顧橋礦底抽巷條帶預(yù)抽水力壓裂強(qiáng)化增透技術(shù)研究.pdf

1、本論文以水力壓裂增透理論為基礎(chǔ)，以顧橋礦13-1煤層為試驗(yàn)對(duì)象，通過RFPA2D-Flow軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)合水力壓裂現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析了水力壓裂的卸壓增透效果，得出的結(jié)論為相比較于壓裂前，壓裂后預(yù)抽鉆孔量減少了38％，瓦斯治理成本得到極大降低，瓦斯治理抽采時(shí)間縮減約三分之一，瓦斯治理抽采效果明顯得到改善。
　　對(duì)水力壓裂機(jī)理進(jìn)行了分析，介紹了水力壓裂卸壓增透過程及作用，探討了煤層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，水力壓裂的起裂與擴(kuò)展機(jī)理，得出鉆孔圍巖

2、任意點(diǎn)應(yīng)力的求解公式。
　　使用RFPA2D-Flow數(shù)值模擬軟件進(jìn)行模擬，得出:13-1煤層起裂壓力為30Mpa左右，在水力壓裂實(shí)施期間，水流量最大值可達(dá)到400m3/(d·m)。對(duì)煤層進(jìn)行水力壓裂后，應(yīng)力得以重新分布，根據(jù)應(yīng)力大小將壓裂孔附近的煤層分成4個(gè)區(qū)域，分別是應(yīng)力卸壓區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)、應(yīng)力過渡區(qū)和原始應(yīng)力區(qū)。根據(jù)此次數(shù)值模擬，13-1煤層區(qū)域大致劃分如下:0～28m為應(yīng)力卸壓區(qū);28～40m為應(yīng)力集中區(qū);40～50m為應(yīng)

3、力過渡區(qū);50m以外為原始應(yīng)力區(qū)。由此得出水力壓裂的影響半徑在28～40m的范圍內(nèi)，且水力壓裂結(jié)束后，煤體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生無數(shù)裂隙，裂隙與裂隙之間會(huì)形成類似于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的裂隙網(wǎng)，滲透率大大提高。
　　根據(jù)煤體瓦斯含量及含水率分布圖得出，水力壓裂前該區(qū)域煤層瓦斯含量為6.7m3/t，水力壓裂后該區(qū)域煤層瓦斯含量為3.7m3/t，壓裂前后瓦斯含量明顯下降;水力壓裂前在鉆孔40m范圍內(nèi)含水率為2.8％，壓裂后含水率明顯提高。由此得知顧橋礦141