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基于油基钻屑制备压裂支撑剂的室内研究 被引量:1
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作者 白杨 常爽 +2 位作者 刘宇程 柳新国 罗平亚 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期76-88,共13页
针对热解析后脱油钻屑处理难和处理方式单一的问题,开展了将油基钻屑残渣制备成免烧压裂支撑剂的研究,研究了钻屑与水泥比、CMC添加量、石膏添加量和养护天数共4个因素对免烧压裂支撑剂性能影响。结果表明,在原料配比较优的情况下,制备... 针对热解析后脱油钻屑处理难和处理方式单一的问题,开展了将油基钻屑残渣制备成免烧压裂支撑剂的研究,研究了钻屑与水泥比、CMC添加量、石膏添加量和养护天数共4个因素对免烧压裂支撑剂性能影响。结果表明,在原料配比较优的情况下,制备工艺为钻屑水泥比0.67(质量比),石膏添加量为6%(质量分数),CMC添加量为4%(质量分数),养护时间28 d。该条件下制得的压裂支撑剂颗粒体积密度为1.47 g/cm^(3),视密度为2.52 g/cm^(3),35 MPa下颗粒破碎率为1.57%。经扫描电子显微镜与X射线衍射仪分析发现,此时压裂支撑剂内部结构致密,孔隙封闭,水化产物CaO·SiO_(2)·nH_(2)O凝胶和钙长石类物质有利于提高压裂支撑剂的综合物理性能。为脱油钻屑残渣利用提供新的方向。 展开更多
关键词 免烧支撑剂 水力压裂 油基钻屑 水化硬化 资源化利用
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ENVIRONMENTAL ISSUES RELATED TO ENHANCED PRODUCTION OF NATURAL GAS BY HYDRAULIC FRACTURING
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作者 John Walton Arturo Woocay 《Journal of Green Building》 2013年第1期62-71,共10页
INTRODUCTION Hydraulic fracturing occurs when high pressure fluids primarily consisting of water and sand are pumped at high pressure into subsurface formations,typically shale that contains natural gas and/or oil.The... INTRODUCTION Hydraulic fracturing occurs when high pressure fluids primarily consisting of water and sand are pumped at high pressure into subsurface formations,typically shale that contains natural gas and/or oil.The high pressure fluid causes the rock to fracture.The new fractures increase the surface area of the shale and better interconnect previously existing fractures,allowing more natural gas and/or oil to be pumped from the formation.Modern hydraulic fracturing,referred to as“fracking,”is an evolving technology that largely began after 2000 and has significantly increased natural gas production in the United States in the past five years with corresponding decreases in natural gas prices. 展开更多
关键词 environmental impact fracking land use and disturbance water and groundwater contamination hydraulic fracturing risk drilling
