煤矿水力压裂总结报告
压裂作业总结汇报

压裂作业总结汇报压裂作业总结报告一、引言压裂作业是一种用高压液体将高分子聚合物等流体注入地层裂缝中,以增加地层裂缝的宽度和长度,从而提高油气储层的产能和采收率的作业技术。
本报告旨在总结压裂作业的实施情况,评估作业效果,并提出改进建议。
二、作业概述本次压裂作业是在某油田的一个井位上进行的,选取了压裂液体配方,确定了作业参数,并安排了具体的施工方案。
作业过程中,按照方案进行了井口准备、液体配送、压裂泵驱动等操作步骤,并进行了相应的监测和控制。
三、作业效果评估在压裂作业结束后,我们进行了相应的作业效果评估。
通过监测和分析数据,得出以下评价结果:1. 地层裂缝扩展效果良好:通过地层监测仪器反馈的数据来看,压裂作业后地层裂缝的宽度和长度有明显的增加,符合预期效果。
2. 油气产能提升明显:压裂作业后,该井位的日产油量和日产气量有了明显的提升,说明压裂作业成功地提高了油气储层的产能和采收率。
3. 压裂液体稳定性较好:在作业过程中,压裂液体的密度、黏度等参数均稳定,未出现异常情况,说明压裂液体的配方合理,并得到了有效控制。
四、问题分析尽管压裂作业取得了一定的成功,但我们还是发现了一些问题:1. 作业过程中的设备故障:在压裂作业中,一些设备出现了故障,导致作业进度受到了影响。
这需要我们在后续作业中加强设备的维护和管理,提高设备的可靠性。
2. 压裂液体的配方存在不足:虽然压裂液体的稳定性较好,但在实施过程中,我们也发现了其配方存在一些不足之处,需要进一步优化和改进。
五、改进建议基于上述问题分析,我们针对性地提出以下改进建议:1. 设备维护和管理的加强:加强对压裂设备的定期维护和检修,提高设备的可靠性和稳定性,减少设备故障对作业进度的影响。
2. 压裂液体配方的优化:结合本次作业的实际情况,进一步优化压裂液体的配方,改善其性能,提高液体的适应能力和流变特性。
3. 优化施工方案:通过总结本次作业的经验,进一步优化压裂作业的施工方案,提高施工效率和作业质量。
xx矿水力压裂总结-2009.9.15

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。
顶板水力压裂工艺汇报

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三、水力压裂工艺应用情况
2、水力压裂实施过程
2013年后半年开始水力压裂试验准 备工作,2014年初在151305综采工作 面开始试验水力压裂工艺,初采期间 工作面在推进14m后直接顶垮落到位, 一周内完成初采,后续在15#煤综采 工作面推广应用。
151305工作面支架后方悬顶长度 监测数据
9#煤切眼水力压裂钻孔布置图
153302 切眼
45°
二、水力压裂工艺介绍
3、水力压裂钻孔设计
15#煤切眼压裂钻孔设计: ➢压裂钻孔-H,钻孔长度为25m,倾 角为45°,垂深17.7m,间距20m。 I ➢压裂钻孔-S,钻孔长度钻25m,倾 角为45°,垂深17.7m,间距20m。 II ➢压裂钻孔-L,钻孔长度钻33m,倾 角为30°,垂深16.5m,间距20m。
二、水力压裂工艺介绍
5、水力压裂系统主要施工机具
序号
一 1 2 3 二 1 2 3 4 三 1
部件名称
高压注水系统 三柱塞泵 高压胶管
注水钢管及密封件 封隔系统 封孔器 储能器 手动泵
高压树脂胶管 智能窥视系统 矿用窥视仪
型号和规格
3ZSB80/62-90 R15-6sp-13-66Mpa
ZS1.5
煤柱
153203巷
20m 20m
43m
20m 20m
25m 18m
二、水力压裂工艺介绍
3、水力压裂钻孔设计
15#煤顺槽压裂钻孔设计: ➢压裂钻孔-H,钻孔长度为25m, 倾角为45°,垂深17.7m。 ➢压裂钻孔-S,钻孔长度钻25m, 倾角为45°,垂深17.7m。 ➢压裂钻孔-L,钻孔长度钻33m, 倾角为30°,垂深16.5m。
153203巷
井下压裂年终总结

井下压裂年终总结1. 背景介绍井下压裂是一种常用的油气开采工艺,通过高压液体将岩石破碎以释放油气。
本文将对井下压裂在过去一年的应用情况进行总结和分析。
2. 井下压裂技术的发展趋势井下压裂技术在过去一年中得到了广泛应用,并且在不断发展壮大。
以下是井下压裂技术的几个发展趋势:2.1 高效能源利用在压裂过程中,液体的注入和排出是关键环节。
近年来,随着技术的进步,越来越多的压裂液体被回收和循环利用,以减少能源消耗和环境影响。
2.2 数字化管理系统井下压裂作业通常需要复杂的设备和人员配合,为了提高工作效率和安全性,许多公司开始采用数字化管理系统。
这种系统可以实时监测和控制井下压裂过程,提供准确的数据和分析结果,帮助优化作业计划和决策。
2.3 智能化设备应用随着技术的不断进步,越来越多的智能化设备被应用于井下压裂作业中。
这些设备可以自动调节压力、温度和液体流量等参数,提高作业的稳定性和效率。
