xx矿水力压裂总结-2009.9.15
水力压裂技术在采矿工程中的应用与效果分析

水力压裂技术在采矿工程中的应用与效果分析水力压裂技术是一种通过注入高压水剂以及固体颗粒,将岩石破碎并形成裂缝的技术。
它主要用于提高油气和水资源的开采效果,优化采矿工程。
本文将对水力压裂技术在采矿工程中的应用以及效果进行分析。
首先,水力压裂技术在油气开采中的应用是十分广泛的。
通过将高压水剂注入油气储层,可有效地把岩石破碎,并形成裂缝网络。
这些裂缝能够提供更大的储层表面积,从而增加开采区域的有效渗透面积。
此外,水力压裂技术还能改善储层连通性,提高油气的采集效率。
通过合理的施工设计和操作方式,可以实现裂缝的指向性扩展,进一步提高采收率。
其次,水力压裂技术在水资源开采中也发挥了重要作用。
在富水储层中,水力压裂技术能够有效地提高开采率和注水率,实现更加稳定的水资源供应。
通过水力压裂,可增加储层渗透率,加大水井的产能。
此外,水力压裂技术还可应用于地下水资源的开采,提高井水量,满足农田灌溉、城市供水等需求。
水力压裂技术在采矿工程中的应用效果也是显著的。
首先,它能够大幅度提高采收率。
通过水力压裂,可以将原本无法开采的储层有效开发,并提高采取比。
这不仅能够增加产量,还能够提高采矿效益。
其次,水力压裂技术能够增加开采井的产能,提高油气或水的产量。
这对于地下资源开采公司来说,将是一项重要的利润增长点。
此外,水力压裂技术还能够改善储层的物理性质,提高油气或水的流动性,进一步提高开采效果。
然而,水力压裂技术在应用过程中也存在一些问题。
首先,水力压裂施工成本较高,涉及到固体颗粒和高压水剂的注入,需要专业的设备和技术人员,这增加了成本投入。
其次,施工过程对环境的影响较大,可能导致水资源的浪费、地下水表面化、地震等现象。
因此,在应用水力压裂技术时,需要制定相应的环保措施,以减少环境影响。
综上所述,水力压裂技术在采矿工程中的应用与效果是非常显著的。
它能够提高油气储层的采收率,增加水资源的开采量,改善采矿工程效果。
然而,在应用过程中也需要注意环境保护和成本控制等问题。
压裂总结

压裂作业工序总结前言近期通过对阳试1井和阳试2井压裂工作的全程跟踪及监督,同时结合现有的相关压裂理论知识,现对针对压裂作业谈谈自我的认识。
一、前期准备工作一项作业的顺利完成与前期的准备工作是分不开的,尤其是压裂作业。
压裂作业是一项复杂而又高技术的作业,所以前期是的准备工作对压裂至关重要。
前期的准备工作有以下方面。
1、井场标准化压裂对井场的要求主要是井场面积和井场地面抗压能力两方面。
一方面,井场的面积应能够满足压裂车、水罐等压裂设备的摆放,使得压裂作业能够顺利展开。
另一方面,由于压裂设备大多都是重型车辆,所以井场的地面不能太软,要有一定的抗压强度,尤其是泥浆池要填平压实,确保压裂设备不会陷入,能够顺利进出井场。
2、通往井场的道路通往井场的道路要畅通,方便压裂设备及压裂所需材料进入井场,只有这样才能保证准备工作的充分性和压裂作业的连续性。
3、压裂用水由于压裂作业的主要介质是水,所以对水的需求量是非常大的,通常压裂一层煤需备水1000m3左右。
同时压裂工作有很大的变化性,因而用水量也有很大的不确定性。
因此压裂前必须有稳定的水源、足量的备水、连续的供水等工作。
二、压裂设计工作压裂的宗旨就是在煤层中压出多条裂缝,增大煤层的渗透率,从而达到快速排水降压,将煤层气解析出来的目的。
所以压裂方案的设计必须遵从最大限度地增大裂缝的延伸长度和宽度,同时尽可能的减小,甚至避免吐砂和煤粉的返出。
1、控制滤失,增加缝长在压裂过程中,压裂液的滤失绝不容忽视。