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页岩油气开采对地下水污染研究现状与动向 被引量:1
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作者 邹佳婕 代朝猛 +4 位作者 韩跃鸣 胡佳俊 张亚雷 刘曙光 周烺 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期796-804,共9页
页岩油和页岩气开采过程产生的大量废料,如果不经过处理,将对地下水造成污染。首先,介绍了页岩油气的分布和赋存机理,以及地面干馏、水平钻井和水力压裂等开采技术;然后,阐述了页岩油气在现场准备、钻井压裂、采油采气等不同开采环节中... 页岩油和页岩气开采过程产生的大量废料,如果不经过处理,将对地下水造成污染。首先,介绍了页岩油气的分布和赋存机理,以及地面干馏、水平钻井和水力压裂等开采技术;然后,阐述了页岩油气在现场准备、钻井压裂、采油采气等不同开采环节中的主要污染源;进而讨论了页岩油气开采中主要的地下水污染物,分别是有机污染物、重金属和放射性物质,同时阐述了其带来的地下水污染长期性、隐蔽性和差异性的特点;最后,从技术改进和废料处理等方面对页岩油气开采对地下水污染的防治手段进行了展望。 展开更多
关键词 页岩油 页岩气 地下水污染 水力压裂 水平钻井
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实现致密气高效开发的气体钻井技术 被引量:1
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作者 孟英峰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第1期1-15,共15页
对钻井、完井、压裂都是水基工作液的技术体系,在中国大多数致密砂岩储层中都存在无法回避、无法消除的严重、甚至致命的水锁伤害,从而导致低产低效、甚至开发失败,即便是目前热门的水平井分段压裂技术,也由于水锁伤害而偏于高成本、低... 对钻井、完井、压裂都是水基工作液的技术体系,在中国大多数致密砂岩储层中都存在无法回避、无法消除的严重、甚至致命的水锁伤害,从而导致低产低效、甚至开发失败,即便是目前热门的水平井分段压裂技术,也由于水锁伤害而偏于高成本、低效益。目前,气体钻井是彻底消除水锁伤害的唯一方法。文章通过分析致密气地质特征及在勘探开发中的储层伤害,指出了气体钻井技术在致密气勘探开发中的优势,倡导在致密气勘探开发过程中采用气体钻井技术以提高对储层的发现和开发。以塔里木DX1井为范例,展示了气体钻井技术用于致密气的勘探;以四川盆地气体钻直井、斜井、水平井为范例,展示了气体钻井技术用于浅层致密气的开发;以塔里木DB104井为范例,展示了气体钻井技术用于深层致密气的开发。文章最后指出,气体钻井用于致密气的勘探与开发,属于刚刚起步的探索性新技术,尚有诸多技术难题有待解决,尤其是气体钻水平井的配套技术,但这些技术在目前的科技、工业水平下应该是可以解决的,需要的是关注、投入和坚持。 展开更多
关键词 致密气 勘探开发 水力压裂 气体钻井技术
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海洋精细控压钻井技术现状及应用
5
作者 李晓刚 苗典远 +4 位作者 刘宝生 徐鲲 陈树恩 张俊奇 张杰 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第4期105-112,共8页
随着勘探技术的进步,不断向深部地层钻进,溢漏同存、窄压力窗口、异常高压等问题突出,往往会发生喷漏卡塌等复杂情况,这些已成为安全高效钻探面临和急需解决的难题。针对上述突出问题,考虑国内海洋钻井相比陆上钻井在地质特征、井身结... 随着勘探技术的进步,不断向深部地层钻进,溢漏同存、窄压力窗口、异常高压等问题突出,往往会发生喷漏卡塌等复杂情况,这些已成为安全高效钻探面临和急需解决的难题。针对上述突出问题,考虑国内海洋钻井相比陆上钻井在地质特征、井身结构、作业模式等方面的差异,以陆上精细控压装备结构及工艺原理为基础,攻关形成了适合海洋作业的小型化、模块化、高效化精细控压装备及配套工艺,尤其在RCD系统结构、精细控压节流管汇结构、自动节流管汇回压补偿工艺等方面作出较大的优化升级,目前海洋化的精细控压钻井技术在加大推广应用,成为解决裂缝性储层、浅部大井眼钻进中的喷漏难题的有效手段之一。现场应用表明,精细控压钻井技术不仅有利于保障钻完井井控安全、减少井下复杂,而且可以大幅度降低钻井作业成本,在高压、裂缝发育、易漏失的储层钻井中具有广泛的应用前景,有助于提高勘探开发效益。 展开更多
