应用油水井联动测试优化不稳定注水参数方法研究

随着油田开发时间的延长,常规注水波及范围相对固定,技术适应性逐渐变差,采用以注水量增减或注水井停开的周期注水是一种有效的提高采收率的方法。本文提出通过对多个周期注水的井组开展油水井联动测试,即在注水量周期性变化或停注开注过程中,监测注入井和采出井井底流压变化,以此来对不稳定注水的波动幅度和波动周期进行优化。该方法操作简单,受外界因素影响小,适用于不同不稳定注水油藏参数优化。

低渗透性煤层注水数值模拟与工程应用

基于Comsol Multiphysics 5.4模拟软件对不同煤体特征参数与注水工艺参数对低渗透性煤体的力学特性和湿润效果的影响规律进行模拟分析,并将模拟结果应用于工程实际。模拟结果显示,注水压力越大,距钻孔距离越小,孔隙压力就越大,三者之间存在一定数学关系,注水压力对湿润半径呈指数式增长趋势;注水孔长度对湿润效果基本无影响;而孔隙度越大,煤体孔隙压力越小,煤体钻孔水质量流量和湿润半径越大,一定范围内煤体更加湿润。应用结果表明,采用数值模拟对湿润半径进行预测可以对工程现场低渗透性煤层的注水工艺参数设计提供引导。现场应用发现煤体的湿润性及工作面的降尘效果显著,对粉尘的产生及控制均起到积极影响,有效改善了井下工作环境。

瓦斯抽放孔“一孔两用”注水降尘技术研究

为了解决潞安集团郭庄煤业3308工作面粉尘浓度高的问题,基于煤层注水降尘技术,开展工作面瓦斯抽采孔进行动静压联合注水降尘实验研究。实验结果表明,煤层注水过程中,距离钻孔越近增水量越大,平均增水率为55.6%,煤层注水前后粉尘质量浓度最大降幅可达78%,“一孔两用”钻孔布置以及注水方式能够减少煤层注水二次打孔周期及投资,取得一定的经济效益。

下行穿层钻孔高压保压注水消突技术研究与应用

针对高地应力煤与瓦斯突出煤层存在安全问题,在高抽巷施工下行穿层高压保压注水钻孔,通过实施“两堵两注”带压封孔工艺,有效封孔长度为17 m时,至少可承压48 MPa,提高了封孔强度;采用多次反复高压保压注水施工工艺,增强注水量和注水效果,实施截流卸压工艺,平衡消弱煤层高集中应力,控制高压注水影响范围;高压保压注水压力为30~47 MPa,注水次数2~5次,单孔最大注水量达到159 m³,高压保压注水有效影响半径最大为101 m,瓦斯预抽钻孔工程量减少了55.9%,瓦斯治理周期减少了15个月,提高了瓦斯治理效率、效果。通过试验,增大了煤层透气性,提高了瓦斯抽采效果,消除煤层的突出危险性。

综采工作面煤层注水工艺的应用

针对盛泰煤矿15203工作面回采期间因粉尘浓度高严重制约着工作面安全高效回采的情况,提出对工作面采取长孔低压以及短孔中压联合注水工艺技术措施。通过实际应用效果来看,采取联合注水工艺后,实现了煤层减尘的目的,工作面后期回采期间粉尘质量浓度降低至23 mg/m^(3),取得了显著应用成效。

燕子山煤矿工作面煤层注水降尘工艺应用

以燕子山煤矿8202工作面为工程实例,拟采用煤层注水提高煤层含水率的方法力图降低工作面生产时的粉尘浓度。根据燕子山煤矿煤层赋存条件,在8202工作面实施长孔低压、短孔中压及二者综合的注水工艺,并对不同工艺的降尘效果进行了现场验证。应用表明,综合注水工艺下的煤层含水率为5.52%,较未注水原煤含水率增加了125.3%;综合注水工艺下的工作面粉尘浓度为22 mg/m^(3),较短孔中压或长孔低压注水分别降低了66.7%、58.5%,降尘效果显著。

裂隙含水层水平孔注浆“三时段”浆液扩散机理研究及应用

邯邢矿区是典型的华北型煤田大水矿区,其深部的大采深高承压水矿井采用地面区域超前治理奥灰水害系列技术,其中多分支近水平定向钻探及注浆是实现区域超前治理水害的关键技术。此前对注浆浆液扩散机理研究很多,但都是以垂向注浆孔及水平裂隙建立水动力学与岩石力学研究模型。地面区域治理奥灰水害是水平注浆孔高压注浆,为此开展了奥灰裂隙岩体高承压水的水平注浆孔浆液扩散机理研究,提出了注浆"三时段"的划分,并给出水动力学表达式;分析了垂向裂隙面上浆液圆环扩散形态;建立了垂向裂隙中浆水分区水动力学模型,推导出浆液扩散半径与注浆压力间关系;在有可注性差的上边界条件下,对浆液扩散形变问题给出数值模拟方法;为水平孔注浆初设及注浆参数优化提供了理论和技术指导,在邯邢矿区应用效果明显。