3. 井下压裂应用案例分析在过去一年中,井下压裂技术在多个油气田中得到了广泛应用。
以下是两个井下压裂应用案例的分析:3.1 案例一:某油田井下压裂在某油田的井下压裂作业中,采用了最新的数字化管理系统和智能化设备。
通过实时监测和控制,作业效率显著提高,同时降低了安全风险。
3.2 案例二:某气田井下压裂某气田在过去一年中进行了大规模的井下压裂作业,成功提高了气田的产能。
通过回收和循环利用压裂液体,节约了能源消耗。
此外,智能化设备的应用也提高了作业的精确度。
4. 井下压裂的挑战与展望尽管井下压裂技术在过去一年中取得了显著的进展,但仍面临一些挑战。
例如,压裂液体的回收和循环利用仍需要进一步完善,智能化设备的研发和应用也需要不断提升。
展望未来,井下压裂技术有望在成本效益、环境友好性和作业效率等方面迎来更大的突破。
5. 总结井下压裂技术在过去一年中取得了显著的进展,高效能源利用、数字化管理系统和智能化设备等趋势成为技术发展的主要方向。
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。
2021年鱼田堡煤矿“水力压裂”工作小结

鱼田堡煤矿“水力压裂”工作小结鱼田堡煤矿“水力压裂”工作小结该矿5#煤层“水力压裂”工作从201*年8月份开始开展,已进行七次“水力压裂”试验。
第一次试验,压裂孔采用胶囊封孔,因胶囊难以承受高压,造成注水量少而压裂效果差。
第二次试验,压裂孔采用水泥沙浆封孔,孔内注水量大。
该压裂孔已抽采瓦斯4000m3以上,平均每个月达1000m3以上(0.025m3/min)。
是压裂效果最好的一个孔。
第七次试验,时间是201*年3月17日,压裂孔位于-350m水平四石门以北硅质灰岩抽放巷275m处,注水压力24~30MPa,注水时间1小时左右,出水观察孔与压裂孔的间距分别为倾斜上方7m、倾斜下方11m、走向10m(如加上观察孔南面距出水锚杆孔的水平间距4m,则走向半径为14m)。
压裂孔与观察孔封孔工艺采用封孔机将水泥浆(白水泥与普通水泥比例为13)封至见煤层处(平均孔深25m左右),孔口0.5m段人工采用玛丽散(玛丽散树脂与摧化剂比例为11)封堵。
存在的问题一是无缝钢管的端头焊接处可能存在孔隙问题;二是封堵后水泥沙浆凝固时间偏短(仅两天);三是硅质灰岩层面与外生裂隙发育,注水时岩帮出水(如第七次试验时压裂孔的上部0.5m处岩帮小范围有水渗出);四是水箱底部排水管出水,造成注水量无法计准。
逢春煤矿水力压裂半径达25m,渝阳煤矿使用高压泵的压力达50MPa,鱼田堡煤矿使用高压泵的压力可能偏低了。
201*年3月20日扩展阅读煤矿井下高压水力压裂安全技术标准(审查修改稿)ICS73点击此处添加中国标准文献分类号DB50地方标准重庆市DB50/XXXXX煤矿井下水力压裂安全技术规范SafetyandTechnicalSpecificationforCoalmineUndergroundHydraulicFractu ring(报批稿)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施发布DBXX/XXXXX目次前言.................................................................. ..............III1范围.................................................................. .............12规范性引用文件.................................................................. ...13术语和定义.................................................................. .......14压裂条件.................................................................. .........25压裂方式与压裂孔布置 (26)压裂孔封堵.................................................................. .......37压裂设备及附件配置.. (4)8压裂液与支撑剂.................................................................. ...59压裂施工场地.................................................................. .....510压裂操作要求.................................................................. ....611压裂保障.................................................................. ........6附录A(资料性附录)压裂设计方案编写提纲............................................1附录B(资料性附录)压裂效果评估报告编写大纲. (3)IDBXX/XXXXX前言煤矿井下高压水力压裂是提高煤矿瓦斯抽采率的有效手段,对防治瓦斯事故,促进煤矿安全生产有着重要意义。