关键词 裂缝性储层 溢漏同存 窄压力窗口 异常高压 海洋精细控压钻井
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渤中19-6潜山裂缝储层高承压可解堵防漏堵漏体系优化与应用
6
作者 侯冠中 许杰 +3 位作者 谢涛 何瑞兵 牛新鹏 黄维安 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期149-158,共10页
渤中19-6等区块潜山储层裂缝发育,导致钻井过程中漏失频发。潜山层段顶部存在风化壳,裂缝极其发育,且多为微小—小裂缝,严重影响了钻井时效。通过分析渤中19-6等区块钻井液漏失密度、裂缝宽度和漏失工况,揭示了潜山裂缝漏失特征和机理;... 渤中19-6等区块潜山储层裂缝发育,导致钻井过程中漏失频发。潜山层段顶部存在风化壳,裂缝极其发育,且多为微小—小裂缝,严重影响了钻井时效。通过分析渤中19-6等区块钻井液漏失密度、裂缝宽度和漏失工况,揭示了潜山裂缝漏失特征和机理;通过形貌分析及酸溶率、抗温性和承压能力测试,优选出GYD合金作为架桥材料、水镁石纤维作为铺网捕获的纤维材料、MDF粉末和PF-EZCARB粉末作为填充粉末,构建了潜山裂缝性高承压可解堵堵漏体系。室内测试评价结果表明,所优选的堵漏材料复配协同,对开度1.0 mm×0.5 mm楔形长裂缝封堵承压达10 MPa,强化了防漏堵漏体系的网络结构,提高了承压堵漏性能,酸溶解堵率为72.5%,实现了“堵而不死,易于解堵”,最大限度地满足了潜山储层的堵漏要求。本文构建的潜山裂缝性高承压可解堵堵漏体系已在渤中19-6区块深层探井中取得成功应用,可为渤海潜山储层安全高效钻井提供技术支持。 展开更多
关键词 渤中19-6 潜山储层 裂隙性地层 钻井液漏失
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水平定向钻孔水压致裂地应力测量数值模拟分析
7
作者 刘夏临 王震 何志坚 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第10期2049-2057,共9页
为解决水平钻孔水压致裂法在地应力测量中计算原理不明确的问题,以天山胜利隧道水平定向钻勘察项目为依托,首先构建基于原生裂隙法与多孔交汇法的水平孔围岩三维应力状态理论模型,并探讨其控制边界条件及计算方法;然后,通过与室内物理... 为解决水平钻孔水压致裂法在地应力测量中计算原理不明确的问题,以天山胜利隧道水平定向钻勘察项目为依托,首先构建基于原生裂隙法与多孔交汇法的水平孔围岩三维应力状态理论模型,并探讨其控制边界条件及计算方法;然后,通过与室内物理模型试验数据进行对比分析,验证理论模型的合理性;最后,构建水平孔水压致裂法地应力测量有限元模型,通过对比数值模拟、理论计算和室内试验结果,验证该有限元模型建模方法的可行性。结果表明:1)理论模型计算结果与室内物理模型试验记录数据接近,最大误差为6.8%,说明结合原生裂隙法与多孔交汇法构建的水平孔围岩应力状态理论模型可以适用于基于水平定向钻勘察的水压致裂法地应力计算;2)数值模拟结果与试验记录数据接近,最大误差为9.51%,说明采用Abaqus扩展有限元法(XFEM)结合嵌入式Cohesive单元的方法能够合理模拟真实水平孔水压致裂测量地应力的过程;3)理论模型计算结果与数值模拟结果的一致性较好,最大误差在允许范围内,验证了理论模型与有限元模拟方法的正确性、准确性和可靠性。 展开更多
关键词 水平定向钻 水压致裂 地应力测量 数值模拟
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不同地层下钻机回转系统随载调速动态特性研究
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作者 兰波 朱勇 +2 位作者 高强 王节涛 张辉 《机床与液压》 北大核心 2024年第16期118-127,共10页
