定向长钻孔水力压裂增透技术
发布时间：
2024-12-06
1.技术简介：利用定向钻进技术，沿煤层或煤层顶、底板施工长钻孔，成孔后在岩孔段内下入高压油管，利用膨胀胶囊快速封孔。而后采用高压力、大流量的柱塞泵向钻孔内注入高压水，对整个钻孔范围内的煤层进行整体压裂或者进行分段压裂。当高压水能远大于煤层漏失量形成压力，压力大于煤层破裂压力后煤层裂缝开启，随着压裂液继续注入，裂缝不断延伸和扩展并产生新的裂缝，在煤层中形成丰富的裂隙网络的一种增透技术。
2.应用目的：大幅度增加压裂体积，降低工程施工成本、减少瓦斯抽采达标时间，缓解采掘接替。同时，达到增加煤层透气性，提高碎软低渗煤层瓦斯抽采效果的目的。
3.适用条件：适用于低渗高突煤层，高产高效工作面，地质条件简单~中等的工作面，若遇断层及地质构造带定向钻进的效果差，需要专业队伍施工。
4.部分应用实例：定向长钻孔整体水力压裂增透。该项技术率先在阳煤矿区新景公司8100米集中配风巷南六底抽巷进行试验应用，施工定向钻孔终孔深度495m，其中岩孔段188m，煤孔段307m，钻孔直径120mm。压裂施工最高注水压力26.09MPa，最大施工排量56.45m3/h，平均施工排量30 m3/h，注入时间50小时27分钟，累计注水量1510m3，实现压裂影响长度300米以上。2016年6月开始产气，前3个月，
单日平均抽采瓦斯纯量2475m3/d，平均浓度72.27%。抽采13个月，单日抽采纯瓦斯量还保持在1500m3/d，累计瓦斯抽采量达80万m3。与普通未进行水力压裂的千米钻孔对比，单孔平均瓦斯抽采纯量提高了17.37～86.0倍；与附近普通穿层压裂钻孔对比，单孔平均瓦斯抽采纯量提高了27.74倍。
定向长钻孔分段水力压裂增透。该技术在阳泉寺家庄矿率先进行了应用，施工底板梳状钻孔，底板岩层主孔长534m，孔径120mm，施工了4个分支孔进入煤层，将煤层段分成了5段，对这5段依次进行了封孔及水力压裂，最大注水压力17.18MPa，单段最大注水量611m3，累计注水1098 m3。15#煤层原始瓦斯含量平均为8.31m3/t，压裂影响范围内测定的15#煤层瓦斯含量平均为6.09m3/t，降低了26.7%。邻近区域穿层钻孔的瓦斯抽采浓度普遍较低，压裂钻孔抽采浓度提高了10~13倍，抽采量提高了3~8倍。
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