煤礦水力壓裂總結(jié)報告-閱讀頁
2024-08-21 21:03本頁面
【正文】 3~4m3/h），但注水壓力明顯小于M8（15~25MPa）。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(yīng)力集中位置以及裂隙、巖溶、斷層等構(gòu)造帶。由于壓2孔壓裂的煤巖層含水量較大，采用壓風(fēng)排粉打鉆取樣無法施工。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。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。壓3孔檢驗孔水分及瓦斯含量測定結(jié)果見下表7。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。圖15 壓4孔壓裂影響范圍 自然排放及抽采效果考察壓1孔及其14個檢驗孔于7月6日接表，于7月25日進行接抽考察，目前已獲得考察數(shù)據(jù)。（一）壓1孔檢驗孔自然排放情況壓1壓裂孔及檢驗孔于7月5日開始裝煤氣表自然排放同時進行讀數(shù)并利用高濃度瓦檢儀測定瓦斯?jié)舛?，其中，?孔由于在孔內(nèi)卸壓排水過程中導(dǎo)致鉆孔堵孔，無法獲得試驗數(shù)據(jù)。根據(jù)自然排放濃度以及瓦斯排放混合量，計算各孔瓦斯自然排放純量，見下表9。兩組孔位置見圖16。圖16 對比鉆孔位置示意圖圖17 平均單孔瓦斯自然排放純量對比曲線圖17為自然排放條件下，壓裂范圍內(nèi)鉆孔與常規(guī)鉆孔進行效果對比。對比分析過程中同樣將常規(guī)鉆孔作為對比孔進行分析。根據(jù)抽采濃度以及瓦斯抽采混合量，計算各孔瓦斯抽采純量，瓦斯抽采純量計算值見下表11。圖18 平均單孔抽采純量對比（三）壓3孔及檢驗孔自然排放及接抽效果考察壓3孔于7月26日安裝瓦斯表進行自然排放4天后接抽，考察數(shù)據(jù)見下表1圖19；檢驗孔以及對比孔于7月31日安裝瓦斯表，8月1日開始接抽。從該孔累計抽放35天的考察結(jié)果看，采用水力壓裂措施后，壓裂孔瓦斯抽放量未出現(xiàn)衰減，隨著煤層中水的排出，瓦斯抽放量在一定時間內(nèi)有增大現(xiàn)象。表13 壓3檢驗孔瓦斯抽采純量考察記錄表考察日期累計天數(shù)單孔瓦斯純量m3/min3132補4343537388/1早2 8/3早4 8/4夜5 8/8早10 8/10早12 8/12中14 8/15早17 8/17早19 8/19早21 8/22早24 8/24早26 8/29早319/2中35 圖20 壓3檢驗孔單孔瓦斯抽采純量曲線上述圖表中，檢驗孔31，32，35，38均在壓裂影響范圍外，補4，34，37均為壓裂影響范圍內(nèi)部的檢驗孔，平均單孔瓦斯抽采純量要高于常規(guī)鉆孔，說明，壓裂后，壓裂影響范圍內(nèi)煤層透氣性有了較大提高。表14 壓4檢驗孔瓦斯抽采純量考察記錄表測量日期抽采天數(shù)單孔抽采純量（m3/min）備注4445464748493 14KPa5 10 12 8/12中14 8/15早17 8/17早19 8/19早21 8/22早24 8/24早26 8/29早31 9/2中35 圖21 壓4檢驗孔單孔瓦斯抽采純量曲線壓裂后，壓4孔由于放水卸壓過程中堵塞無法考察，對壓4檢驗孔的考察結(jié)果表明：M8煤層壓裂范圍內(nèi)的檢驗孔抽放效果好于M7煤層，平均單孔抽放純量較常規(guī)穿層鉆孔提高2～10倍。壓裂過程中經(jīng)過反復(fù)多次壓力下降過程，每次壓力下降過程均對應(yīng)出現(xiàn)明顯的流量上升，推斷為多次小范圍壓開后，由注水量增加導(dǎo)致；壓裂最后壓力、流量相對穩(wěn)定變化，壓裂過稱終止；對壓裂影響范圍內(nèi)的檢驗孔與未受壓裂影響的孔對比結(jié)果表明：壓裂后，鉆孔瓦斯抽采濃度及純量均有較大幅提高。②壓2孔試驗表明：同時對M7～M12進行壓裂方案不可行。從該孔累計抽放35天的考察結(jié)果看，采用水力壓裂措施后，壓裂孔瓦斯抽放量未出現(xiàn)衰減，隨著煤層中水的排出，瓦斯抽放量在一定時間內(nèi)有增大現(xiàn)象。M8煤層壓裂范圍內(nèi)的檢驗孔抽放效果好于M7煤層，平均單孔抽放純量較常規(guī)穿層鉆孔提高2～10倍。壓3孔壓裂范圍較小推斷還與壓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卸壓，使得壓裂孔內(nèi)水沿裂隙滲出，難以在煤層中形成有效擴展裂隙。壓1孔累計壓裂時間為57小時44分鐘，壓裂過程中松軟煤層在高壓水反復(fù)作用下進一步發(fā)生軟化，在壓裂范圍內(nèi)施工壓裂孔過程中垮孔、卡鉆現(xiàn)象較多，其中有多個檢驗孔發(fā)生垮孔，導(dǎo)致抽采數(shù)據(jù)較小報廢，而且越靠近壓裂孔，垮孔概率越大。③由于水力壓裂對煤層注入水量較大，后續(xù)對壓裂孔及其檢驗孔的效果考察中持續(xù)有水流出，采用現(xiàn)有膜式煤氣表考察瓦斯排放量受孔內(nèi)出水的影響較大，而且煤氣表進出氣端口徑過小（10mm左右），持續(xù)考察過程中會有較多煤氣表損壞。④鑒于壓裂孔和檢驗孔數(shù)較少，考察時間較短，需今后進一步大量試驗考察，方可得出更符合實
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