由于钻进成井地层中岩石分布具有不确定性和随机性,导致钻机回转液压系统的动态特性复杂多变,若钻具的回转速度无法根据地层情况自动调节,将导致钻具出现“卡钻”和“偏斜”现象。以钻机回转液压系统为研究对象,对地下资源的地层分布情... 由于钻进成井地层中岩石分布具有不确定性和随机性,导致钻机回转液压系统的动态特性复杂多变,若钻具的回转速度无法根据地层情况自动调节,将导致钻具出现“卡钻”和“偏斜”现象。以钻机回转液压系统为研究对象,对地下资源的地层分布情况进行研究,并计算出不同地层下适用的扭矩及转速;基于AMESim和Simulink构建钻机回转系统的机电液联合仿真模型;最后,研究系统在4类地层破岩作业时的动态特性及其对钻具转速的调控效果。结果表明:钻机回转系统的压力能够在0.01 s内由初始0上升至工作压力2.1 MPa,在负载扭矩突增时系统表现出良好的抗干扰能力和稳定性;此外,利用马达进出口压差来控制钻具转速的方法,其滞后性为0.5 s且误差值不超过5%,响应速度较快、控制精度较高。 展开更多
关键词 深井钻机 液压回转系统 复杂地层 动态特性 随载调速
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超高与超长工作面高效综采关键技术及装备发展现状与展望
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作者 李明忠 赵文革 +8 位作者 闫汝瑜 王家臣 雷亚军 杨征 韩会军 张金虎 冯彦军 张德生 黄志增 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期199-209,共11页
煤炭作为我国经济发展的重要能源支撑,未来一段时间内,其在能源消费中仍将保持主导地位,随着相关技术装备的不断发展,我国部分矿井已实现单井单面产量突破千万吨,煤炭资源安全高效开发是我国未来科技发展的重要方向。依托国家重点研发... 煤炭作为我国经济发展的重要能源支撑,未来一段时间内,其在能源消费中仍将保持主导地位,随着相关技术装备的不断发展,我国部分矿井已实现单井单面产量突破千万吨,煤炭资源安全高效开发是我国未来科技发展的重要方向。依托国家重点研发计划项目“煤矿超高与超长工作面高效综采关键技术及装备”,以超高与超长工作面高效开采为核心,介绍了国内外超高与超长高效综采工作面的岩层控制理论、技术与综采装备发展现状,围绕“超大开采空间全覆岩三维动态破断规律与超高煤壁失稳破坏机理”“超大开采空间强矿压覆岩结构改造及其应力调控机理”“多重动载作用下超高与超长综采装备群动态响应及高效智能协同作业机制”三大科学问题,开展“超大开采空间全覆岩破断运移机理及围岩协同控制理论”“超大开采空间强矿压区域压裂卸压技术与装备”“超高与超长工作面智能开采成套装备”“超高与超长工作面装备群智能协同控制技术与装备”“超高与超长工作面高效综采工程示范”5项技术攻关。实践表明,我国部分超高与超长采煤工作面已形成成套技术及装备体系,为我国地质条件较为简单的厚煤层及中厚煤层矿区煤炭资源的安全、高效、绿色开采提供了可靠保障。指出了我国超高与超长高效综采工作面理论技术与装备及其控制的发展方向。 展开更多
关键词 超大采高工作面 超长工作面 矿山压力与岩层控制 水力压裂 智能开采成套装备
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低透气性煤层多孔同步分段水力压裂增透技术研究 被引量:1
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作者 薛彦平 《煤炭工程》 北大核心 2024年第6期111-116,共6页
为了提高煤层透气性的增透效率,研究了煤层多孔同步分段水力压裂增透技术,介绍了多孔同步分段水力压裂技术的基本原理,通过实验室测试了高压封孔胶囊的耐压强度及多孔同步分段水力压裂系统的自动控制工艺,结果表明:高压封孔胶囊的最小... 为了提高煤层透气性的增透效率,研究了煤层多孔同步分段水力压裂增透技术,介绍了多孔同步分段水力压裂技术的基本原理,通过实验室测试了高压封孔胶囊的耐压强度及多孔同步分段水力压裂系统的自动控制工艺,结果表明:高压封孔胶囊的最小破坏强度为35 MPa,多孔同步分段水力压裂可通过自动控制系统实时监测每个钻孔的压力数据,实现压裂过程的自动控制。同时在三元煤矿进行了现场工业试验,工业试验表明,3#煤层的起裂压力为23.3~25.4 MPa,当压裂距离为10 m时,压裂孔的裂纹扩展时间为26~38 min,裂纹沟通时间为28~40 min,可有效提高压裂效率。经过多孔同步分段水力压裂增透的煤层,相对于未压裂煤层,在30 d的统计时间内,压裂后的平均瓦斯浓度是未压裂的1.12倍,平均混合流量是未压裂的2.17倍,平均瓦斯纯量是未压裂的2.44倍,能够有效的增加煤层透气性,提高瓦斯抽采效果。 展开更多
关键词 多孔同步压裂 分段压裂 渗透率 卸压增透 瓦斯抽采
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坚硬顶板水力压裂弱化技术应用 被引量:1
