裂缝时, 如多压开几条缝,相当增大了裂缝的宽度, 如多压开几条缝,相当增大了裂缝的宽度,可以 获得更高的增产效果。 获得更高的增产效果。 压裂实践证明,孔隙性油气层, 压裂实践证明,孔隙性油气层,压裂增产倍数一般 几倍,若裂缝沟通了天然裂缝或高渗透区, 几倍,若裂缝沟通了天然裂缝或高渗透区,增产 倍数可以达到几十倍。 倍数可以达到几十倍。
水力压裂技术方案
国投新集能源股份有限公司新集二矿GUO TOU XIN JI NENG YUAN GU FEN YOU XIAN GONG SI XIN JI ER KUANG新集二矿煤层增透技术试验方案设计:审核:安徽理工大学国投新集能源股份有限公司新集二矿编制日期:2014年2月17日1概况为提高预抽钻孔抽采效果,缩短预抽时间,保证矿井安全生产及采掘接替。
将在—650m1煤西翼截水巷进行预抽钻孔高压水力压裂项目的研究.以解决矿井煤层透气性差、瓦斯预抽困难的难题。
为保证压裂有序、顺利实施,特编制此安全技术措施.2试验区域概况—650m1煤西翼截水巷与地面相对位置处于矸石山西面.该区域范围的地面水体及其它对本工程施工不构成影响。
—650m1煤西翼截水巷主要在1灰及其顶、底板岩石、煤线,1煤组底板岩石层位中向前掘进。
巷道施工过程中将会揭露2灰。
巷道依次揭露岩性如下:2灰:厚度1.1~3.8m,平均2.4m。
粉砂岩:厚度0.5~1。
9m,平均1.2m。
细砂岩:厚度2。
1~4。
3m,平均3.2m。
铝质泥岩:厚度0。
3~1。
1m,平均0。
6m 。
1灰:厚度1。
1~3。
8m,平均2.4m。
砂质泥岩:厚度1.8~3。
4m,平均2。
5m。
泥质砂岩:厚度14.0~18。
2m,平均15.0m.-650m1煤西翼截水巷掘进过程中揭露岩层走向一般为85°~100°,倾向一般为355°~10°,岩层倾角一般为5°~20°,平均倾角9°左右。
岩层以单斜构造为主,根据上覆6、8煤层回采情况分析:预计巷道施工过程中,中、小断层、褶曲可能较为发育,局部煤(岩)层反倾(南倾)、裂隙较发育。
3水力压裂增透防突技术原理3。
1 水力压裂机理及过程分析1.水力压裂机理分析水力压裂的基本原理是将高压水( 压裂液)注入煤体中的裂缝内(原有裂隙和压裂后出现的裂隙) ,克服最小主应力和煤体的抗裂压力,扩宽伸展并沟通这些裂缝,增加煤层相互贯通裂隙的数量和增大单一裂隙面的张开程度,进而在煤体中产生更多的人造裂缝与裂隙,从而增加煤层的透气性。
定向水力压裂钻孔施工安全技术措施方案
整体解决方案系列定向水力压裂钻孔施工安全技术措施(标准、気整、实用、可修改)编号:FS-QG-48524定向水力压裂钻孔施工安全技术措施Tech ni cal safety measures for directi onal hydraulic fracturi ngdrilli ng说明:为明确各负责人职责,充分调用工作积极性,使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化,特此制定为了保证XV5302工作面安全回采,根据生产技术部安排及《xv5302工作面切眼及两巷水力压裂钻孔施工图》要求,由我队负责对xv5302工作面进行水力压裂钻孔施工及压裂,为保证此次施工能安全有效的进行,特制订此项施工及压裂安全技术措施。
一、现场概况xv5203巷、xv5204巷为矩形断面,其规格为:毛高2.6 米,净高2.5米,毛宽4.5米,净宽4.3米;顶帮均采用锚杆支护。
切眼规格为:毛高2.6米,净高2.5米,毛宽7.0米,净宽6.8米;巷道支护采用锚杆支护,锚索补强。
切眼东帮为四趟风水管路,切眼内中部还有一排木点柱加强支护。
切眼内中部有一个2x 1.5m 的临时水仓。
二、技术要求:使用设备zdy1200s全液压钻机施工钻孔,钻杆直径50mm 钻孔孔径为55mm配以kz54开槽钻头开槽(50米与60米的钻孔每10米开一次槽,30米的钻孔每7.5米开一次槽),然后用静压水冲洗钻孔。
1、XV5302工作面切眼初次水力压裂钻孔布置钻孔垂直工作面切眼布置,开孔位置距顶板300mm钻孔长度为50m孔间距15m与煤层倾向的夹角为10°,钻孔方向朝XV5302工作面推进方向。
2、xv5302工作面切眼二次水力压裂钻孔布置钻孔垂直工作面切眼布置,开孔位置距顶板300mm钻孔长度为30m孔间距15m与煤层倾向的夹角为16°,钻孔方向朝XV5302工作面推进方向。
