井下煤层水力压裂裂缝导向机理及方法

• 作者: 刘勇 卢义玉 夏彬伟 宋晨鹏 胡科
• 来源期刊: 重庆大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤层 水力压裂 裂缝导向 瓦斯抽采
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 页码范围: 8-13
• 分类号: TD712
• 语种: 中文
• DOI: 10.11835/j.issn.1000-582X.2013.09.002

摘要

针对井下煤层水力压裂裂缝扩展无序导致抽采效率低的问题,提出水力压裂裂缝导向方法,即采用高压水射流割定向缝导向裂缝起裂及扩展.在压裂孔周边合理布置导向钻孔,压裂孔及导向钻孔均采用水射流割缝技术在煤孔中形成定向缝隙.在地应力作用下缝隙尖端形成剪切破坏区,在内水压的作用下裂缝在缝隙尖端起裂；通过计算射流割缝缝隙水平延长方向最大主应力方向得出,裂缝在尖端起裂后沿水平方向延伸；在此基础上研发了裂缝导向技术工艺,即钻孔布置工艺、封孔工艺及压裂工艺,并成功应用于典型低透气性煤层；试验结果表明:该方法能够导向裂缝的延伸,压裂半径为25 m以上；抽采数据表明瓦斯抽放平均浓度为68％,单孔平均抽放纯量为0.037 m3/min;采用裂缝导向技术后相比普通孔瓦斯抽放纯量提高了11.26倍,抽放浓度提高了2.12倍.