当压裂液压开煤层,向前延伸时,由于割理和发育的微裂隙,使得压裂液大量滤失,不能重新开启一条新裂缝,而是从一开始就沿着大的隔离延伸,在延伸的过程中,不断有小割理、微裂隙张开,使压裂液遭受损失,就需要不断加大施工排量和压裂液量,然而由于设备能力、备液能力的限制,就不能满足造长缝的要求。
因此对于割理及微裂缝较发育的煤层,应在前置液中添加一定比例的0.106~0.142mm降滤失剂。
水力压裂技术

集团水力压裂技术总结汇报二00九年十二月目录第一部分矿井水力压裂技术总结 (3)附一:李沟矿水力压裂情况 (7)附二:孟津矿水力压裂情况 (10)附三:新义矿水力压裂情况 (14)附四:义安矿水力压裂情况 (19)附五:跃进矿水力压裂情况 (27)附六:千秋矿水力压裂情况 (32)附七:BPW200/63型水力压裂泵的研发 (36)集团水力压裂技术总结汇报集团公司新一届领导班子高度重视科技创新在企业发展中的巨大作用,始终把科技兴安、科技兴企作为企业战略发展的一项重大举措,集团公司董事长武予鲁、总经理翟源涛是水力压裂和煤体注水技术在推广应用的倡导者、推行者、实践者。
根据《集团公司水力压裂和煤体注水实施方案》,09年以来,集团公司各矿井开始实施高压水力压裂和煤体注水技术,针对不同矿井实际情况各自制定了实施技术方案,该技术得到积极的推广应用。
水力压裂和煤体注水技术实施后达到了“四防两快”的有效作用,即防突、防冲、防尘、防火,工作面快速掘进、石门揭煤工作面快速揭煤。
其中5对突出矿井实施高压水力压裂技术以防治突出、防治瓦斯效果为主;中部矿井实施高压水力压裂技术以防治冲击地压为主;所有矿井实施煤体注水技术以综合防尘和防止片帮冒顶为主。
该技术的实施在集团矿井安全生产、高产高效、打造本质安全型企业中产生巨大影响力。
第一部分高压水力压裂技术总结一、基本情况煤与瓦斯突出、冲击地压、高瓦斯涌出量严重影响了集团矿井的安全高效生产,同时,由于煤层松软、透气性差和抽放钻孔经常出现严重塌孔。
亟需探索出一条适合“三软”不稳定煤层瓦斯综合治理和冲击地压矿井防治的新路子。
水力压裂是煤层层内卸压增透的一种技术,它是针对高瓦斯低透气性突出煤层所采取的防突技术措施,煤层注水压裂破坏是借助流体水在煤层各种弱面内对弱面两壁面的支撑作用使弱面发生张开扩展和延伸从而对煤层形成内部分割。
这种分割过程一方面通过弱面的张开和扩展增加了裂隙等弱面的空间体积,另一方面通过裂隙等弱面的延伸增加了裂隙之间的连通,从而形成一个相互交织的多裂隙连通网络,正是由于这种裂隙连通网络的形成致使煤层的渗透率大大提高。
鱼田堡煤矿高压压裂总结

鱼田堡煤矿高压水力压裂煤层增透技术总结1、压裂区域概况1. 1巷道布置此次压裂的煤层为作为矿井保护层开采的5#煤层,该煤层顶底板岩性产状、分类、顶底板岩性等详见图1、2。
5#煤层(f=0.2—0.46)图1 压裂区域5#煤层结构图图2 压裂区域5#煤层综合柱状图根据矿井实际条件,压裂地点选在34区-350m西抽放巷道距-350mW4石门518.5m至686.3m范围内,该抽放巷道布置在5号煤层顶板的矽质灰岩中,位于-350m水平西四石门以西,巷道净宽3.6m、34区-350m抽放巷道断面图净高2.5m,采用锚杆支护,详见图3。
图3 巷道断面布置图34区-350m西抽放巷道对应工作面为3504W4段,该工作面区域5#煤层埋深约为660m。
该工作面位于井田三水平四区,上接3504W3段工作面(回采中),下接4504W1段工作面(未开采),东邻3504E4段工作面(3504E4段机巷工作面拟进场作业),西面为矿井井田边界。
目前,该抽放巷道大部分区域已施工机巷条带预抽钻孔及“31.5MPa”泵压系统的水力压裂试验钻孔,本次水力压裂区域选定为未施工任何钻孔且能满足高压水力压裂要求的剩余段抽放巷道内。