3、xv5302工作面两巷压裂钻孔布置xv5302工作面两巷钻孔布置为双侧布置,开孔位置距顶板300mm钻孔长度为60m,孔间距为10m,钻孔仰角为10°,钻孔水平投影与巷道夹角为70 °。
压裂集中供水工程实施方案
压裂集中供水工程实施方案第一节工程服务范围和区块划分根据西部油田2018年原油产能建设预部署和2018年夏季水平井压裂运行计划,西部石油西部油田分公司(研发公司)计划招标选定施工单位,负责向米18、米DDT、风南4、米东2等区块及低能油田压裂施工作业现场提供不间断的供水,保证压裂施工作业连续进行;输水管线单井供水能力8000-30000立方米/天,到井场供水能力8立方米/分钟以上;暂定年输送水量820万立方米。
1、压裂供水区块划分按2018年的夏季产能建设规划,主要按照管辖区域对施工地区进行划分,具体分为4个片区:1)研发公司第一项目经理部管辖区域(个作业面)_东北节片区。
2)研发公司第二项目经理部管辖区域(4个作业面)--米东片区。
3)研发公司第三项目经理部管辖区域(6个压裂工作面\4)低能油田(4个压裂工作面)--米2井区部分井位。
2、各区段预计工程量和供水工作量2.1研发公司第一项目经理部管辖区域(个作业面)--东北节片区研发公司第一项目经理部管辖区域(个作业面)--东北茉片区,计划压裂作业时间为77天,各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
2.2研发公司第二项目经理部管辖区域(4个作业面)--米东片区研发公司第二项目经理部管辖区域(4个作业面)--米东片区计划压裂作业时间为68天,各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
米东地区2018年度压裂供水主要数据和工作量统计一览表2.3研发公司第三项目经理部管辖区域(6个压裂工作面)-米北地区研发公司第三项目经理部管辖区域(6个压裂工作面)--米北地区计划压裂作业时间为130天,各项供水设施建设和压裂供水运行工作量如下表。
低能油田个压裂工作面--米井区部分井位米2井区部分井位压裂供水主要数据和工作量统计一览表第二节施工管理目标1、HSE目标:严守安全生产”八条警戒线",杜绝人身伤害事故,杜绝一般及以上设备事故;不发生恶性误操作(主要是工程机械和起重机械)事故;杜绝火灾事故;不发生重大交通事故;不发生任何瞒报事件。
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南桐矿业公司鱼田堡煤矿34区-350m西抽放巷道高压水力压裂技术推广应用实施方案二〇一二年六月目录前言 (3)1矿井概况及压裂条件 (3)1.1矿井基本情况 (3)1.2矿井生产系统现状 (3)1.3地质特征 (4)1.4压裂区概况 (5)2、压裂工艺 (14)2.1压裂参数选择 (14)2.2压裂设备 (15)2.3压裂孔 (16)2.4压裂剂 (19)3.安全措施 (19)3.1防止高压事故措施 (19)3.2防治瓦斯及顶板事故措施 (20)3.3消防措施 (20)前言由于南桐矿业公司鱼田堡煤矿煤层透气性差,造成采用单一的穿层钻孔、水力割缝等工艺后预抽效果不理想,工程量大。
同时部分区域受地质构造影响,以中风压为主的区域防突措施难以实施到位,造成较大的空白带。
因此,鱼田堡煤矿将在3504W4段工作面顶板的矽质灰岩抽放巷道即34区-350m西抽推广应用“高压水力压裂技术”。
以期望在保护层突出煤层中全面达到“增透、卸压、消突”的作用,从而真正实现快速达标、经济防突的目的。
1矿井概况及压裂条件1.1矿井基本情况鱼田堡煤矿隶属于重庆市能源投资集团南桐矿业公司。
该矿地处重庆市万盛经济技术开发区。
矿井位于重庆市南东面,方位152°,距万东镇4.0Km,距重庆市主城区130 Km。
矿井于1956年建矿,1959年正式投产,设计能力60万吨/年,2006年核定生产能力39万吨/年,现实际生产能力约33万吨/年。
矿井开采古生代二叠纪乐平统煤系煤层,煤系厚80~100m,含煤6层,从新到老分别为1~6号煤层。
井田内1~3号煤层不可采;4号、6号煤层稳定可采,5号煤层局部可采,其中4号煤层为主采层。
