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高压水力压裂提高煤层透气性技术研究报告
超高压水力压裂提高煤层透气性
应用研究技术报告
目 录
1 前言 ................................................... 1 2 研究目的与意义 ......................................... 3 2.1问题的提出 ........................................ 3 2.2研究内容 .......................................... 4 2.3研究意义 .......................................... 5 3 高压水力压裂提高煤层透气性原理及适用性分析 ............. 9 3.1国内外研究现状 ..................................... 9 3.2 水力压裂原理及适用性分析 ......................... 10 3.2.1高压水对煤体结构力学作用的定性分析 ........... 12 3.2.2水力压裂的适用性分析 ......................... 14 4 渝阳煤矿及7号煤层概况 ................................ 15 4.1矿井概况 ......................................... 15 4.2 7号煤层基本物理性质及实验测试 .................... 17 4.3 7号煤层基本力学性质实验测试 ...................... 24 4.4 7号煤层穿层钻孔水力压裂的可行性 .................. 26 5 HTB500型压裂泵组简介及调试 .......................... 29 5.1 HTB500型压裂泵组简介 ............................. 29 5.2 HTB500型煤层压裂泵泵组接收与地面调试 ............. 31 5.3 高压泵组的管路及其连接 ........................... 32 6 渝阳煤矿超高压水力压裂实验方案 ........................ 35
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高压水力压裂提高煤层透气性技术研究报告
6.1 实验地点 ......................................... 35 6.2钻孔布置方案 ...................................... 37 6.3 压裂孔封孔及注浆设计 ............................. 39 6.3.1 压裂孔封孔设计及注意事项 .................... 39 6.3.2注浆封孔工艺 ................................. 41 6.4压裂监控设备布点 .................................. 43 6.5压裂效果考查及参数测试方案 ........................ 43 6.6其他配套方案设计 .................................. 44 7 高压水力压裂过程及分析 ................................ 46 7.1前言 ............................................. 46 7.2高压水力压裂过程 .................................. 46 7.3 高压水力压裂的压力曲线分析 ....................... 50 8 压裂效果考察及其分析 .................................. 51 8.1前言 ............................................. 51 8.2 压裂后检验孔施工参数及数据记录 ................... 51 8.3 压裂后钻孔参数对比 ............................... 58 8.4压裂有效范围的考察 ................................ 60 8.5压裂效果总结 ...................................... 63 9 主要研究成果与创新点 .................................. 65 9.1研究成果 ......................................... 65 9.2 创新点 ........................................... 66
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高压水力压裂提高煤层透气性技术研究报告
1 前言
重庆市能源投资集团科技有限责任公司成立于2010年4月，为重庆市能源投资集团下属二级子公司，独立法人，注册资本2000万元。下设工程勘察子公司，工程设计院，瓦斯研究院、项目管理部、技术服务部、资产结算中心、综合办公室等部门。在集团公司领导下，科技公司围绕集团公司工作部署，按“实施科技兴企战略，支撑集团跨越式发展”思路，不等不靠，一边建章建制，一边开展科研工作。
2010年7月，集团公司下达了“突出煤层高效抽采关键技术研究” 科研项目计划，2011年2月，科技公司引进了HTB500型高压煤层瓦斯压裂泵组。经集团公司和科技公司研究协商，决定在松藻煤电有限责任公司渝阳煤矿进行首次超高压水力压裂试验，将集团公司水治瓦斯水平提高到新的高度。
科技公司根据集团公司水治瓦斯的指导思想，在松藻煤电有限责任公司及其所属渝阳煤矿、河南理工大学、宝鸡航天动力泵业有限责任公司的协助下，于2011年2月份在渝阳煤矿用HTB500型煤层压裂泵泵组开展了超高压水力压裂试验。
渝阳煤矿超高压水力压裂试验在N3704西瓦斯巷(下)进行，埋深约750m，目的是对7号煤层（保护层）进行穿层超高压水力压裂，实现增大煤层透气性、提高瓦斯抽采率、降低瓦斯灾害事故的效果。试验过程中，共施工压裂孔1个、标准孔1个（补充标准孔1个）、检验孔15个（因施钻不到位、卡钻，其中2个报废）。
渝阳煤矿超高压水力压裂试验表明，压裂地点的起裂压力在40~45MPa之间，延伸压力在36~39MPa之间，压裂后瓦斯抽采纯量效率提高10倍以上，煤层由难以抽采煤层及可抽煤层变为可抽采煤
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高压水力压裂提高煤层透气性技术研究报告
层，煤层透气性系数提高50倍以上。7号煤层在该埋深条件下，压入水量109.72m3时，压裂范围达到50~70m。
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