2、压裂钻孔施工及封堵2.1压裂钻孔施工鉴于34区-350m西抽的实际条件,在压裂区域内共施工压裂钻孔2个,压裂区域内或以外的钻孔作为压裂时的观察孔进行使用。
压裂钻孔均采用水式排渣、取芯工艺进行钻进,其中压裂1#孔孔径为Φ90,而压裂2#孔孔径为Φ75,目的为了通过钻孔孔径大小比较钻孔的抽放效果。
每个钻孔见煤后,及时派专人进行取样,并按压裂方案测定相关数据。
压裂钻孔竣工参数详见表1。
表1 压裂钻孔竣工参数表2.2压裂钻孔封孔2.2.1封孔试验钻孔封孔是否严实、牢固且抵抗力强是高压水力压裂能够取得成功的关键因素之一,因此鱼田堡煤矿在地面采取模拟井下封孔程序及压裂钻孔倾角进行了压裂封孔试验,此次封孔试验历时20天,共计7次试验,其中模拟钻孔12个,从封孔效果的相互比较最终得出,水泥砂浆比例为水泥(425#):石膏:水=7:1:7.5(体积比),在该比例配比下砂浆凝固后成型效果相对最好,且通过井下两次水力压裂验证,该封孔方式完全能满足鱼田堡煤矿进行压裂的需要。
煤矿水力压裂总结报告

松藻煤电公司打通一煤矿松软突出煤层高压水力压裂试验总结报告松藻煤电公司打通一煤矿二零一一年九月目录摘要 (2)1 前言 (5)2 试验地点概况 (6)2.1 工作面布置 (6)2.2 试验地点的煤层瓦斯赋存情况 (6)3 压裂设备选型及运输安装 (7)3.1 压裂设备选择 (7)3.2 设备运输及安装 (8)4 钻孔设计及施工 (9)4.1 压裂孔设计及施工 (9)4.2 检验孔设计及施工 (13)5 压裂实施 (14)5.1 HTB500型泵压裂试验 (14)5.2 BZW200/56型泵压裂试验 (16)6 压裂效果考察 (17)6.1 压裂围考察 (17)6.2 抽采效果考察 (23)7 结论 (30)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0.6~13.7m3/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围是50m,沿走向最大影响围是70m。
对压裂影响围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,压裂影响围检验孔排放浓度为78~95%,平均单孔瓦斯排放纯量提高2.5倍;在接抽条件下,压裂影响围钻孔抽采浓度提高40%左右,平均单孔瓦斯抽采纯量提高1.9倍。
压裂相关学习总结ing

压裂相关学习总结ing压裂相关学习总结ing压裂相关学习总结一、基础知识学习1.水力压裂概念水力压裂就是利用地面压裂车组将一定粘度的液体以足够高的压力和足够大的排量沿井筒注入井中。
由于注入速度远远大于油气层的吸收速度,所以多余的液体在井底憋起高压,当压力超过岩石抗张强度后,油气层就会开始破裂形成裂缝。
当裂缝延伸一段时间后,继续注入携带有支撑剂的混砂液扩展延伸裂缝,并使之充填支撑剂。
施工完成后,由于支撑剂的支撑作用,裂缝不致闭合或至少不完全闭合,因此即可在油气层中形成一条具有足够长度、宽度和高度的填砂裂缝。
此裂缝具有很高的渗滤能力,并且扩大了油气水的渗滤面积,故油气可畅流入井,注入水可沿裂缝顺利进入地层,从而达到增产增注的目的。
2.水力压裂增产机理(1)沟通油气储集区,增加单井控制储量(连通透镜体和裂缝带)、扩大渗流面积(2)变径向流动为线性流动(3)解除污染3.水力压裂造缝机理水力压裂裂缝的形成和延伸是一力学行为,水力裂缝的形态与方位对于有效发挥压裂对储层的改造作用密切相关。
在致密地层,首先向井内注入压裂液使地层破裂,然后不断注液使压裂缝向地层远处延伸。
显然,地层破裂压力最高,反映出注入流体压力要克服由于应力集中而产生的较高井壁应力以及岩石抗张强度。
