煤礦水力壓裂總結(jié)報告(編輯修改稿)
2024-08-29 21:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖8。圖8 流量、壓力—時間關(guān)系曲線圖8為壓1孔壓裂過程中流量、壓力時間關(guān)系曲線，已消除開關(guān)泵過程壓力流量變化對曲線的影響，通過分析曲線可初步得出以下結(jié)論：①高滲透性硬煤層在壓裂過程中，壓力達到煤層起裂壓力后煤層壓開，壓力急速下降，流量大幅上升，最終壓力流量穩(wěn)定。與高滲透性硬煤層水力壓裂不同，打通一礦松軟突出煤層在進行水力壓裂時呈現(xiàn)特有的規(guī)律性：②在高壓水壓裂過程中，經(jīng)過反復多次壓力下降過程（圖中較為明顯的有7處）；③多次壓力下降過程中，均對應出現(xiàn)明顯的流量上升，推斷為多次小范圍壓開后，注水量增加；④最終壓力、流量相對穩(wěn)定變化，壓裂過稱終止；從壓2孔壓裂過程數(shù)據(jù)看，整個壓裂過程中泵壓17～，～。從壓力流量關(guān)系推斷：該孔由于壓裂范圍較大（M7～M12），中間出現(xiàn)滲透率較大的煤巖層，造成流量較大，壓力降低。 BZW200/56型泵壓裂試驗6月13日～6月25日施工壓壓4孔并成功實施封孔。壓3孔、壓4孔分別終孔于M6月23日～6月27日對壓3孔實施壓裂，壓3，～；于6月28日早班開始壓裂壓4孔，最終累計注水量121m3，泵壓15～25MPa。本次壓裂過程中，排除開關(guān)泵過程對泵壓變化的影響，持續(xù)壓裂過程中，泵壓未出現(xiàn)明顯下降；并且由于高壓泵本身自帶的流量監(jiān)測系統(tǒng)已壞（讀數(shù)恒定變化，讀數(shù)遠大于實際值），因此，不能形成流量變化曲線，難以通過流量的變化判斷是否壓開。通過實施這次壓裂可得到以下結(jié)論：①從目前對壓壓4孔壓裂情況看，采用六合BZW200/56型泵壓裂，在M8煤層中的注水流量（6~8m3/h）要明顯大于M7煤層（3~4m3/h），但注水壓力明顯小于M8（15~25MPa）。②壓3孔初步檢驗可知有效壓裂范圍較小，主要與壓3孔下方5m范圍內(nèi)出現(xiàn)一貫通裂隙有關(guān)，該裂隙對壓裂孔的有一定的泄壓作用，使壓裂孔內(nèi)水沿裂隙滲出，難以在煤層中形成有效裂隙擴展。另外，在壓裂過程中，W10瓦斯巷210繞道處（泵安裝位置）由于水壓裂及滲水浸泡，該處巷道發(fā)生片幫和冒落（該處進場已嚴格找頂），因此，后續(xù)壓裂過程中要嚴格避開繞道等巷道應力集中位置以及裂隙、巖溶、斷層等構(gòu)造帶。6 壓裂效果考察 壓裂范圍考察（一）壓裂試驗第一階段煤層含水量及瓦斯含量變化壓1累計施工效果檢驗孔14個，其中沿煤層傾向9個，沿煤層走向有5個。由于壓2孔壓裂的煤巖層含水量較大，采用壓風排粉打鉆取樣無法施工。壓1沿M7煤層傾向、走向檢驗孔壓裂后含水量變化分別見圖圖10：圖9 沿M7煤層傾向含水量變化（東西向）壓裂前后含水量變化曲線（負距離為壓1孔傾向下方檢驗孔）表明：①壓裂后壓1孔傾向上方下方50m范圍內(nèi)含水量均有較大幅度升高，表明傾向最大壓裂影響范圍為50m； ②圖10為沿M7煤層走向含水量變化，根據(jù)該方向水分含量測定結(jié)果可得：M7煤層走向壓裂影響范圍是70m。