【6A文】松软突出煤层高压水力压裂试验总结报告.doc

《【6A文】松软突出煤层高压水力压裂试验总结报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、5A版优质实用文档松软突出煤层高压水力压裂试验总结报告二零一一年九月目录摘要21前言52试验地点概况62.1工作面布置62.2试验地点的煤层瓦斯赋存情况63压裂设备选型及运输安装73.1压裂设备选择73.2设备运输及安装84钻孔设计及施工94.1压裂孔设计及施工94.2检验孔设计及施工135压裂实施145.1HTB500型泵压裂试验145.2BZW200/56型泵压裂试验166压裂效果考察176.1压裂范围考察176.2抽采效果考察237结论30365A版优质实用文档5A版优质实用文档摘要打通一矿为煤与瓦斯突出矿井，煤层透气性系数低，煤质松软，煤层瓦斯含量大，穿层

2、钻孔施工过程中垮孔严重，瓦斯预抽非常困难，严重威胁矿井采掘安全。随着矿井向深部延深，瓦斯威胁日益加剧，因此矿积极推进“水治瓦斯”科技攻关，强化瓦斯抽采。矿井在成熟应用水力割缝技术基础上，开展了高压水力压裂技术试验研究。本次水力压裂试验分两个阶段进行，累计压裂4个孔，压裂试验达到预期节点目标。试验第一阶段采用宝鸡航天动力集团生产的HTB500型泵压裂2个孔（压1#孔，压2#孔）；试验第二阶段采用南京六合煤机公司生产的BZW200/56型泵压裂2个孔（压3#孔，压4#孔）。压1#孔设计压裂M7煤层，累计注水量310.39m3，主泵压力17～41.7MPa，流量0.6～

3、13.7m3/h之间，压裂过称中多次出现压力下降-流量上升过程，为检验压裂效果，在压裂孔倾向、走向方向累计施工检验孔14个，经取样检测得出：压1#孔沿煤层倾向最大压裂影响范围是50m，沿走向最大影响范围是70m。对压裂影响范围内的检验孔与常规钻孔抽放效果进行对比，结果表明：压裂后，钻孔瓦斯自然排放及抽采浓度、纯量均有大幅提高。自然排放条件下，压裂影响范围内检验孔排放浓度为78～95%，平均单孔瓦斯排放纯量提高2.5倍；在接抽条件下，压裂影响范围内钻孔抽采浓度提高40%左右，平均单孔瓦斯抽采纯量提高1.9倍。压2#孔设计压裂M7～M12煤层，累计注水量390.13m

4、3，主泵压力17～24.4MPa，流量在18～29.4m3/h之间。压2#孔试验表明：同时压裂M7～M12时，只要中间有一层相对容易压裂的煤岩层，其他煤岩层无法压裂。365A版优质实用文档5A版优质实用文档压3#孔设计压裂M7煤层，累计注水量102.6m3，泵压18.1～34.1MPa，累计施工检验孔9个，通过压风取样检测煤层水分知该压裂孔沿煤层倾向最大影响范围是上方30m，下方20m，沿走向最大影响范围是30m。该孔压裂范围较小主要因为在其下方5~10m处有一闭合裂隙，对高压水有一定的卸压作用导致压裂影响范围较小；对压3#孔自然排放及抽采效果考察结果表明：前3天

5、，压3#孔自然排放浓度为94～95%，瓦斯排放纯量为0.006378～0.010236m3/min；接抽27天，考察结果为：抽采浓度在15～94%之间，抽采纯量为0.004731～0.012511m3/min，平均为常规抽采钻孔的5倍以上；后期考察由于压裂孔持续出水，对接抽考察结果有较大影响，所以恢复自然排放考察，累计考察7天，自然排放浓度94%，瓦斯排放量大，单孔纯量为0.022748～0.031757m3/min，为常规钻孔抽采纯量的10～15倍。从该孔累计抽放35天的考察结果看，采用水力压裂措施后，压裂孔瓦斯抽放量未出现衰减，随着煤层中水的排出，瓦斯抽放量在

6、一定时间内有增大现象。压4#孔设计压裂M8煤层，最终累计注水量121m3，泵压15～25MPa，累计施工检验孔10个，通过压风取样检测煤层水分可知：该压裂孔沿煤层倾向最大影响范围是下方56.5m，沿走向最大影响范围是40m。从压裂过程考察看，M8煤层注入流量（6～8m3/h）远大于M7煤层（3～4m3/h）。压裂后，压4#孔由于放水卸压过程中堵塞无法考察，对压4#检验孔的考察结果表明：M8煤层压裂范围内的检验孔抽放效果好于M7煤层，平均单孔抽放纯量较常规穿层钻孔提高2～10倍。365A版优质实用文档5A版优质实用文档1前言松软低透气性煤层由于承受上部覆岩的重量，煤

7、层内原生裂隙受压缩处于闭合或半闭合状态，导致煤层原始透气性较小。井下煤层水力压裂技术采用高压泵将高压水通过钻孔注入到煤层，当液体压入速度远远超过煤层的自然吸水能力时，由于流动阻力的增加，进入煤体的水压力就逐渐上升，当超过煤层上方的岩层压力时，煤层内原生裂隙被压开并向更远处扩展，形成新的流通网络，煤层透气性大大增加，高压水排出后，压开的裂隙就为煤层瓦斯的流动创造了良好的条件，达到提高煤层抽采效率的目的。打通一煤矿为煤与瓦斯突出矿井，煤质松软，煤层瓦斯含量大，透气性系数低，穿层钻孔施工过程中垮孔严重，瓦斯预抽非常困难，严重威胁矿井采掘安全。随着矿井向深部延深，瓦斯威胁

8、日益加剧，