2024年压裂工作总结认识

____年压裂工作总结认识导语:随着能源需求的不断增长,压裂工作在能源行业中扮演着十分重要的角色。
____年,我负责参与了一系列压裂工作项目,以下是对这些工作的总结与认识,以供参考。
一、项目背景____年是能源行业发展的重要一年,许多新的压裂工作项目被启动。
由于能源供应紧张和环境压力的加大,传统压裂技术已经不能满足需求,因此我们团队致力于研究和应用新的压裂技术,以提高生产效率并减少对环境的影响。
二、项目概述在____年,我参与了多个压裂工作项目,主要包括:1. 压裂液配方优化项目:通过对不同配方的压裂液进行实验室测试和模拟研究,确定最佳的压裂液组合,以提高油气产量和压裂效果。
2. 井下操作技术改进项目:通过改进井下设备和技术,提高压裂操作的精准度和稳定性,减少人为失误和事故的发生。
3. 环保压裂技术研究项目:致力于开发和应用环保型压裂液和技术,减少对地下水和环境的污染。
4. 压裂装备更新项目:引进最新的压裂装备,提高设备的自动化程度和生产效率。
三、工作成果在以上项目中,我取得了以下一些工作成果:1. 压裂液配方优化方案:通过实验室测试和模拟研究,我们确定了一种新的压裂液配方,该配方不仅在提高生产效率和油气产量方面表现出色,而且对环境友好。
2. 井下操作技术改进方案:通过改进井下设备和操作技术,我们成功减少了操作失误和事故的发生率,提高了安全性和作业效率。
3. 环保压裂技术研究成果:我们研究出一种使用环保型压裂液并结合微生物处理的技术,能够有效减少对地下水和环境的污染。
4. 压裂装备更新成果:我们成功引进了一套最新的压裂装备,该装备具有高度自动化的特点,提高了生产效率和工作安全性。
四、项目感悟在____年的压裂工作中,我体会到了以下几点感悟:1. 技术创新是推动工作进步的驱动力:通过不断研究和创新,我们在压裂液配方、井下操作和环保技术等方面取得了一些重要的成果。
技术创新是提高工作效率和减少环境影响的关键。
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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2#孔设计压裂M7~M12煤层,累计注水量390.13m3,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。
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围是上方30m,下方20m,沿走向最大影响围是30m。
该孔压裂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,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0.004731~0.012511 m3/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,瓦斯抽放量在一定时间有增大现象。
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围是下方56.5m,沿走向最大影响围是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煤层压裂围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。
1 前言松软低透气性煤层由于承受上部覆岩的重量,煤层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,瓦斯威胁日益加剧,为高效增透抽采瓦斯,打通一矿强化水力压裂技术攻关,先后采用航天动力泵业生产的HTB500型高压泥浆泵以及六合煤机公司生产的BZW200/56型高压泵进行了水力压裂试验,并对试验效果及该技术的适用性进行考察,试验过程过不断优化高压水力压裂技术工艺,提高压裂效果、降低压裂成本,为水力压裂技术在全矿的顺利推广应用提供了有力保障。
打通一矿根据公司水治瓦斯计划要求,顺利完成节点计划任务,公司计划任务及完成情况见下表1:表1 松藻煤电公司打通一矿水力压裂计划表2 试验地点概况2.1 工作面布置打通一矿现为上保护层的开采方式,主采煤层为M7、 M8煤层。
M7煤层作为保护层首先开采,为解决开采M7保护层时的大量瓦斯涌入和对主采M8煤层的瓦斯治理,必须对主采M7、M8煤层进行煤层瓦斯预抽,为提高预抽效果,分别对主采M7、M8煤层进行高压水力压裂增透。