圖10 沿M7煤層走向含水量變化（南側(cè)）③壓裂后壓1孔傾向下方水分含量略高于下方水分含量。%，綜合考慮壓裂孔傾向、走向的檢驗孔出水情況及水分含量測定結(jié)果，可判斷壓1孔壓裂影響范圍見圖11： 圖11 壓1孔壓裂影響范圍示意圖高壓水壓入煤層引起局部煤層瓦斯運移，導致壓裂局部瓦斯重新分布。通過施工檢驗孔進行取樣檢測瓦斯含量，考察壓裂范圍內(nèi)煤層瓦斯含量分布，由于壓裂完成后孔內(nèi)卸壓一定時間內(nèi)煤層瓦斯又會沿反方向分布，因此考察的重點是前期施工的壓1孔上方檢34，檢24，檢14，補檢1共4個檢驗孔，該4個孔分別在完成壓裂后3～7d內(nèi)施工，瓦斯含量數(shù)據(jù)較能反映水力壓裂對煤層瓦斯分布影響，表圖12為以上4個檢驗孔M7煤層瓦斯含量變化。表6 壓裂孔E向檢驗孔M7煤層瓦斯含量變化孔號距壓1孔距離M7瓦斯含量（m3/t）備注測壓孔壓1上方70m壓裂前檢34壓1上方50m壓裂后檢24壓1上方40m壓裂后檢14壓1上方30m壓裂后補檢1壓1上方20m壓裂后圖12 壓裂后M7煤層瓦斯含量變化由以上曲線可以看出，壓裂導致煤層游離瓦斯重新分布，有以下分布規(guī)律：①靠近壓裂孔區(qū)域由于高壓水在煤層中的驅(qū)替作用，煤層游離瓦斯向壓裂延伸方向運移，越靠近壓裂孔，瓦斯含量越低；②在壓裂影響范圍線附近區(qū)域（壓1孔在該方向壓裂影響范圍是40m），瓦斯含量一度超過原始煤層瓦斯含量，形成壓裂富集區(qū)，見圖13，主要與瓦斯在壓裂作用下煤層瓦斯運移富集有關(guān)；③在壓裂延伸方向瓦斯含量變化幅度并不大（壓1～ m3/t），主要是因為煤層中大部分瓦斯以吸附瓦斯為主，游離瓦斯只占很小一部分，壓裂對煤層瓦斯的驅(qū)替只對游離瓦斯起作用；圖 13 壓1孔壓裂瓦斯富集區(qū)域（二）壓裂試驗第二階段煤層含水量及瓦斯含量變化壓3共計施工檢驗孔9個，其中沿煤層傾向7個，沿煤層走向有2個，壓4共計施工檢驗孔10個，其中沿煤層傾向7個，沿煤層走向有3個。壓3孔檢驗孔水分及瓦斯含量測定結(jié)果見下表7。表7 壓3孔檢驗孔取樣測定情況檢驗孔號施工次序施工日期水分M7瓦斯含量（m3/t）備注補檢3（下50m）1%無水J31（下40m）2%無水J32（下30m）3%無水J33（下20m）4%1d后出水補檢4（下10m）5%出水J34（南20m）6%1d后出水J35（南30m）7%無水J37（上20m）8%1d后出水J38（上30m）9%無水根據(jù)檢驗孔水分取樣檢驗結(jié)果可推斷壓3孔壓裂影響范圍如下圖14。圖14 壓3孔壓裂影響范圍壓4孔檢驗孔水分及瓦斯含量測定結(jié)果見下表8。表8 壓4孔檢驗孔取樣測定情況檢驗孔號施工次序施工日期水分M8瓦斯含量m3/t備注J42（下30m）1%出水J41（下40m）2%出水補檢1（下50m）3%出水補檢2（）4%無水J45（南40m）5%1d后出水J44（南30m）6%出水J46（南50m）75%無水J47（上20m）8%出水J48（上30m）9%出水J49（上40m）10%
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