1.2矿井生产系统现状1.2.1矿井开拓、开采矿井采用立井+暗斜井的综合开拓方式,在井田中部布置主、副立井到二水平(+331m~-100m标高);三水平(-100m~-350m标高)在井田中部布置4个暗斜井;目前,矿井采掘活动主要集中在三水平四区,采掘活动相对比较集中。
为了缓解这一不利局面以及矿井的长远发展,矿井开展了四水平延深工程。
目前,四水平各采区以剃头下座的方式已分别延深至-400m、-431m、-465m以及-600m标高。
1.2.2矿井通风矿井通风方式为用两翼对角抽出式,在井田两翼及采区布置了专用回风道。
1.2.3矿井供水系统矿井供水供水方式主要为采用4寸无缝钢管从+150m水平利用自压方式向-100m水平及主要用水地点供水,在-100m建有专门的防尘水池向-350m水平各用水点供水,水源充足。
1.2.4矿井供电系统矿井井下根据生产需求,在-100米水平和-350米水平各设有一个中央变电所,水平各采区变电所设于采区石门附近,与中央变电所联系,为各采区运输设备、掘进装岩机和一通三防设备设施等供电。
1.2.5矿井排水系统矿井排水方式为分水平集中排水,现矿井年平均涌水量750t/h,总排水能力2170t/h。
1.2.6矿井抽采系统矿井建立了地面永久抽采站以及井下移动瓦斯抽放站,对瓦斯来源采取分源抽放,即地面永久抽放站抽放卸压瓦斯,井下移动瓦斯抽放站抽放预抽瓦斯。
同时各主要抽采地点及管路可随时实现并网抽放。
1.2.7矿井监控监控系统矿井安全监控系统经2003年国债、2005年国债两次改造、完善,2008年监测系统进行升级(KJ101型升级为KJ1O1N型),经国债安装和逐步完善后KJ101N系统能基本满足目前安全需要。
1.2.8矿井通讯系统矿井通讯系统目前约有200门电话,地面主机型号为MTD-958,主机通过交接箱分接至地面和井下。
1.3地质特征1.3.1地层及构造矿区的地层除了缺失泥盆系、石炭系外,其余新老地层均有出露,出露地层由老至新分别为志留系韩家店组;二叠系下统梁山组、栖霞组、茅口组,上统龙潭组和长兴组;三叠系下统玉龙山组、飞仙关组、嘉陵江组,中统雷口坡组,上统须家河组;侏罗系下统白流井群。
矿井西翼与南桐煤矿井田接壤,东翼与东林煤矿井田接壤,鱼田堡煤矿成东西走向,处于八面山向斜轴部,轴部煤层走向东西,倾角缓,八面山向斜东翼向鸦雀岩扭折带过度,西翼扭折岩层走向NE30°—40°,倾角较陡约40°,向鱼塘角扭折带过度。
受其影响,井田范围内出现隐伏小断层三条,分别是f1、f2、f3断层。
1.3.2水文地质鱼田堡煤矿水文地质条件西面简单、东面比较复杂,受大气降雨影响明显,年降雨量1000~1400mm,平均1200mm,对矿井开采有一定的影响,矿井主要含水层为顶部的长兴灰岩、下部的茅口灰岩。
1.3.3煤层及顶底板本次拟定压裂煤层为5#煤层,也是目前矿井作为保护层开采的煤层。
该煤层位于煤系中下部,属局部可采煤层,煤厚2~0.51m,平均0.7m,坚固系数0.2—0.46。
煤层结构复杂,自上而下分为3个自然分层,其中二分层多为构造煤,光泽暗淡,在二分层在三分层之间多数范围含有夹矸一层,厚约0.05—0.2m,其余两个自然分层属于原生结构煤。
直接顶为2.49m的钙质页岩,老顶10.39m的硅质灰岩,底板为7.61m的铝土页岩,煤层破坏类型II—III类。
1.3.4瓦斯鱼田堡煤矿属于煤与瓦斯突出矿井。
可采煤层均为突出煤层,4号煤层为强突出煤层,共发生突出221次,最大突出强度8765吨,最大瓦斯涌出量350万m3。
5号煤层在可采区内为相对较弱突出层,共发生突出194次,其中打钻突出2次,最大突出强度343吨,最大瓦斯涌出量2.18万m3,在压裂实施抽放巷道邻近的34区-350m东抽实测瓦斯压力为3.6MPa。
6号煤层为中等突出层,共发生突出321次,其中延期突出18次,打钻突出7次,最大突出强度895吨,最大瓦斯涌出量7.8万m3。
各煤层瓦斯参数详见表1.表1 矿井煤层瓦斯参数表项目4号煤层5号煤层6号煤层煤层原始瓦斯压力(MPa)10-15 3-5 4-7煤层瓦斯含量(m3/t)18-22 14-16 15-18始突标高(m)+368 +81 +290始突深度(m)74 291 144平均突出强度(t)175 37.2 45.2延期突出(次)9 0 181.3.5地温、地压本区地温梯度为 1.45℃~1.91℃/100m,平均 1.71°C/100米;地温增温将52.36~98.31m/°C,平均65.29m/°C。
