水力压裂技术在松藻矿区的研究现状及展望.PDFVIP

水力压裂技术在松藻矿区 的研究现状及展望 陈久福 重庆松藻煤电有限责任公司 汇报提纲 一 研究背景 二 增透机理 三 工艺及装备 四 现场应用 五 推广前景 六 问题及展望 一、研究背景 1.开采利用瓦斯是国家能源战略的重大需求 全国已探明瓦斯地质资源量37万亿m³，居世界第三位 3 3 松藻矿区探明瓦斯资源高达383亿m ,吨煤瓦斯含量最高达29.6m 被列为国家 “十二五”能源发展规划 一、研究背景 2.开采瓦斯是煤矿安全生产的重大需求 瓦斯事故是煤矿安全的 “第一杀手”，在我国煤矿灾害中70％以 上是瓦斯事故 松藻矿区历年共发生煤与瓦斯突出489次，其中特大型煤与瓦斯 突出8次 一、研究背景 3.突出矿井煤层气开采是世界难题 传统增透技术难以有效 提高煤层透气性，抽采 效率低 水力压裂技术能够有效 提高中硬煤层透气性， 多数学者认为水力压裂 技术不适用于松软突出 煤层 一、研究背景 4.传统增透抽采技术存在的主要问题  深孔预裂爆破技术。残爆带来的安全隐患难以解决。  水力挤出、水力冲孔、水力冲刷。位于应力集中带以外的卸压带，适用 于软煤，通过松动煤体卸压增透。  煤层注水。受封孔工艺影响注水量有限，没有开启裂缝或使裂缝有效延 伸、沟通。  高压水力割缝技术。单一水力割缝增透技术工程量大，难以达到大面积 增加煤层透气性的目的。 针对以上问题，在先期成功应用水力割缝技术的基础上， 提出煤矿井下松软突出煤层水力压裂增透抽采技术。 一、研究背景 5. 关键科学及技术难题 关键科学问题 如何揭示松软突出煤层井下水力压裂增透机理，促 使煤层裂隙充分发育以提高煤层透气性 关键技术问题 如何针对不同赋存条件煤层集钻孔优化布置，压裂 配套装置研制，施工工艺优化，压裂效果评价等为一 体的松软突出煤层井下水力压裂增透技术研究 汇报提纲 一 研究背景 二 增透机理 三 工艺及装备 四 现场应用 五 推广前景 六 问题及展望 二、增透机理 系统分析松藻矿区煤层赋存特点的基础上，结合岩石力学、断裂力学等 理论，分析松软突出煤岩层赋存特点，进行水力压裂裂缝起裂、扩展规律、 瓦斯渗流规律研究及实验室试验，现场验证，最终揭示松软突出煤层井下水 力压裂增透机理： 松藻矿区煤层赋存特点 煤层水力压裂起裂规律  瓦斯在裂缝中渗流规律 起裂规律实验室试验 水力压裂瓦斯运移规律现场验证 二、增透机理 2.1 松藻矿区煤层赋存地质特点 煤层顶板 煤岩类型 软煤分层 硬煤分层 泥质灰岩 砂质泥岩 细砂岩