基于rfpa数值模拟的煤层水力压裂技术研究

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1、基于RFPA数值模拟的煤层水力压裂技术研宄王景余河南神火集团煤业公司摘要：瓦斯灾害严重制约着煤炭工业的发展，为丫保障煤矿安全生产，利用水力压裂技术对煤层瓦斯进行抽排。采用理论分析与RFPA数值模拟的研宂方法，研宂了不同侧应力系数对水力压裂的拓展规律以及裂纹拓展长度分析。研宄得出：当入〈1时（垂直地应力大于水平地应力），裂隙的拓展方向为垂直方向；当入=1时（垂直地应力与水平地应力相近），裂隙的拓展方向杂乱无章；当X>1吋（垂直地应力小于水平地应力），裂隙的拓展方向为水平方向；随着地应力差值的逐渐增大，起裂压力逐渐变小，因此可以提前对压裂钻孔进行预处

2、理，使得钻孔应力重新分布，来达到降低起裂压力的目的。关键词：RFPA数值模拟;水力压裂;侧应力系数;拓展规律;起裂压力;作者简介：王景余（1963—），男，河南辉县人，高级工程师，硕士，1984年毕业于焦作矿业学院，现从事煤炭建设与管理工作。收稿日期：2017-07-06StudyonhydraulicfracturingtechnologyofcoalseambasedonRFPAnumericalsimulationWangJingyuHenanShenhuoGroupCoalCo.，Ltd.;Abstract：Gasdisasterseve

3、relyrestrictsthedevelopmentofthecoalindustry,inordertoensurethesafeproductionofcoalmines,hydraulicfracturingtechnologywasadoptedtoextractgasfromcoalseams.ThetheoreticalanalysisandRFPAnumericalsimulationmethodwereusedtostudythelawofexpansionofhydraulicfracturingwithdifferentla

4、teralstresscoefficientsandtheanalysisofcrackpropagationlength.Thestudyfoundthat:When入<1(verticalstressisgreaterthanhorizontalstress),thedirectionofdevelopmentoffissureishorizontalvertical;When入=1(theverticalstressisclosetothehorizontalgroundstress)，thedirectionoffracturedevel

5、opmentischaotic;When入〉1(verticalstressislessthanhorizontalgroundstress),thedirectionofdevelopmentoffissureishorizontal;Withthegradualincreaseofgroundstress，theinitiationpressuregraduallybecomessmaller,soitcanpre-treatmentoffracturedboreholesiscarriedoutinadvancesothatthestres

6、softheboreholeisredistributedtoachievethepurposeofreducingtheinitiationpressure.Keyword：RFPAnumericalsimulation;hydraulicfracturing;lateralstresscoefficient;extendedlaw;initiationpressure;Received：2017-07-06引用格式:王景余.基于RFPA数值模拟的煤层水力压裂技术研宂[J].能源与环保，2017,39(11):242-245.WangJingy

7、u.StudyonhydraulicfracturingtechnologyofcoalseambasedonRFPAnumericalsimulation[J].ChinaEnergyandEnvironmentalProtection,2017，39(11):242-245.0引言煤炭是我国主体能源，瓦斯火害是目前煤矿面临着严重问题，影响着我国煤炭工业的健康发展，据统计，瓦斯灾害危害最大，事故率最高，iL可控性较差，严重制约煤矿的安全生产［1-2］。国内外学者对水力压裂技术己经进行了大量的研宄，富向m对井下点式水力压裂增透技术进行研宄，研宄了

8、剪应力、水压力、水流量等参数的分布与演化;翟成等ui对煤层脉动水力压裂卸压增透技术进行了研宄，研宄了煤体原生裂隙在强烈的脉动水压力作用下