层理发育硬煤层煤壁片帮机理及防治技术

为了分析层理发育硬煤层煤壁片帮机理,通过现场调研、试验室试验和理论分析的方法研究了煤体物理力学性质、节理裂隙分布对煤壁稳定性的影响,并提出了超高压注水防片帮技术。现场应用结果表明:横向层理发育硬煤层煤壁片帮发生在层理面,破坏形式以拉伸破坏为主;增大注水压力可增大硬煤湿润半径,缩短注水时间,增大注水孔距。应用过程中大块煤明显减少、开机率提高显著、煤壁片帮有效减缓,工作面推进速度得到提高。

聚氨酯-水泥带压注水封孔测压技术研究

基于传统上向钻孔测压技术的分析,提出一种新型上向孔测压技术—聚氨酯—水泥带压注水封孔测压技术。该技术利用气体渗透性大于液体的弱点,变传统封堵漏气通道为封堵液体泄漏通道,降低封堵漏气难易程度,提高测压成功率;同时利用水作为动力介质和辅助封孔材料,实现主动测压和钻孔带压注浆,隔绝钻孔瓦斯与外界环境的直接接触,提高系统本身测压的可靠性。通过理论分析及与常用测压技术对比表明,该技术用于煤层瓦斯压力测定是完全可行的。

三软煤层防煤壁片帮中压深孔注水技术

在分析研究中压深孔注水技术的基础上,提出了适合登封三软煤层特点的相关注水参数及注水工艺：注水压力为5~12 MPa,每个注水孔采用反复注水,每次注水以煤壁淋水为标准。通过对采煤工作面注水,测算出湿润半径为8~12 m,大大降低了工作面粉尘浓度,减小了三软煤层回采工作面煤墙片帮的危害。

高含水期油藏层间压力结构差异量化方法研究

由于长期注水开发和层间非均质性影响,高含水期油藏各小层层间压力结构差异严重,掌握差异状况是合理调整的重要依据。针对现场分层测压资料少,单层压力资料获取困难的情况,应用渗流力学原理建立了高含水期地层层间压力结构差异量化数学模型,模型的关键参数可以通过生产数据计算获得。枣园油田的实例验证表明,高含水油藏层间压力存在明显差异,该方法能够确定各小层的压力差异状况。量化计算结果和实测资料相接近,有利于认清开发矛盾,为合理调整提供技术依据。

隧道排水盲管堵塞的原因分析及预防措施研究

研究目的:隧道排水盲管的堵塞,其原因一直没有研究透彻,导致隧道二衬混凝土薄弱处渗水及坍落,严重影响列车的安全运行,由此就隧道排水盲管的堵塞原因以及如何控制隧道排水盲管堵塞措施进行研究。研究结论:(1)隧道排水盲管的堵塞物主要来源于隧道岩溶通道、节理面、层理面中,是石灰岩与水产生重质CaCO_(3)等的初期结晶细颗粒白色粉末,并受围岩水力而汇集,且量较多;次要来源为隧道掘进爆破和锚杆施工,贴附在隧道围岩裂缝和表面的细颗粒白色粉末、有喷射混凝土内部生成析出的细颗粒白色粉末,也受围岩水力而汇集,且量较少;(2)隧道围岩不是石灰岩类岩层,而排水盲管内出现细颗粒白色粉末,它主要来源于喷射混凝土内;(3)在隧道围岩水力作用下,与所有细颗粒白色粉末混合成混合水,一部分经围岩直通排水管出口、另一部分穿过喷射混凝土透水层汇集于排水盲管;(4)由于排水盲眼直径较小,排出混合水的速率减小,白色粉末沉淀,使排水盲管排泄不顺畅形成堵塞;(5)预防办法有:采用隧道掘进爆破孔注水法、高压喷风法、专用排水通道、增大盲眼和盲管直径、增加排水盲管出口、排水盲管外面不宜裹土工布、重视喷射混凝土的施工质量;(6)混合水排出排水盲管至出口的速率要与汇入排水盲管前端的速率相同;(7)本研究成果可为铁路、公路等领域的隧道掘进预防盲管堵塞施工研究提供参考。

