水压预裂技术在低透气性煤层中的应用研究.pdf

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1、第l2卷第3期中国煤层气V01．12No．32015年6月CHINACOALBEDMETHANEJune．2015JiI(压预裂技术在低透气，性煤层中的应用研究武玉梁王寿全(四川省煤炭产业集团公司，四川610091)摘要：本文针对华签山矿区高瓦斯松软薄煤层，平均透气性系数低、瓦斯抽采率低、抽采难度大的实际情况，首先阐述了水压预裂的瓦斯驱赶原理，其次在李子垭矿25011工作面的增透消突试验中采用了矿用乳化泵作为高压水产生装置，高强度封孔材料进行注水孔密封的一套新型技术，并从钻孔瓦斯流量、瓦斯抽采达标、突出危险性等方面进行了水力压裂效果考察分析，通

2、过水压预裂施工，提高了煤层透气性，为瓦斯的流动性创造了良好的条件，扩大了瓦斯可抽源，在提高瓦斯抽采浓度和抽采量的同时，缩短了瓦斯抽排放时间，为煤矿生产的效率和安全状况奠定了良好的基础。关键词：低透气性水压预裂封孔瓦斯治理ApplicationofHydraulicPre—fracturinginLowPermeabilityCoalSeamWUYuliang．WANGShouquan(SichuanCoalIndustryGroupLimitedLiabilityCompany，Sichuan610091)Abstract：Forthecase

3、ofsoft，thinandgassycoalseaminHuayinshanminingareawithlowaveragecoeficientofpermeabilityandpoorgasdrainage，eficiency，whichisofdificultyforgasdrainage，thepaperpresentsthegasmigrationprincipleofhydraulicpre-fracturingtechnology，andintroducesthea—doptionofasetofnewtechnologyin25

4、011workingfaceofLiziyamine，whichincludesthefullymecha-nizedemulsionpumpasthedeviceofhighpressurewaterandthehigh—strengthsealingmaterialforthesealingofwaterinjectionborehole．Theeffectanalysisofthehydraulicfracturingiscarriedoutfromas—peersofgasflowoftheboreholes，thestandardof

5、gasdrainage，outbursthazard，etc．Itisshownthatthetechnologywillincreasethepermeabilityofcoalseam，improvethefluidityofthegas，expandthesourceofmethanedrainage，andshortenthedurationofgasdrainagewhileimprovingtheconcentrationandquantityofgasdrainage，whichlaysasolidfoundationforthe

6、productivityandsafetyforthecoalmine．Keywords：Lowpermeability；hydraulicpre—fracturing；boreholesealing；gascontrol四川省煤矿开采的煤层大多数为薄煤层和极薄采难度大。煤层渗透系数较低。华盎山矿区测得最煤层，且厚度变化较大，加之地质构造较复杂，开大瓦斯压力3．5MPa，瓦斯绝对涌出量为作者简介武玉粱，男，博士，高级工程师，四川省煤炭产业集团博士后工作站。20中国煤层气第3期112．59m／min，平均开采吨煤瓦斯涌出量最高为孔长、开孔本煤层水

7、力压列、高度孔径、98m／t，其中K2煤层，多为0．23m／MPa．d，K1虚拟储层压裂倾角、方位煤层为0．77～1．93m／(MPa．d)，属渗透性差的储层。瓦斯突出煤体是具有连续性的地质实体，瓦斯的赋存和分布、瓦斯含量的变化受地质条件的影响注水压力、注水流量、压裂液选择和制约比较大，加之采场覆岩裂隙演化和开采煤层施工钻孔封孔参数、方式卜_—r-1水力压裂设计H人员培训和邻近煤层的瓦斯运移和储集的复杂性，特别是开采松软低透气性的高瓦斯煤层的过程中，低透气性没有增大，二次压裂煤层瓦斯抽采的难题没有很好的得到解决。随着煤压裂效果检验簟增大、钻孔瓦

8、斯浓卜_——叫井冒堕舶放矿综采技术发展对瓦斯灾害治理提出的更高要求以度是否增大l一及《煤矿安全规程》(2011年版)中关于煤层瓦图1水压预裂瓦斯驱赶施