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作者 吕鹏飞 《江西煤炭科技》 2024年第1期45-47,50,共4页
为有效改善坚硬顶板工作面来压强度,本文以寺河二号井煤矿1309工作面地质条件为基础,采用现场试验与监测等方法,对坚硬顶板水力压裂技术进行了应用,设计了切眼及顺槽巷道水力压裂钻孔参数,并在现场进行了实践。根据水力压裂后巷道顶板... 为有效改善坚硬顶板工作面来压强度,本文以寺河二号井煤矿1309工作面地质条件为基础,采用现场试验与监测等方法,对坚硬顶板水力压裂技术进行了应用,设计了切眼及顺槽巷道水力压裂钻孔参数,并在现场进行了实践。根据水力压裂后巷道顶板窥视结果与矿压显现结果,采用水力压裂技术后顶板压裂效果较好,初次来压步距减小21%,周期来压步距减小17%,水力压裂技术能实现弱化顶板的效果。 展开更多
关键词 坚硬顶板 水力压裂 钻孔参数 周期来压
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水力压裂弱化顶板护孔技术
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作者 薛江达 孙永康 +1 位作者 王军 张庚 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第3期160-166,共7页
煤矿工作面单翼布置顺序开采的情况下,工作面顺层钻孔容易受到邻近工作面采动支承应力影响导致钻孔失效。现阶段的护孔研究集中在增强钻孔本身强度,未针对影响钻孔稳定性的根本性因素提出解决措施。针对上述问题,提出了一种水力压裂弱... 煤矿工作面单翼布置顺序开采的情况下,工作面顺层钻孔容易受到邻近工作面采动支承应力影响导致钻孔失效。现阶段的护孔研究集中在增强钻孔本身强度,未针对影响钻孔稳定性的根本性因素提出解决措施。针对上述问题,提出了一种水力压裂弱化顶板护孔技术。通过水力压裂弱化顶板,减小作用在邻近工作面煤体上的采动支承应力峰值,阻断高支承应力向顺层钻孔周围煤体的传递,并在顺层钻孔内全程下筛管,保证煤体逸散出的瓦斯可以进入顺层钻孔。采用数值模拟分析了水力压裂弱化顶板前后顺层钻孔周围煤体垂直应力和塑性区变化规律,结果表明:通过水力压裂弱化顶板,顺层钻孔周围煤体的垂直应力峰值由21.2 MPa降低为9.1 MPa,煤体塑性区范围由19 m减小为11 m。根据数值模拟结果确定的水力压裂参数进行了现场测试,结果表明:采用水力压裂弱化顶板护孔技术后,钻孔瓦斯抽采体积分数平均值由3.6%提高到14.1%,瓦斯抽采混合流量平均值由1.28 m^(3)/min降低为0.464 m^(3)/min,未出现大范围顺层钻孔内发生煤体氧化而产生CO的情况。因此,水力压裂弱化顶板护孔技术可有效避免钻孔失效漏气,提高钻孔抽采效果,保证钻孔抽采安全。 展开更多
关键词 水力压裂 弱化顶板 采动支承应力 顺层钻孔 塑性区
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古城煤矿地面瓦斯抽采井水力压裂增透技术研究
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作者 郭红 《山西冶金》 CAS 2024年第9期227-229,232,共4页
以古城煤矿3号煤层采用地面瓦斯抽采井抽采瓦斯为工程背景,结合理论分析、实验室实验、工业试验等手段,在S2303综采工作面开展地面钻井水力压裂煤层增透技术应用基础研究,选择合理的压裂液、支撑剂种类、配比,设计具体的压裂工艺及施工... 以古城煤矿3号煤层采用地面瓦斯抽采井抽采瓦斯为工程背景,结合理论分析、实验室实验、工业试验等手段,在S2303综采工作面开展地面钻井水力压裂煤层增透技术应用基础研究,选择合理的压裂液、支撑剂种类、配比,设计具体的压裂工艺及施工流程,压裂后通过顺层钻孔考察增透效果及影响半径。结果表明:压裂井影响范围内,顺层钻孔抽采混合流量显著增大,提升了煤层的渗透率,影响范围最大可达到100 m,研究结果对于解决低渗透率煤层的瓦斯治理问题具有指导意义。 展开更多
关键词 地面瓦斯抽采井 水力压裂 顺层钻孔
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坚硬顶板工作面水力压裂弱化技术应用
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作者 潘鹏 《江西煤炭科技》 2024年第3期43-45,共3页