高瓦斯矿井厚煤层长孔静压注水技术研究与应用

为了解决山西某煤矿15102综放工作面粉尘浓度高,煤层氧化剧烈、瓦斯突出现象严重等问题,针对该工作面的地质特征和开采技术等特点,设计了长孔静压注水措施技术。通过现场测试注水效果数据表明:煤层注水能有效降低采煤工作面和巷道的粉尘量,降低工作面温度,防治煤层进一步氧化。证实长孔静压注水技术适用于高瓦斯突出矿井厚煤层开采工作。

涌水条件下的下向钻孔煤层瓦斯压力测定技术

针对下向涌水钻孔煤层瓦斯压力测定的难点,通过两堵一注的水泥砂浆封孔技术使下向涌水钻孔形成良好的位于裂隙含水层以外的测压气室,较好地封堵裂隙含水层,消除其对瓦斯压力测定的影响。通过对测压钻孔周围瓦斯压力和水压力曲线分布的分析,结合现场封孔测压数据,确保了下向涌水钻孔煤层瓦斯压力测定结果的准确性。

综掘工作面注水除尘工艺参数优化研究

针对土城矿15129全煤工作面掘进过程中综掘机喷射泡沫及后方安设喷雾降尘不能有效减少粉尘浓度这一情况,采用施工注水钻孔的方式进行降尘,并对注水孔个数及注水压力进行优化。通过现场试验表明:单独考察注水孔个数时,注水孔个数大于10个,降尘效果不明显;单独考核注水压力时,注水压力在6 MPa以上,降尘效果不明显;注水孔个数为8个,注水压力为6 MPa时,减尘效果最好,成本最小。

有杆泵井下油水分离装置的研制与试验

有杆泵井下油水分离装置由静态旋流分离器和抽油注水双作用泵 2部分组成。工作时 ,通过分离器的分离作用 ,抽油泵将富油液举升至地面 ,注水泵将富水液注入注水层段。文章介绍了该装置的设计结构、工作原理、泵排量和注入压力的计算方法 ,以及试验情况。结果证明 ,该装置结构设计合理、操作可靠 ,能够有效地实现井下油水分离、抽油。

煤层深孔高压注水防尘技术应用

裴沟煤矿随着矿井放顶煤工艺和综合机械化采掘的推广应用,采掘工作面粉尘浓度也随之上升,现有的防降尘措施已不能够满足生产需要。本文立足于现有设备技术,创造性地对井下防尘系统进行了技术改造,满足了安全生产的要求,有力地保证了矿井安全生产。

大倾角松散厚煤层高压深孔注水围岩控制技术优化实践

为提高石炭井焦煤公司4#煤层大倾角综放开采试验面松散厚煤层顶煤整体稳定性,确定了煤层注水的技术方案。通过理论分析和现场实测对注水参数和工艺进行了优化,确定了合理的湿润半径和注水压力,同时又改善了施工机具。通过现场实践,可在顶梁1.5m范围内能形成较硬的粘结层,顶煤稳定性显著提高,工作面开机率由原来的28%提高到了43%。

一种合理注采压力系统关系图版的建立——以A油田为例

在油田开发过程中,注采压力系统优化研究是水驱开发油藏研究工作的关键环节之一,合理与否直接影响油田开发效果。利用油藏工程计算方法,创建一种判别注采压力系统合理性的关系图版,即在充分发挥油井产能的基础上,考虑注采平衡关系,以破裂压力与注水设备许用压力为限定条件,计算不同含水阶段的注水井井口与井底压力;同时,构建不同地层压力水平、不同开发阶段、不同注采比条件下,注水压力与油井产量的对应关系曲线图版,直观判定注采压力系统的合理性。应用结果表明,该方法能够准确判别油田注采压力系统的合理性及安全性,符合油田实际生产需求,对不同类型水驱油藏压力系统的研究均有借鉴意义。

利用油藏工程方法计算薄油层自流注水量

海上油田开发由于受平台条件、水处理能力等条件的限制,无法像陆地油田一样采用注水来实现二次开发。依靠弹性驱动开发的薄油层,能量供给不足,采收率较低。通过实施自流注水,将油层跟上部水层连通,利用能量充足的水体来补给油藏能量,有效维持了油藏压力,保持了油井的产量,进而提高了薄油层的采收率。自流注水量无法通过地面计量系统进行计量,因此利用油藏工程方法,通过拟合测压点,可预测自流注水量及压力随时间变化的关系。