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曹家滩煤矿特厚煤层综放开采工作面——122108工作面井下水力压裂工艺是什么?

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匿名 提出于2022-12-12
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  井下定向钻孔水力压裂试验包括压裂层位选择、水力压裂技术参数、压裂装备与仪器、技工工艺及缝网监测及效果评价等内容。

水力压裂层位选择

  122108 工作面出现强矿压、液压支架损坏的核心原因是工作面上部存在多层完整坚硬岩层,煤层采过后顶板不能及时垮落。另外,开采煤层厚度大、产量高也是一个重要原因。因此,确定合理的压裂层位非常关键。

  基于上述的顶板岩层钻孔结构观察、岩层强度原位测量、地应力测量及岩层可压性试验结果,结合钻孔柱状、工作面矿压显现特征、采高及经济性原则,综合确定压裂层位为顶板以上 10m、23m、38m。

水力压裂参数设计

        水力压裂参数包括定向孔布置、泵注排量、泵注液量、压裂间隔及压裂时长等。技术参数确定依据有地应力、岩石力学参数、渗透率、孔隙率及压裂液性能等,确定压裂参数的方法有理论计算、数值模拟及经验类比法等。

基于上述的理论研究、数值模拟及已有的经验,提出 122108 工作面顶板岩层压裂参数设计。压裂工程分两期,每期沿工作面走向 500m,共 1000m。顶板岩层中共布置 3 排钻孔,分别位于顶板以上 10m、23m、38m 层位,每排钻孔数量分别为 6、5、6。

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曹家滩煤矿井下区域水力压裂钻孔布置

水力压裂工艺

  钻孔和压裂地点位于回撤通道、回采顺槽的钻场中, 定向钻孔深度为500~800m。采用跨式封隔器封闭压裂段、后退式分段压裂工艺。

  采用的主要设备包括履带式全液压定向钻机、井下专用大流量压裂泵组、压裂工具串、工况监测、安全监控仪器等。

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井下定向钻孔分段水力压裂工艺示意图

  在井下压裂过程中,实时监测了压力和流量变化。压裂层位为 23m,压力变化范围为 17.7~26.8MPa。裂缝扩展压力平稳,排量为 63.3~67m3/h,压裂时长平均 50min,压裂间隔为20~25m,根据周期来压步距确定。压裂总时长为334.3h,注入水量共计 18793m3

attachments-2022-12-8LDZylt6639693cd35447.jpg  122108工作面定向钻孔水力压裂典型曲线

来源:《煤矿井下定向钻孔水力压裂岩层控制技术及应用》

发布于 2022-12-12 10:37
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