针对阳煤一矿81303工作面进风巷大面积悬顶问题;在分析煤层赋存特征、地质力学等参数的基础上,确定开展水力压裂切顶卸压技术实践。通过设计合理的压裂参数和工艺,现场压裂效果显示:随着工作面的推进,减轻了工作面端头受超前支承压力的影响,缩短了采空区悬顶长度,同时减小了冒落岩石的块度;本次实践为工作面安全回采提供了重要技术支撑,具有重大推广意义。
作者:薛伟超; 李艳增 期刊:《煤矿安全》 2019年第12期
以松藻矿区为例,采用RFPA软件,模拟分析单孔定向预置缝槽控制压裂煤层在不同缝槽长度、不同缝槽与地应力分量夹角条件下水压裂缝的扩展规律。研究表明:预置缝槽钻孔能够有效降低钻孔附近煤层水力压裂的破裂压力和裂缝稳定扩展压力并增大裂缝扩展范围,裂缝范围最大可提高至常规钻孔的2倍。
作者:李玉伟; 龙敏; 汤继周; 陈勉; 付晓飞 期刊:《石油勘探与开发》 2020年第01期
为了对水力压裂裂缝高度进行准确预测,针对高应力多分层的复杂地层,基于断裂力学理论分析裂缝扩展过程中裂缝尖端应力集中产生的塑性区分布对缝高扩展的影响,建立水力压裂缝高计算模型并进行求解,通过与其他2种缝高模型(MFEH、FracPro)计算结果进行对比以验证该模型的准确性。模型实例计算的敏感性分析表明:水力压裂的缝高会呈现阶梯生长的扩展形态,且裂缝缝高越大,阶梯生长的现象越明显;地应力对裂缝缝高的生长起主要的控制作用,...
针对顶板坚硬、采空区悬露顶板面积较大、对临近巷道围岩变形影响较大等问题,提出超前水力压裂预切顶板方法,使采空区悬露顶板及时垮落。研究表明,工作面回采后预切顶板在裂隙面、岩层自重及动压影响下及时垮落,临近3314巷道围岩变形与未切顶时相比大大减少,大大缓解了临近巷道支护难度,减少了巷道返修工程量。
作者:孟召平; 雷钧焕; 王宇恒 期刊:《煤炭学报》 2020年第01期
水力压裂有利区评价是煤储层压裂改造施工设计的基础。通过对沁水盆地西南部3号煤储层42个水力压裂地应力测试数据统计,系统分析了研究区煤储层地应力分布规律。采用378口水力压裂井资料,基于格里菲斯(Griffith)强度理论计算了研究区煤储层单轴抗拉强度,建立了煤储层破裂压力与最小水平主应力和抗拉强度之间关系和模型,揭示了研究区煤储层可压裂性特征,建立了基于Griffith强度理论的煤储层水力压裂有利区评价方法,对煤储层水力压裂...
作者:尹光志; 刘超; 李铭辉; 张东明; 邓博知; 鲁俊; 刘玉冰 期刊:《煤炭学报》 2019年第S01期
地下储层岩石在钻探之前处于原岩应力状态,钻孔成孔是在煤岩有侧限地应力下完成的。在钻孔时,孔周围应力重新分布,使圆形钻孔在地应力作用下呈椭圆状。因此,在进行水力压裂时,增压水可能作用于椭圆形孔壁。通过合理的物理假设,根据复变函数理论,求解出椭圆形钻孔在远场应力和钻孔内压(椭圆长轴两端的局部对称荷载)共同作用下的钻孔周围应力场解析解。该解析解可退化成椭圆形或圆形钻孔内受均布荷载的情况。通过给定应力场和钻孔形...
作者:王慧; 刘泉声 期刊:《地质力学学报》 2020年第01期
在缝洞型油藏中,水力裂缝的偏转路径对石油的开采量有重要的影响。Hybrid Finite-element and Mesh-free Method-Fracflow(FEMM-Fracflow)数值模拟平台,通过数值实验,文章分析了缝洞型油藏中自然溶洞、水平地应力以及注水流速三种因素对水力裂缝偏转路径的影响。结果表明,在存在溶洞时,裂缝明显向溶洞方向偏转;在改变水平围压时,不施加水平围压条件下,裂缝明显偏向溶洞方向扩展,并且最终与溶洞连通;而在施加50 MPa水平围压时,水力...