为降低坚硬顶板矿压显现强度,以宏翔煤矿1509工作面地质条件为背景,采用现场试验方法,对水力压裂弱化顶板技术进行了研究应用,结论如下:(1)设计了工作面切眼以及顺槽巷道水力压裂技术方案,切眼水力压裂钻孔深度分别为55 m、30 m、10 m;... 为降低坚硬顶板矿压显现强度,以宏翔煤矿1509工作面地质条件为背景,采用现场试验方法,对水力压裂弱化顶板技术进行了研究应用,结论如下:(1)设计了工作面切眼以及顺槽巷道水力压裂技术方案,切眼水力压裂钻孔深度分别为55 m、30 m、10 m;顺槽巷道顶板水力压裂钻孔深度为30 m、10 m;(2)对水力压裂弱化顶板效果进行了分析,根据工作面推进期间矿压显现结果,1509工作面初次来压步距为32.6 m,周期来压步距平均为15.46 m,来压时工作面支架动载系数平均为1.57,采取水力压预裂弱化顶板措施后,工作面矿压显现强度明显降低。 展开更多
关键词 坚硬顶板 水力压裂 钻孔深度 矿压显现
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定向长钻孔水力压裂增透技术的应用研究
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作者 郭鹏飞 《自动化应用》 2024年第16期172-174,共3页
为提高高瓦斯低透气性矿井煤层的渗透率、抽采量等,提出一种定向长钻孔水力压裂增透技术,设计三孔压裂工艺,分别为一次三段式、整体式、一次两段式压裂。压裂结束1个月后,三孔的瓦斯浓度均超过90%,且与压裂前相比,三孔的瓦斯含量分别提... 为提高高瓦斯低透气性矿井煤层的渗透率、抽采量等,提出一种定向长钻孔水力压裂增透技术,设计三孔压裂工艺,分别为一次三段式、整体式、一次两段式压裂。压裂结束1个月后,三孔的瓦斯浓度均超过90%,且与压裂前相比,三孔的瓦斯含量分别提高10%、30%、60%。与压裂刚结束时相比,分别提高75%、75%、90%。与抽采负压为15 kPa时相比,负压为20 kPa时的瓦斯流量提升约20倍,瓦斯治理效果好。 展开更多
关键词 定向长钻孔 水力压裂 瓦斯抽采
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“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术研究与应用
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作者 范红斌 《煤炭科技》 2024年第3期183-188,192,共7页
为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分... 为了解决部分煤矿在高瓦斯、主采煤层煤质碎软的情况下,常规水力压裂煤层增透技术存在压裂不均衡、覆盖范围小、定向长钻孔难以在煤层内成孔的问题,研究了“定向长钻孔+分支孔”瓦斯抽采钻孔分段水力压裂技术。利用RFPA2D-Flow软件对分段压裂关键参数进行了计算,并在山西某煤矿回风巷道施工定向长钻孔402 m,开分支孔9个,进行了4次分段水力压裂,合计压裂注水37.2 m 3,分析了分段水力压裂技术的适用情况。研究结果表明,瓦斯抽采钻孔压裂效果明显,为提高瓦斯抽采效果创造了条件。 展开更多
关键词 定向长钻孔 分支孔 分段 水力压裂 瓦斯抽采
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Mechanics and fracturing techniques of deep shale from the Sichuan Basin, SW China 被引量:10
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作者 Yuanzhao Li 《Energy Geoscience》 2021年第1期1-9,共9页
Deep shale gas exploration and production in Fuling(Sichuan Basin,SW China)are confronted with hydraulic fracturing challenges owing to high stress,high fracture pressure,low pump rate and proppant concentration,as we... Deep shale gas exploration and production in Fuling(Sichuan Basin,SW China)are confronted with hydraulic fracturing challenges owing to high