一旦诱发人工裂缝,井眼附近应力集中很快消失,裂缝在较低的压力下延伸,裂缝延伸所需要的压力随着裂缝延伸引起的流体流动摩阻增加使得井底和井口压力增加。
停泵以后井筒摩阻为零,压裂缝逐渐闭合,施工压力逐渐降低。
对于高渗透地层或存在裂缝带,地层破裂时的井底压力并不出现明显的峰值。
(1)地应力场地应力场是由于上覆岩层重力、地壳内部的垂直运动和水平运动及其它因素综合作用引起介质内部单位面积上的作用力。
包括原地应力场和扰动应力场两部分。
前者主要包括重力应力、构造应力、孔隙流体压力和热应力等;后者主要是指由于人工扰动作用引起的应力。
地下岩石的应力状态通常是三个相互垂直且互不相等的主应力。
压裂年度安全总结(3篇)

第1篇一、引言随着我国石油天然气工业的快速发展,压裂技术在油气勘探开发中发挥着越来越重要的作用。
为确保压裂作业安全,我们压裂大队紧紧围绕“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,认真贯彻落实上级有关安全生产的决策部署,通过全体员工的共同努力,圆满完成了年度安全生产目标。
现将本年度压裂安全工作总结如下:二、工作回顾1. 强化安全教育培训,提高员工安全意识本年度,我们紧紧围绕安全生产月活动,开展了一系列安全教育培训活动。
通过举办安全知识竞赛、安全演讲比赛、安全知识讲座等形式,使员工充分认识到安全生产的重要性,提高了安全意识。
2. 严格执行操作规程,加强现场安全管理在压裂作业过程中,我们始终坚持“以人为本,安全第一”的原则,严格执行操作规程,加强现场安全管理。
对作业现场进行定期巡查,及时发现并消除安全隐患,确保作业现场安全有序。
3. 加强设备管理,提高设备运行稳定性本年度,我们加大了对设备的投入和维护力度,确保设备处于良好运行状态。
同时,对设备进行定期检查、保养,及时发现并排除设备故障,降低了设备故障率。
4. 严格风险管控,落实安全生产责任制我们针对压裂作业过程中的风险因素,制定了相应的风险管控措施,明确了各级人员的安全生产责任。
通过落实安全生产责任制,确保了压裂作业安全有序进行。
5. 强化应急演练,提高应急处置能力本年度,我们组织开展了多次应急演练,使员工熟悉应急处置流程,提高了应急处置能力。
在遇到突发事件时,能够迅速、有序地开展救援工作,降低了事故损失。
三、工作成效1. 安全生产形势稳定。
本年度,压裂大队未发生重大安全事故,实现了安全生产目标。
2. 安全管理水平不断提高。
通过加强安全管理,提高了员工的安全意识,降低了事故发生率。
3. 设备运行稳定性得到保障。
设备故障率明显降低,设备运行状态良好。
4. 应急处置能力得到提高。
在突发事件中,能够迅速、有序地开展救援工作,降低了事故损失。
四、存在问题及改进措施1. 部分员工安全意识仍需加强。
水力压裂小结

三、主要公式
1. 应力计算公式 (1) 地应力 (2) 周向应力(3) 裂缝形成条件 2. 压裂液滤失系数 3. 裂缝尺寸计算(吉尔兹玛公式) 4. 压裂施工参数的确定
或支撑剂体积与压裂液体积之比。
5.平衡状态: 当液体的流速逐渐达到使颗粒处于悬浮状态的 能力时,颗粒处于停止沉降的状态。 6.平衡流速:
平衡时的流速,也即携带颗粒最小的流速。
二、基本理论与分析
1.压裂的定义、种类、原理与工艺过程 2.造缝条件(垂直缝、水平缝)
3.压裂液任务(前置液、携砂液、顶替液的作用)
裂缝几何参数计算模型二维pknkgd拟三维p3d和真三维模型麦克奎尔与西克拉垂直裂缝增产倍数曲线三主要公式1
第七章
水力压裂
一、名词解释
1.填砂裂缝的导流能力:
在油层条件下,填砂裂缝渗透率与裂缝宽度的乘积, 常用FRCD表示,导流能力也称为导流率。 2.裂缝内的砂浓度(裂缝内砂比):是指单位体积裂缝内所 含支撑剂的质量。 3.裂缝闭合后的砂浓度(铺砂浓度):指单位面积裂缝上所 铺的支撑剂质量。 4.地面砂比:单位体积混砂液中所含的支撑剂质量。