试验地点选择在W10#瓦斯巷,上方对应为W2706工作面运输巷。
2.2 试验地点的煤层、瓦斯情况打通一矿可采煤层有M7~M8共2层,各煤层厚度见打通一矿煤层柱状图1。
高压水力压裂试验地点煤层埋深约为500~590m。
该处煤层瓦斯含量及水分已在压裂试验前取样测定、煤层压力已通过施工测压孔测定,瓦斯参数测定结果见表2。
表2 试验地点原始煤层瓦斯参数试验地点W10#瓦斯巷目前风量1300m3/min,瓦斯浓度0.05%。
3 压裂设备选型及运输安装3.1 压裂设备选择根据打通一矿煤层赋存条件,本次高压水力压裂试验使用的高压泵为航天动力公司生产的HTB500型压裂泵,以及六合煤机公司生产的BZW200/56高压泵。
各个泵的性能参数见下表3。
表3 压裂泵主要性能参数3.2设备运输及安装整套设备的安放及管路布置需要考虑整套设备能够顺利到达安装地点,要明确制定设备的下井路线。
(一)HTB500型压裂泵运输及安装考虑到本压裂泵组体积较大,整套设备的安放及管路布置需要考虑整套设备能够顺利到达安放地点,设备的下井路线为:金鸡岩副斜井→+350主石门→W区主石门→W区轨道下山→280主石门→W区280皮带运输巷→W10#瓦斯巷进入试验地点。
图2为水力压裂设备安设地点示意图。
(二)BZW200/56型压裂泵运输及安装本次高压水力压裂试验使用的高压泵为六合泵业公司生产的BZW200/56型压裂泵,压裂泵最大工作压力56MPa,考虑到本压裂泵组与航天动力泵业公司的高压泵相比体积较小,因此,设备运输从罐笼下井,经竖井→W区主石门→W区轨道下山→280主石门→W区210材料下山→W区210石门→W区210大巷进入试验地点。
图2为水力压裂设备到达压裂地点后的布置示意图。
高压泵安设在W10#瓦斯巷+210处新鲜风流中,控制台布置在210中部大巷至W10#瓦斯巷绕道,见图2;水表安装在高压泵的进水侧,将井下供水管连接至高压注水泵的水箱进水口;常压水通过高压泵加压后,采用高压胶管与压裂管连接,将高压水流输送至钻孔。
图2水力压裂设备布置示意图4 钻孔设计及施工4.1 压裂孔设计及施工(一)压裂孔位置本次压裂试验分两阶段进行。
第一阶段采用航天动力HTB500型高压泥浆泵,共设计压裂孔2个(压1#、压2#),位于W10#瓦斯巷上平巷,其中压1#孔设计压裂M7煤层,压2#孔设计压裂M7~M12煤层;试验第二阶段采用六合煤机公司生产BZW200/56型高压泵,共设计压裂孔2个(压3#、压4#),位于W10#瓦斯巷210下方,见图3,其中压3#孔设计压裂M7煤层,压4#设计压裂M8煤层。
图3 压裂钻孔位置图(二)压裂孔设计及施工压裂孔施工采用ZY-150型钻机,压裂孔施工参数见表4。
表4 W10#瓦斯巷压裂孔施工参数压裂孔号施工日期倾角方位角钻孔直径扩孔直径孔深排粉工艺终孔位置压1# 5.14中班90°- Φ75mmΦ94mm57.15m 水排M7顶板1.5m压2# 5.16中班90°- Φ75mmΦ94mm48m 水排M7顶板1.5m压3# 6.13中班90°- Φ75mmΦ94mm55.6m 水排M7顶板1.5m 压4# 6.0夜班90°- Φ75mmΦ94mm51m 水排M8顶板1.5m (三)压裂孔封孔工艺压裂试验第一阶段,孔压裂管采用规格为:孔口前10米采用壁厚13mm,DN25mm无缝钢管,孔采用壁厚8mm,DN25mm无缝钢管,每段长2m,其中煤孔段压裂管做成筛管,见图4。
图4 压裂管顶端筛管段结构图压裂试验第二阶段通过总结第一阶段经验,孔口段10m仍采用壁厚13mm,DN25mm无缝钢管,孔剩余段采用壁厚4mm,DN25mm普通焊管,顶端结构与第一阶段的相同,压裂管道达到使用要求。
改进后,由于孔压裂管总重大大降低,压裂管输送时间由原来的2~3h缩短到1h以,压裂管成本比原来降低70%,降低了成本、劳动强度的同时,消除了压裂管由于自重过大导致滑落伤人的安全隐患。
压裂孔封孔工艺图见图6,压裂钻孔采用Φ75mm钻头施工完成后,用Φ94mm直径的钻头扩孔至压裂煤层底板,确保DN20mm注浆管能正常送入孔至M7煤层底板;孔压裂管为DN25 mm,壁厚8.0 mm的无缝钢管,每根长2m,采用螺纹连接;压裂管前端为2根筛管,筛管靠近“马尾巴”50-100cm用纱布包裹,防止砂浆回流堵塞压裂管;压裂管每根长2 m,采用钻机送入,直接送入压裂钻孔孔底;封孔注浆管采用DN20mm钢管,每根钢管长2m,两头套丝,采用管箍连接,送入孔压裂煤层底板下0.6米;注浆管口与截止阀连接,截止阀与注浆泵注浆管连接;注浆时开启球阀,注浆结束后及时关闭截止阀;在第3根压裂管上捆绑棉纱,其形状如“马尾巴”,其方法是将棉纱一端绑在压裂管上,当压裂管筛管送至孔底时停止送管,向孔外方向拉动压裂管,棉纱收缩,起到封堵水泥砂浆及过滤水的作用;棉纱长度不小于0.4m,数量以与孔壁较紧密接触为准,为与压裂管绑捆,可在压裂管上焊接小齿。