stress,high fracture pressure,low pump rate and proppant concentration,as well as high closing pressure in deep strata.This study focused on the mechanical properties of shale core samples from Fuling through high-temperature triaxial rock mechanical tests and in-situ stress tests based on the Kessel effect of acoustic emission.Their mechanical property var-iations with depth were delineated using brittleness index calculated via simulating different depths and different confining pressures for the samples.The results showed that several parameters of deep shale reservoirs,i.e.brittleness index,fracture density,performance of self-propping,and flow conductivity,are lower than that of shale reservoirs with moderate burial depth.Thus,the current operating pressure in deep shale reservoir stimulation should be taken full advantage of,rather than channeling the focus on the propagation of fracture length.The objective is to increase the complexity of the near-hole fracture network for enhancing self-propping and flow conductivity of the fractures.This can be achieved by reducing the number of perforation clusters and cluster spacing,adopting variable-rate fracturing,decreasing proppant size,increasing sand volume,and optimizing the fracturing parameters.A field application showed that,compared with the neighboring wells,the test well had larger drainage area,doubling the gas yield. 展开更多
关键词 Deep strata Inefficient stimulation Brittleness index hydraulic fracturing Shale gas
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不同pH值生物聚合物无固相钻井液中巴氏芽孢杆菌的生长预测模型
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作者 李之军 杜泽华 +1 位作者 霍力煊 武新凯 《钻探工程》 2023年第S01期106-112,共7页
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术为地质钻探行业解决破碎地层孔壁失稳难题提供了有益借鉴,探究微生物在钻井液环境条件下的生长规律是成功应用MICP技术解决破碎地层孔壁失稳的首要前提。因此,本研究检测了pH值为7.0、7.4、7.8、8.2、8.6... 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术为地质钻探行业解决破碎地层孔壁失稳难题提供了有益借鉴,探究微生物在钻井液环境条件下的生长规律是成功应用MICP技术解决破碎地层孔壁失稳的首要前提。因此,本研究检测了pH值为7.0、7.4、7.8、8.2、8.6、9.0、9.4、9.8、10.0条件下巴氏芽孢杆菌在生物聚合物(XC)钻井液中的生长情况,对其生长规律进行分析和拟合,并构建了其生长预测模型。结果表明:在实验设定的pH值条件下,巴氏芽孢杆菌均能正常生长。综合比较各模型的回归系数、均方误差、赤池信息量准则、准确因子和偏差因子可知,修正Gompertz模型更适合描述巴氏芽孢杆菌在XC钻井液中的生长情况,Arrhenius模型更适合描述pH值对XC钻井液中巴氏芽孢杆菌的最大比生长率的影响规律。研究结果为利用MICP技术稳定破碎地层孔壁的成功应用奠定了良好的理论基础和提供了科学依据。 展开更多
