定向水力压裂裂隙扩展动态特征分析及其应用_徐幼平.pdf

《定向水力压裂裂隙扩展动态特征分析及其应用_徐幼平.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第21卷第7期中国安全科学学报Vol．21No．72011年7月ChinaSafetyScienceJournalJul．2011*定向水力压裂裂隙扩展动态特征分析及其应用1，21，21，21，21，21，2徐幼平林柏泉教授翟成副教授李贤忠孙鑫李全贵(1中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州2211162中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州221116)学科分类与代码:6203070(安全系统工程)中图分类号:X936文献标志码:A基金项目:国家自然科学基金资助(51074161);国家重点基础研究发展计划资助(2011CB201205)。煤炭资源与安全开采国

2、家重点实验室自主研究课题(SKLCRSM08X03);国家科技支撑计划项目(2007BAK00168－1)。【摘要】为减少煤矿井下水力压裂卸压盲区，扩大压裂影响范围，提高卸压增透效果，在分析水力压裂起裂机理和裂隙发展特征的基础上，提出定向水力压裂技术，分析定向水力压裂过程中煤体的裂隙发展分布规律，并利用RFPA2D－Flow软件模拟了压裂的起裂、扩展和延伸过程，对定向压裂与非定向压裂的效果进行了比较。最后将定向水力压裂技术在平煤集团十二矿己15－31010工作面进行了现场应用，得出在27MPa的水压下，单孔压裂有效影响半径达6m;单孔瓦斯抽放平均浓度较未压裂时提高80%，平

3、均流量上升了382%，取得了显著的效果，具有良好的推广应用价值。【关键词】穿层;定向水力压裂;卸压增透;RFPA2D－Flow软件;声发射AnalysisonDynamicCharacteristicsofCracksExtensioninDirectionalHydraulicFracturingandItsApplication1，21，21，21，21，21，2XUYou-pingLINBai-quanZHAIChengLIXian-zhongSUNXinLIQuan-gui(1StateKeyLaboratoryofCoalResources＆MineSafety，

4、ChinaUniversityofMining＆Technology，XuzhouJiangsu221116，China2SchoolofSafetyEngineering，ChinaUniversityofMining＆Technology，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract:Inordertoreduceroof-floorblindareaofhydrofractureinundergroundmines，expandinflu-encedrangeoffracturing，andimprovetheeffectofhydrofrac

5、ture，adirectionalhydraulicfracturingtech-niquewasproposedonthebasisofanalyzingthemechanismofcrackinitiationandthecharacteristicsoffracturedevelopment．Andtheprocessofcrackstarting，extendingandelongatingwassimulatedwith2DRFPA-Flow．Theeffectofdirectionalhydraulicfracturingandtheeffectofnon-di

6、rectionalhydraulicfrac-turingwerecompared．FinallythedirectionalhydraulicfracturingtechniquewasappliedintheF15-31010miningworkfaceoftheTwelfthCoalofPingdingshanCoalMiningGroup．Theresultsshowthatsingledrill-holefracturingeffectiveradiusrisesto6munderthepressureof27MPa，andtheaverageconcentrat

7、ionofsingle-drillholegasdrainagepromotes80%，averageflowup382%thanthatitisnotfractured．Allthesesuggestthatthetechnologyobtainsremarkableeffect，andhasahighapplicationvalue．Keywords:crosslayer;directionalhydraulicfracturing;pressurereliefandpermeabilityincrease;2