预抽煤层瓦斯是防治矿井瓦斯超限和煤与瓦斯突出的重要措施,尤其是在地质条件复杂区域如何高效抽采,快速抽采达标成为研究目标。实践证明,高压水力压裂、割缝能增加煤层透气性,提高预抽效果,在钻孔封堵严实和高负压抽采条件下能缩短抽采达标时间。
作者:张健; 李良; 陈亮; 马海春; 钱家忠 期刊:《安徽地质》 2017年第01期
为了分析碳质页岩的水力压裂过程,采用天然页岩岩块,制作了边长30cm立方体试样,采用实验室大型实验设备,设置了两种不同的割缝注射方向,对试样进行了水力压裂模拟实验。对比分析了试样的破坏形态;可以看出割缝注射方向对裂缝的发育有着重要影响;水力压裂的极限强度与裂纹和层面之间的夹角有一定的关系,当裂纹方向接近层面时,对应的水力压裂的强度较小。结合水力压裂的水压曲线,阐述了裂纹发育和压裂液压力之间的关系。声...
作者:聂帅帅; 唐世星; 刘可; 徐康泰; 李江飞; 王少征 期刊:《石油地质与工程》 2019年第06期
X油田油气层非均质性强,各井压裂条件参差不齐,压裂效果难以保障。为此,在压裂数据统计的基础上,结合相关系数和方差膨胀因子筛选出建模参数;其次,建立压后产量与其影响因素的全子集回归模型,并基于赤池信息准则优选最佳拟合方程,结果表明,模型预测准确度87%;返排率的回归系数和相对权重分别为0.89和0.45,是压裂效果的主控因素;优化31~#井压裂参数发现,当返排率提高至52%时,日产油量可达10 t。因此,挖掘历史压裂数据可以实现压裂效...
随着切割技术在致密油气水平井水力压裂中广泛应用,水平井段内射孔逐步增多,因此研究提高水平井段内各射孔簇压开程度的技术对保证改造效果至关重要。暂堵技术作为一种重要的辅助手段在该方面开展了大量现场试验,但对暂堵剂暂堵机理、暂堵材料优选及暂堵工艺实施缺乏系统研究。本文首先分析通过暂堵分流转向技术提高段内多簇压开程度的原理,并明确其可行性和关键技术;基于实现暂堵的机理,开发了适用于不同温度、尺寸、降解时间可控...
作者:闫江平; 庞长庆; 段建华; 段建强; 白晓燕 期刊: 2019年第S1期
水力压裂是煤层气开发过程中增透增产的重要技术,压裂影响范围直接关系到水力压裂方案的设计和优化,而井下煤层水力压裂范围监测是亟待解决的技术难题。为了获取井下煤层水力压裂影响范围,根据压裂时煤层及其围岩的物性变化特征,采用井下微震监测技术对某煤矿3个煤层气井的压裂影响范围开展了监测,并且利用传统的钻孔观测法对监测结果进行了检验。结果表明:利用井下微震监测技术能够获得煤层钻孔水力压裂破坏范围,但是由于煤层较软...
作者:光新军; 王敏生; 韩福伟; 耿黎东 期刊:《钻井液与完井液》 2019年第05期
压裂支撑剂是油气储层改造中用来支撑压裂人工裂缝的一种关键材料,是提高压裂成功率和大幅提高改造效果的关键。国外近年来研发了一系列新型支撑剂,值得我们学习借鉴。笔者分析了压裂支撑剂的应用现状,总结了压裂支撑剂的最新进展及现场实验情况,包括高强度低密度支撑剂、高导流支撑剂、多功能支撑剂和智能支撑剂。结合我国油气勘探开发趋势,提出了压裂支撑剂的科技攻关和技术发展方向。围绕这些方向进行研究,尽快形成适应于我国油...