关键词 破碎地层 孔壁失稳 巴氏芽孢杆菌 MICP技术 生长预测模型 生物聚合物钻井液
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基于水压致裂法的三山岛深竖井工程区地应力测量与反演分析 被引量:6
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作者 朱明德 王照亚 +6 位作者 张月征 李文光 侯奎奎 纪洪广 尹延天 付桢 郝英杰 《地质力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期430-441,共12页
山东省三山岛西岭矿区拟建2000 m深副井,属于超深井建设工程。揭示建井工程区地应力场特征是开展竖井设计、建设施工的必要先决条件之一,研究中采用水压致裂法开展了深部竖井地应力现场测量工作,测量深度达到1899.00 m,通过数值仿真模... 山东省三山岛西岭矿区拟建2000 m深副井,属于超深井建设工程。揭示建井工程区地应力场特征是开展竖井设计、建设施工的必要先决条件之一,研究中采用水压致裂法开展了深部竖井地应力现场测量工作,测量深度达到1899.00 m,通过数值仿真模拟方法反演了竖井工程区2017.56 m深的地应力场。结果表明:在水压致裂测试的钻孔357.76~1899.00 m深度范围内,最大水平主应力(SH)为23.16~70.86 MPa,最小水平主应力(Sh)为15.24~47.06 MPa;主应力随深度近于线性增加,地应力测量孔实测最大水平主应力方向分别为NW55.5°、NW60.4°、NW58.4°,为近北西方向;竖井工程区应力场主要以水平应力为主导,1200.00 m以下铅直主应力(Sv)为中间应力,SH与Sv之比平均值为1.53;通过FLAC 3D软件的反演分析获得了建井工程区内地应力场随深度、地层变化的分布规律,测试点的反演结果与实测值基本一致。近2000 m超深地层地应力状态及其分布规律,为竖井工程的井筒井壁设计和工程风险评估提供了基础科学依据。 展开更多
关键词 深竖井 深部地层 水压致裂法 地应力测量 地应力反演
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高应力煤体小煤柱护巷围岩稳定性控制技术研究 被引量:2
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作者 于健浩 刘鹏亮 崔锋 《煤炭工程》 北大核心 2023年第12期71-77,共7页
高应力环境临空小煤柱巷道面临围岩稳定性差,巷道维护难度大等问题,以福达煤矿15#煤层5 m小煤柱应用现场为背景,针对影响小煤柱巷道围岩稳定性的关键因素,包括:地应力水平高、围岩稳定性差、煤柱内部遗留钻场空区等,提出了侧向水力压裂... 高应力环境临空小煤柱巷道面临围岩稳定性差,巷道维护难度大等问题,以福达煤矿15#煤层5 m小煤柱应用现场为背景,针对影响小煤柱巷道围岩稳定性的关键因素,包括:地应力水平高、围岩稳定性差、煤柱内部遗留钻场空区等,提出了侧向水力压裂卸压、临空巷道围岩稳定性控制及煤柱内隐蔽钻场高水材料充填技术方案,并开展现场应用,结果表明:(1)水力压裂关键层位起裂压力峰值为26.5 MPa,各孔最大压力均值22.3 MPa,孔内原生裂隙受高压水挤压作用逐渐张开,对顶板完整性的弱化作用显著;(2)基于巷道矿压数据分析结论,顶板锚杆应力峰值为108 kN,帮锚杆应力峰值为86 kN,均远低于锚杆的屈服载荷,未出现断锚现象。巷道两帮及顶板下沉量均在可控范围内,巷道收缩量较小,围岩整体稳定性得到有效控制;(3)隐蔽钻场充填高水材料总体积682.9 m3,高于钻场空区总体积,每个充填钻孔均保证返浆后停止注浆,钻场充满率较高,残留1.5 m煤柱稳定性较好,达到了预期效果。 展开更多
关键词 高应力煤体 小煤柱护巷 水力压裂 围岩稳定性 钻场充填
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