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)

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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。B2煤层直接底一般为泥岩，厚度约1.0m；老底为中砂岩，厚度16.0m左右，灰色，裂隙不发育，钙质胶结，坚硬，成分以长石、石英为主，斜层理，缓波状斜层理，局部发育垂直裂隙，泥质充填。

2、煤层赋存特征

该区域B2煤层倾向倾角在15°左右，走向倾角0°～10°左右，煤层平均煤厚2.5m，黑色，以暗煤为主，夹少量亮煤条带，质松软，能搓成粉末，硬度小，强度低。

B2煤为1/3焦煤，发热量（Qb）平均24.25MJ/kg,水分（Mad）平均0.94%,灰分(Ad)含量平均17.54%,挥发分（Vdaf）平均为24.98%,磷(Pd)含量小于0.0042%,硫分（St,d）含量0.44%，真

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明德立志包容超越

明德立志 包容超越

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相对密度（TRD ）1.50，煤层的粘结指数（GRI ）平均为80。

3、综合柱状图

压裂位置综合柱状图如下图所示：

岩石名称

序号柱状

层厚1中砂岩

2.5

5.06.114.814.8

累计厚度35

68

710细砂岩B2煤

C1煤

中砂岩

粉砂岩细砂岩

17.74.610.8

20.9

11.51.0

75.3

25.929.7

47.4

52.053.0

63.8

B103工作面下顺槽综合柱状图

描 述

泥岩

一灰泥岩三灰粉砂岩

泥岩

四灰

泥岩

粉砂岩

泥岩

粉砂岩

二灰

五灰

11121314

151617181920212223

1.41.03.9

11.13.32.0

10.010.0

6.5

16.0

7.5

10.73.6

86.0

87.488.492.3

103.4

106.7108.7

118.7

128.7

135.2

151.2

158.7

162.3

2粉砂岩

4粉砂岩 1.327.29粉砂岩

三、水力压裂设备选型及安装

1、压裂设备选择

1）、本次水力压裂注水泵选用BRW200/56X4A-F型乳化泵（公称压力56MPa，公称流量200L/min）。

2）、连接胶管：选择内径32mm、耐压强度大于56MPa的高压胶管。

2、水力压裂材料准备

本次水力压裂所需要的设备、材料清单见下表：序号用途名称规格数量

1

钻孔钻进矿用钻机ZYW-3200 1台

2 钻头Φ94 2个

3 钻杆Φ63.5/73mm*1000mm 60根

4

封孔孔口连接管 1.5寸4根

5 连接管 1.5寸180根

6 调节管配套使用4根

7 孔口连接座配套使用4根

8 导向堵头配套使用4根

9 筛（注浆）管配套使用4根

10 铁管4分80m

11 水泥50Kg/袋10包

12 聚氨酯A、B 100套

13 注浆泵ZBL3/4-7.5 1台

14

参数测定设备旋进漩涡流量计D200 1台

15 瓦斯压力传感器GPD10 2台

16 瓦斯传感器GJC100（A）2台

17

压裂设备耐震压力表0～50MPa 2个

18 乳化泵（主）BRW200/56X4A-F 1台

19 乳化泵（备）BRW200/56X4A-F 1台

20 高压管接头Φ32mm 若干

21 高压胶管Φ32mm 300m

22 开关QJZ-315 2台

明德立志包容超越

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