4.压裂液的性能要求 5.压裂液类型
6.压裂液的滤失性(受三种机理控制)
7.支撑剂的类型、性能要求
8.沉降型支撑剂在垂直缝高上的分布规律及随地面 排量的变化特征 9.影响支撑剂选择的倍数曲线
11.裂缝几何参数计算模型
二维(PKN、KGD)、拟三维(P3D)和真三维模型
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义安矿水力压裂总结为了探索一条适合于义安矿区域瓦斯治理路子,自8月13日到9月1日,义安矿FD003工作面进行了水力压裂增透技术试验。
通过水力压裂实验,对实验后取得的效果进行了考察分析,对该技术应用过程中的一些注意事项进行了归纳和经验总结。
在水力压裂的理论基础上,结合义安矿煤层的实际情况,提出水力压裂在义安矿应用过程中各个环节所存在的问题及需改进创新的地方,为以后在其他工作面的推广有很大的指导作用,使该技术在别的工作面应用时更高效,更规范,成功率更高。
一、工作面概况FD001工作面位于义安井田中部,12采区中部,根据有关地质资料及12031轨道顺槽联络巷及中部车场实际揭露情况,本区水文地质条件简单,主要充水水源为顶板砂岩裂隙水。
根据Ⅱ期三维地震及瞬变电磁资料,FD003轨道顺槽掘进至108m~156m有一块L7富水压异常区,150m~210m有一块O2富水异常区。
该工作面二1煤层伪顶不发育,直接顶为砂质泥岩,局部发育,厚0~7m。
顶板为细砂岩成分的英砂为主,厚2.0~14.6m。
伪底不发育,直接底为粉(细)砂岩,厚3.5m。
老底为L7灰岩,厚5.0m。
本区煤层主要有二1煤层、二2煤层。
均属半亮型煤。
二1煤层底板标高-315m~-250m,平均煤厚6.10m,煤厚变化快,富含FeS2结核,Ad=21.42%,Sd=2.23%。
二2煤层底板标高-300m~-290m,煤厚0.3m~0.7m,平均煤厚0.5m。
根据地质勘探报告,本井田瓦斯涌出量较大,瓦斯含量4.02~12.19m3/t,平均为7.22m3/t。
二、水力压裂设备1、压裂设备:压裂注水泵采用额定压力为31.5MPa、额定流量为400L的BRW400/31.5型煤矿用乳化液泵(南京六和煤矿机械有限责任公司生产);注水泵安装压力表、水表及卸压阀门等附件,水表采用GB/TT78-96型(LXL100EΔP≤0.03MPa),压力表采用苏制02000310号耐震压力表(60MPa);与注水泵相连的供水箱容积为2.7m3,规格为长(2.7m)×宽(1m)×高(1m),在FD003轨道联巷专线水管上安装阀门,直接向水箱内补水。
2、压裂管路:钻孔外刚开始采用Φ51×6S-46MPa (Q/XXC058A-2006)型钢丝缠绕无缝钢管(凯迪西北橡胶有限公司(中国·咸阳)),但是FD003第三预抽巷2号孔压裂期间此管路无法承受30MPa的高压而被压坏,有两处扎丝被压断,后来用R13-51-35MPa 型钢丝缠绕液压软管(平顶山市矿益胶管制品有限公司制造),用快速接头与注水泵相连接。
钻孔内采用优质耐高压无缝钢管,采用快速接头与封孔器和钻孔外高压注水管路相连接。
3、封孔材料:部分钻孔采用ZF-A51增强型(河北欧亚特种胶管制造有限公司制造)或者SFKA70/45-1500型(河南理工大学制造)水力压裂专用封孔器进行封孔,封孔器由封孔胶囊、连接杆、出水嘴和注水头四部分组成,封孔器抗压强度为40MPa,外径65mm,内径45mm,加压扩张系数为2~3。
另一部分钻孔采用聚氨酯加膨胀水泥进行封孔。
