煤岩定向射孔对水力压裂裂纹扩展影响的研究

• 作者: 岳建平 张宪尚 牟景珊 陈德敏 隆清明
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 定向射孔 起裂压力 裂纹宽度 煤层增透
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 安全科学与工程
• 页码范围: 129-134
• 页数: 6页
• 分类号: TD712
• 语种: 中文

摘要

瓦斯抽采是制约煤矿高效生产的关键.为提高低渗透、难抽采煤层瓦斯抽采效率,针对煤岩定向射孔对压裂裂纹扩展的影响,采用扩展有限元方法对水力致裂煤层流固耦合模型进行求解,研究并揭示了应力差、射孔方位角及射孔深度对裂纹扩展规律、起裂压力及裂纹宽度的影响.研究结果表明:射孔转压裂时,裂纹先在射孔的孔底处起裂,并最终转向了与最大水平主应力一致的方向上继续扩展;平面应力差增大时,更容易形成长而宽的裂纹,平面应力差由2 MP a增加到7 MP a的过程中,起裂压力增加了94.4％,但最终形成的裂缝宽度增加了375％;射孔方位角越大,所形成的裂纹越短,射孔方位角从0°增加到60°的过程中,裂纹的起裂压力增加了187％,而最终形成的裂纹宽度降低了84％;较深的射孔能形成较长和较宽的裂纹,当射孔深度与钻孔半径的比值从1.0增加到3.5的过程中,裂纹的起裂压力降低了51.4％,而裂纹的宽度增加了145％.因此建议在实际的施工中,要尽可能准确地取得煤层地应力分布情况,选择与最大主应力一致的方向上射孔,并选择合适的射孔参数,以达到较为理想的射孔深度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	隆清明		17	57	5.0	6.0
2	陈德敏		10	7	1.0	1.0
3	岳建平		9	18	3.0	3.0
4	牟景珊		6	16	3.0	4.0
5	张宪尚		8	10	2.0	3.0