二氧化碳相变致裂技术在司家营铁矿的研究与应用

利用二氧化碳相变致裂技术进行破岩是一种新型岩体致裂方式,与传统炸药爆破相比,其具有振动小、污染少、飞石易控制等特点。采用现场试验的方法旨在探究此技术在露天矿山采场推广应用的可行性。通过对现场振动监测结果以及致裂效果的比较和分析,得出二氧化碳相变致裂技术在发生致裂的阶段中不会产生任何对空气和人体有害的气体,并且无粉尘、无破坏性震动。最大程度上降低了对矿区内构筑物和环境的破坏,能够基本满足司家营露天矿山一些特定的台阶推进和扩帮需求。

寺家庄煤业二氧化碳相变致裂瓦斯增透技术试验

针对寺家庄煤业15号煤层瓦斯含量高,煤与瓦斯突出风险大的问题,提出采用二氧化碳相变致裂的方法进行消突。设计了3种方案并在15111进风巷进行现场试验,结果表明:当煤层瓦斯含量不超过8 m^(3)/t时,可采用单向钻孔进行气相压裂;当煤层瓦斯含量高于10 m^(3)/t时,需布置双向钻孔进行气相压裂;当钻孔深度为60 m时设置15根压裂管;当钻孔深度为80 m时,应至少布置25根压裂管才能达到预期抽采效果。现场掘进统计数据发现,采用气相压裂的方式,巷道掘进效率明显提升。

二氧化碳相变致裂装置加热剂的阴阳离子快速分析

建立了二氧化碳相变致裂装置加热剂的离子色谱分析方法。使用Dionex IonPac AS-19高容量阴离子分析柱可同时分析三种加热剂成分的阴离子,确定了3种阴离子和3种阳离子的保留时间,实现定性分析。对6种离子以峰面积Y对相应的质量浓度X(μg/mL)进行线性回归,绘制了标准曲线,并确定了相应的线性范围、检出限和定量限。方法灵敏度高,检出限低,稳定性好,可为公安机关在相应案件中对二氧化碳相变致裂装置中加热剂的检测提供依据。

高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术

针对白皎煤矿地质构造复杂、构造应力大、煤层透气性差、抽采瓦斯效果差的问题,提出了高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术,分析了水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透技术的原理;并在238底板巷对B4煤层进行了联合增透对比试验研究。试验结果表明:试验区域煤层透气性显著提高,单孔初抽瓦斯体积分数分别是高压水力压裂试验区域和普通抽采试验区域平均瓦斯体积分数的1.70、3.48倍;瓦斯抽采纯量较水力压裂区域和普通抽采区域分别提高了1.49、3.04倍;抽采65 d以后,高压水力压裂和二氧化碳相变致裂联合增透区域汇总瓦斯体积分数仍保持在40%以上,抽采效果良好,该技术可供类似矿井借鉴。

二氧化碳相变致裂信号反应谱分析

为研究二氧化碳相变致裂过程对结构的影响,对现场试验得到的数据进行反应谱分析。首先将速度信号做快速傅里叶变换,分析其频谱特性,然后将速度信号直接微分,运用集合经验模态分解(EEMD)对其进行低通滤波去噪处理,提取主要特征频段的重构信号,获得清晰的加速度时程曲线,并将去噪后的加速度曲线作为输入信号,研究不同阻尼比下二氧化碳相变致裂信号反应谱。结果表明:二氧化碳相变致裂信号频率集中于低频,速度峰值与主频在安全允许范围内,适用于对振动敏感的环境;集合经验模态分解可有效抑制因对速度信号直接微分引起的高频振荡,信噪比可超过25dB;二氧化碳相变致裂反应谱形态简单,峰值对应周期小,有利于结构安全;相对位移和相对速度反应谱峰值随着阻尼比的增大而减小,但峰值对应的周期不变,绝对加速度和标准加速度反应谱峰值在阻尼比不为0时相等,不受阻尼比影响;注意反应谱上对结构影响大的周期,可以在一定程度上保证结构的稳定性。

二氧化碳相变致裂软岩实验研究

为了研究二氧化碳相变产生的高压气体动态破岩的机理,通过建立设有分布式光纤传感器的物理模型结合数值模型的方法,研究了二氧化碳相变致裂煤体的内部效应,得到了二氧化碳相变高压气体动压破岩的机理及岩体裂隙、强度和二氧化碳相变气体压力等参数之间的关系。研究表明:气体准静压破坏煤体主要集中在煤体强度薄弱的区域,且气体压力要高于煤体破坏的最低极限值;原生裂隙会改变二氧化碳相变致裂煤体的空间范围和煤体的破坏程度,原生裂隙与炮孔之间的夹角越小、距离越近,越明显。