三、水力压裂原理井下压裂的基本原理即将压裂液高压注入煤(或岩)体中原有的和压裂后出现的裂缝内,克服最小主应力和煤岩体的破裂压力,扩宽并伸展和沟通这些裂缝,进而在煤中产生更多的人造裂缝与裂隙,从而增加煤层的透气性。
通过进行高压水力压裂作业,可以使煤体中的应力重新分布,在一定范围内减小煤层应力,形成卸压区,同时部分区域会产生应力集中。
大量研究结果表明,应力的降低,可以产生较多的裂隙,大幅度提高煤体的透气性,从而提高煤层瓦斯抽放速率。
承压状态下的煤体经过高压水力压裂以后,随着压裂缝隙的产生,煤层的应力分布、裂隙发育以及相应的透气性系数等参数都要发生规律性的变化。
在一定范围内,应力会大幅度降低,引起受压煤体的裂隙张开,煤体的透气性提高。
同时由于压裂缝隙的存在,受压以后,煤体会因为受压而发生弹塑性变形,在由水力压裂形成瓦斯流动宏观通道的同时,缝隙的上下侧面会形成大量的次生裂隙。
由宏观的压裂缝隙和大量的次生裂隙共同构成了解析瓦斯的流动路径,从整体上看,煤体的整体透气性系数得以大幅度提高。
由于煤体的渗透性提高,矿井瓦斯的顺层或穿层抽采钻孔的单孔影响范围随之扩大,有利于矿井的瓦斯抽放工作的开展。
四、义安矿水力压裂实验过程1、压裂有效影响半径测定依据新义煤矿水力压裂经验,影响半径在15-20米。
为保证水力压裂效果,义安矿水力压裂影响半径进行如下测定:(1)在FD003胶带顺槽3号、4号钻长之间,距离4号钻场中线15米处布置1号压裂孔。
在1号压裂孔左右两侧分别布置一个观察孔即1号、2号观察孔,1号观察孔位于4号钻场中线处,距离1号压裂孔15米;2号观察孔位于2号钻场和3号钻场之间,距离1号压裂孔19米。
1号压裂孔和两个观察孔均沿FD003工作面轨道顺槽方向施工,1号压裂孔设计孔深100米,1、2号观察孔设计孔深70米,其布置方式如图一所示。
(2)先施工1、2号观察孔,每孔施工完成后安装孔板流量计,并连管抽放,抽放参数至少每天测定一次。
(3)1、2号观察孔施工完毕并连管抽放一个圆班后,开始施工1号压裂孔,进行水力压裂,观察1、2号观察孔抽放参数的变化情况,确定水力压裂影响半径。
19m 1号压裂孔2号观察孔1号观察孔15m 2号钻场FD003胶带顺槽3号钻场4号钻场图一1号压裂孔和1、2号观察孔布置方式2、压裂效果测定(1)先施工本煤层钻孔作为观察孔,后施工压裂孔进行水力压裂并观察压裂效果①在FD003工作面第三预抽巷轨道顺槽侧,开口中线后退40米施工本煤层382、376、370、364、358、352、346、340、334、328、322、316、312、308、304、300号,与FD003工作面胶带轨道顺槽侧已施工的本煤层抽放钻孔319—332号共同作为观察孔;由抽放队负责对每一观察孔安装孔板流量计,每天测定抽放参数。
②在FD003第三预抽巷内距轨道、胶带顺槽各47.6米处向工作面回采方向分别施工3号、4号水力压裂孔,先施工4号压裂孔,再施工3号压裂孔,打完一孔压裂一孔。
③压裂孔施工、压裂过程中及压裂后,由抽放队负责继续对观察孔进行抽放参数测定,自2号压裂孔压裂结束开始到3号压裂孔压裂结束向后顺延三班,每班测定参数一次,其它时间每天测定参数一次。
(2)先进行水力压裂,后施工本煤层钻孔作为观察孔并观察压裂实验效果①在FD003第三预抽巷正中和距轨道顺槽、胶带顺槽27.4米处分别沿工作面掘进方向施工5、6、7号压裂孔进行水力压裂。
②对煤层进行压裂后施工本煤层钻孔做为观察孔,观察压裂后施工的本煤层钻孔与普通本煤层钻孔在施工难易程度、抽放参数、浓度及流量衰减速度等方面的变化情况。