结论是本区属地温正常区,无异常区出现。
-350m水平岩温为32.85℃,-600m水平岩温为36.68℃。
矿井未出现冲击地压区。
1.4压裂区概况1.4.1巷道布置此次压裂的煤层为作为矿井保护层开采的5#煤层,该煤层顶底板岩性产状、分类、顶底板岩性等详见图1、2。
5#煤层(f=0.2—0.46)图1 压裂区域5#煤层结构图图2 压裂区域5#煤层综合柱状图根据矿井实际条件,压裂地点选在34区-350m 西抽放巷道距-350mW 4石门518.5m 至662.4m 范围内,该抽放巷道布置在5号煤层顶板的矽质灰岩中,位于-350m 水平西四石门以西,巷道净宽3.6m 、净高2.5m ,采用锚杆支护,详见图3。
34区-350m抽放巷道断面图图3 巷道断面布置图34区-350m西抽放巷道对应工作面为3504W4段,该工作面区域5#煤层埋深约为660m。
该工作面位于井田三水平四区,上接3504W3段工作面(回采中),下接4504W1段工作面(未开采),东邻3504E4段工作面(3504E4段机巷工作面拟进场作业),西面为矿井井田边界。
目前,该抽放巷道大部分区域已施工机巷条带预抽钻孔及“31.5MPa”泵压系统的水力压裂试验钻孔,本次水力压裂区域选定为未施工任何钻孔且能满足高压水力压裂要求的剩余段抽放巷道内,详见图4:压裂区域巷道及采掘关系示意图。
井边界为隔离煤柱线图4 压裂区域巷道布置及采掘关系图1.4.2通风系统水力压裂技术实施区域已形成稳定的全负压通风系统,目前,拟选压裂巷道配风量为350m3/min左右,详见图5:压裂区域通风系统示意图。
图5 压裂区域通风系统示意1.4.3供水系统压裂地点安设有完备的供水管路系统,DN50水管的流量约为60-70m3/h,能够满足水力压裂连续供水的需要,详见附图6:压裂区域供水系统示意图。
图6 压裂区域供水系统示意图1.4.4监测系统压裂区域已形成了可靠的瓦斯监测系统,并且在各压裂区域对应的石门安设有监测主机,压裂前需完善视频监控系统,详见图8:监测监控系统示意图。
图8 压裂区域瓦斯监测监控系统示意图1.4.5供电系统-350mW4石门设有采区变电所,实施前根据压裂设备的情况需进行适当的调整和完善,详见图7:压裂区域供电系统示意图,所需供电材料详见表2。
(250KW 1140V)图7 压裂区域供电系统示意图表2水力压裂所需供电材料计划表序号名称规格数量生产厂家备注1 高压开关PBG630-6Z 2台济源市华语矿业电器有限公司2 变压器 KBSG2-T-500/6 2台 南京中电电器特种变压器厂3 低压开关 KBZ-630/1140 5台 温州江南矿业有限公司4 软启动器 KJR-400/1140 1台 5电缆MYP-1140,3*150mm 2+1*501000m1.4.6通讯系统压裂区域对应的石门均安设有直通调度室的防爆电话,压裂时可根据需要在压裂区域操作点安设一部直通调度室的防爆电话,详见图9:通讯系统示意图。
W 4石门34区-350m东抽放巷34区-350m西抽放巷皮带上山变电所-350m西大巷图9 压裂区域通讯系统示意图1.4.7抽采系统压裂区域已形成了完备的抽放系统,能满足压裂后瓦斯抽放需要;同时,压裂区域的抽放系统可随时实现地面永久瓦斯抽放系统与井下移动瓦斯抽放系统的并网与分网抽放。
2、压裂工艺2.1压裂参数及压裂方式根据矿井前期“31.5MPa ”水力压裂情况、压裂煤层物理性质及巷道埋深计算等情况综合考虑,压裂压力选择为35—50MPa ;注水量选在为5m 3/h —40 m 3/h (预计);压裂方式为高压注水。
2.1.2根据煤层埋深计算需要压裂水压。
水力压裂注水压力根据试验地点地应力和瓦斯压力计算。
计算公式:Sp p o z B +-=σ式中,p B 为煤层破裂压力,z σ为煤层垂直地应力,p 0为煤层的孔隙压力,S 为煤层的抗张强度。
压裂地点埋深约为660m ,因此,初步确定为煤体注水压力为: 25~30MPa ,压裂时应大于该压力。
2.2压裂设备2.2.1高压泵选型通过总结鱼田堡煤矿前期试验“31.5MPa ”水力压裂的情况,同时结合在松藻公司考察情况,拟选用宝鸡航天动力泵业有限公司生产的型号为BYW1100/50型的压裂泵。
同时高压压裂泵必须配有与高压泵站相匹配的控制箱。