二氧化碳相变压裂技术在井筒揭煤中的应用

为解决松软低透气性煤层难以抽放的难题,采用了二氧化碳相变压裂技术,通过赵庄煤业南苏进风井揭煤中的应用,证明了该技术在煤层卸压增透中具有快速、高效、安全的优点,为二氧化碳相变压裂新技术的应用研究提供了借鉴。

长城钻探二氧化碳混相压裂技术助力冀东油田老井焕发活力

近日,长城钻探顺利完成冀东油田柳赞区块L1-40井二氧化碳混相压裂施工,于3月10日下泵开采,日产油5.7t,较原日产量增加10倍多。针对冀东油田存在大量前期产量高但后期产量递减较快、产能严重不足的生产井,通过对测井解释资料、生产数据的详细分析,认为原油黏度高、地层渗透率低并亏空严重、注水开发效果差等是油井低产的主要原因。结合上述情况,长城钻探自主研发了中低渗油藏二氧化碳混相压裂技术,将降黏剂、增溶剂、不返排酸等化学药剂配合液体二氧化碳高压高速注入地层,达到增产的目的。

超高速相变致裂技术在坚固性粉砂岩巷道掘进中的试验研究

为了解决库里火沙兔煤矿坚固性粉砂岩巷道掘进困难问题,采用超高速相变致裂技术,分析了超高速相变致裂原理以及相变破岩技术优势,以1435采区永久避难硐室为试验工作面,根据试验工作面地质特点,对楔形掏槽眼进行了布置,对工作面进行了超高速相变致裂技术。研究得出,相变致裂能够有效进行楔形掏槽试验,并且能量过剩,起爆能量远远超过设定的抵抗线,但存在工作效率差,需改进施钻设备和施钻工艺,达到在坚固性粉砂岩快速掘进的目的。

浅谈CO2相变致裂增透技术在瓦斯抽采中的研究与应用

建新公司井田回采至42盘区时，出现瓦斯异常区域。由于煤层厚度、顶底板岩性及瓦斯赋存差异导致煤层瓦斯分布不均匀，特别是煤层透气性差、吸附性强、瓦斯解吸慢。给煤层瓦斯预抽带来了极大的难题。在采取co：相变致裂增透技术后，一方面可喀促使工作面来回采区煤层产生新的裂隙，增加煤层透气性、增大钻孔瓦斯抽采半径，另一方面相变致裂后，可使煤体产生更多裂隙，极利于顶煤的回收，为提高工作面瓦斯抽治理效果和顶煤回收率打好基础。

煤矿爆破技术应用现状梳理及展望

为了充分发挥爆破技术在煤矿开采中的优势,通过调研现有煤矿爆破技术的应用情况,梳理了不同爆破技术适宜的应用领域,可为相关的煤矿从业人员选择适宜的爆破技术提供参考。结果表明:不同硬度岩巷掘进时应用爆破技术可以弥补综掘技术的不足;二氧化碳相变致裂技术可以应用于煤层致裂、卸压,实现煤层增透的目的;在常规及非构造裂隙岩体条件下的露天煤矿开采时,应用爆破技术可以实现很好的爆破与抛掷效果。

古龙页岩油水平井压裂技术

松辽盆地凹陷古龙页岩油油藏储层分布广泛,有机质富集,是大庆油田勘探开发重要的接替领域。针对松辽盆地凹陷古龙页岩油藏有着低孔隙度、特低渗透率和高应力的储层特性,射后产能极低等特点,根据储层岩体滤失方程、储层岩体平衡方程、裂缝控制方程等建立了裂缝数学模型,经过大量的现场试验,提出变粘滑溜水压裂液体系、可控缝长压裂技术、微变砂浓度压裂技术、前置二氧化碳技术等技术,能够有效提高古龙页岩油压裂作业成功率、经济性,为古龙页岩油进一步开发提供可靠依据。

高温相变储热技术:保持不灭的智慧与温度

全球能源格局正在发生由依赖传统化石能源向追求清洁高效能源的深刻转变,我国能源结构也正经历前所未有的深刻调整.为完成二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现"碳中和"的国家重大战略部署,清洁能源尤其是可再生能源发展势头迅猛,已成为我国加快能源领域供给侧结构性改革的重要力量.如何进一步提升电网消纳波动可再生能源能力,平抑电网峰谷需求冲击,成为新时代电网发展所面临的挑战.