各压裂孔及观察孔的实际布置图如图二所示图二压裂效果测定各压裂孔和观察孔布置图五、压裂孔封孔工艺及水力压裂工艺流程1、压裂孔封孔工艺(1)水力压裂专用封孔器封孔钻孔打完后,采用ZF-A51增强型(河北欧亚特种胶管制造有限公司制造)或者SFKA70/45-1500型(河南理工大学制造)水力压裂专用封孔器进行封孔时,用快速街头和U型卡把专用封孔器的连接杆连接到孔内用优质耐高压无缝钢管,然后一同人工送入孔内(专用封孔器在前),边送边连接下一根孔内用优质耐高压无缝钢管,保证不脱节,当人工无法再送入时,将孔内用优质耐高压无缝钢管和300杭钻连接起来,用钻机送入,直至不能送入为止,或者送入深度25米以上。
(2)聚氨酯和膨胀水泥封孔把长度1米左右的彩色布袋用订书机订好,并留一个长200mm 的小口,裹在距离压裂管正头2m处的压裂管上,用扎丝将已裹上的彩色布袋捆紧。
然后在距离压裂管正头4m处将注浆管捆绑在压裂管上,并向彩色布袋的小口处倒入B、C两种聚氨酯各一袋,将聚氨酯和均匀并充满整个彩色布袋后连同压裂管、注浆管立即一同送入空内,边送边连接下一根压裂管和注浆管,直至不能送入或者28m以上,然后在孔口送入2m长度的返浆管,紧贴钻孔上壁以便准确判断膨胀水泥浆或者聚氨酯是否注满。
将小袋卷装膨胀水泥湿润后用长2m的注浆木棍送入孔内,使孔口最外段封孔2m,过30分钟后,通过注浆管向孔中间段注入膨胀水泥浆或者聚氨酯,直至通过返浆管判断出空内已注满才停止,关闭注浆阀门。
其注满浆后的钻孔封孔段如图三所示。
图三注满浆后的钻孔图2、水力压裂工艺流程首先按照集团公司《水力压裂技术标准》的规定去购置相关参数的各种压裂设备并放置在井下合适的地点,铺设并连接好孔外压裂管路,同时用快速接头和U型卡将孔外压裂管路与压裂泵连接起来,压裂泵的另一头与供水箱连接起来,把井下压裂泵处供水管分源截留到供水箱里面以保证压裂时水量跟上,并在压裂泵上安装好压力表,在供水管上安装好水表。
按照水力压裂方案设计的要求在指定地点施工压裂孔,施工好压裂孔后按照水力压裂封孔工艺进行封孔,封孔完成后将孔内用优质耐高压无缝钢管连接到孔外压裂管路上。
准备工作就绪后将FD003胶带顺槽及FD003第三预抽巷的人员全部撤出至FD003联络巷风门外或者FD003第三预抽巷风门外(FD003轨道侧),并设专人在风门外把口,掘进头及其回风巷内,所有电器设备必须切断电源,同时安排管路巡查工巡查一遍压裂管路。
确定合适的初始压力(刚开始几次设置为15MPa,最后几次压裂时设置为4MPa),然后安排专职人员开压裂泵,开始压裂,压裂过程中安排专人观察压力表读数并观察水箱内水量变化情况,同时做好记录。
若未出现异常现象则缓慢升压(注水压力控制在8~30MPa),直至达到最大注水压力,待压力稳定下来压裂1~2小时并且水压下降至实际最大注水压力的30%以上时,可结束注水,缓慢卸压,停止压裂。
六、各压裂孔孔压裂实际情况及打钻施工情况1、2号压裂孔压裂及打钻情况8月13日义安矿FD003胶带顺槽2号钻孔进行了水力压裂实验,该压裂孔实打39m,退钻杆时掉钻杆8根,孔径为89mm,偏角倾角均为0°,采用ZF—A51型专用封孔器(河北欧亚特种胶管有限公司制造)进行封孔,封孔深度为7米。
压裂过程中初始压力设置为15MPa,注水压力16—22MPa不等,最大达到22MPa,最后突然降到5MPa即停止压裂,共压裂了13min,注水总量5m3。
压裂期间,瓦斯探头显示瓦斯浓度为0.15。
停泵后进入压裂地点观察时发现封孔器被压坏了,压裂孔里面有水响声,不过本次压裂注入水很少从钻孔倒流出来,该压裂孔漏水不大,0.5t-1t左右,压裂孔封孔器崩裂,尾端连接头断裂,封孔胶囊留于孔内。
压裂期间其水表读数及注水压力表如下图:2、3号压裂孔压裂及打钻情况8月19日八点班,义安矿第三预抽巷3号压裂孔进行了水力压裂实验,该压裂孔布置在FD003工作面第三预抽巷距轨道顺槽开口47.6m处,距顶1.4m,孔径89mm,左偏5°,倾角下俯2.5°。