作者:安峰; 吴明栋; 吴海明; 雷东记 期刊:《采矿技术》 2019年第05期
增产技术是制约我国煤层气井产能突破的重要瓶颈,对我国水力压裂、多元气体驱替和多分支水平井3种主要增产技术的现状进行分析及问题探讨。研究认为,优选适宜我国特定煤层地质条件的压裂液是提高水力压裂效果的关键,研究不同煤层地质条件下对煤储层伤害小又能最大化煤层气产出率的最佳注入CO2与N2成分比是多元气体驱替技术发展的重要基础,多分支水平井技术将是未来我国主要的增产技术手段。
作者:张耀峰; 邵祖亮; 王涛; 伯音 期刊:《油气藏评价与开发》 2020年第01期
径向井可用于引导水力压裂裂缝定向扩展,达到沟通非常规储层中的天然裂隙或溶洞,提高油气资源采收率的目的。径向井压裂技术已经在低渗透、浅埋藏油气田中得到了初步的应用和发展,但其机理仍不明确。因此,介绍了FEMM(Finite Element-Meshfree Method)的基本原理,并基于FEMM和现场数据建立了不同布井角度的径向井水力压裂模型,研究了不同方位角对径向井压裂裂缝扩展的影响规律。结果表明:利用FEMM验证了径向井对水力裂缝的扩展有一...
作者:X.L.Lei; Z.W.Wang; J.R.Su; 王志伟(译); 雷兴林(校) 期刊:《世界地震译丛》 2020年第02期
2018年12月16日,四川省兴文县发生了M L5.7地震(北纬28.239°,东经104.922°)。两个多星期以后的2019年1月3日,在其西边8km处发生了M L5.3地震。这两次地震事件是目前为止在长宁页岩气区块发生的最大的、最具破坏性的地震事件,对附近的农舍和建筑物造成了严重的破坏。虽然中国地震局这两个地震事件的常规处理得到震源深度都大于5km,但基于广义剪切粘贴法(gCAP)方法的矩心矩张量解,发现震源深度非常浅(M L5.7和M L5.3地震的震源深度分...
作者:陈作; 许国庆; 蒋漫旗 期刊:《石油钻探技术》 2019年第06期
干热岩是一种储量大、分布广、清洁环保的特殊地热资源,美国、法国等国家已成功开发利用干热岩来发电、取暖,我国很多地区均发育有可大规模开发利用的干热岩资源,但目前尚未得到有效开发和利用。干热岩高效开发对于调整能源结构、强化雾霾治理、应对气候挑战具有重要意义,而压裂技术能在热储层中形成复杂微裂隙系统,从而大幅度增加换热体积,是将干热岩资源转变为能源的关键。在介绍国内外干热岩压裂技术研究现状的基础上,剖析了国...
作者:高强; 曹函; 王天一; 张政; 彭灿威 期刊:《地质科技情报》 2019年第05期
为了研究页岩三轴加载条件下低渗储层中水力裂缝的特征,以湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,采用自行研制的三轴加载水力压裂试验装置进行了水力压裂裂缝扩展试验,在不同环压和流量下,对裂缝扩展过程中的缝内水压、声发射特征参数进行了监测,并分析裂缝的形态。研究结果显示:(1)由试样水压曲线可知,随着环压增大,水压曲线峰值、试样起裂压力值增大;从时间上则表现为水压波动时间变短、实际裂缝贯通时间增长;随环压(压差)的增...
为了确定新景煤矿压裂区域的煤与瓦斯突出预测敏感性指标及其临界值,并确定其适用条件,基于现场突出预测指标跟踪考察数据,采用模糊数学方法,分析确定钻屑瓦斯解吸指标K 1、钻屑量S为敏感指标。在保证突出预测准确率达65%的基础上,运用“三率法”确定突出预测指标临界值:钻屑瓦斯解吸指标K 1临界值为0.4 mL/(g·min 1/2),钻屑量S临界值为6 kg/m;引入含水率作为敏感指标临界值的适用条件,统计分析了考察范围内压裂钻孔径向范围15 m煤...
作者:成芳; 易先中; 彭灼; 周元华; 宋顺平; 盛治新; 殷光品 期刊:《中国安全生产科学技术》 2019年第11期
为了研究超高压水力压裂下支撑剂颗粒进入弯管后冲蚀磨损区域的变化特性。基于液-固两相流理论、Fluent冲蚀模型建立弯管冲蚀模型,结合弯管内流场分析颗粒运动轨迹,引入斯托克斯数(St)探究冲蚀磨损区域变化,并进行数值分析。研究结果表明:弯管中冲蚀磨损发生区域有5处,主要严重区域有3处,弯管流场会改变固体颗粒数量及对壁面冲击动能与运动轨迹,St变化会明显引起冲蚀磨损区域的规律性变化;随着St从0~1至St>1变化,弯管段内壁面外侧(...