煤矿井下钻孔吞吐压裂增透抽采瓦斯技术研究

为了显著增大煤层透气性系数,达到高效抽采瓦斯的目的,提出了煤矿井下钻孔吞吐压裂增透抽采瓦斯技术,分析发现吞吐压裂实施过程中,在最大和最小水平主应力方向能够产生径向引张裂隙、周缘引张裂隙、剪切裂隙、转向裂隙等;同时,裂隙壁面错位支撑增容,形成了瓦斯运移产出的高速通道。现场试验表明:实施吞吐压裂与未采取瓦斯抽采措施相比,单孔瓦斯抽采纯量提高了7~12倍,瓦斯抽采体积分数提高4~5倍,钻孔瓦斯流量衰减系数降低了1/4~1/3;实施吞吐压裂与采取常规水力压裂相比:单孔瓦斯抽采纯量提高了1.6~3.0倍,瓦斯抽采体积分数提高1.2~2.0倍,钻孔瓦斯流量衰减系数降低了1/5~1/3。

二氧化碳混相压裂吞吐实验

针对南堡凹陷高5断块V油组常规水力压裂开发效果不佳的问题,通过开展PVT和岩心混相吞吐实验,明确CO_(2)混相压裂吞吐提高采收率作用机理,并利用矿场试验进一步验证技术有效性。研究结果表明:在目前地层压力(33.00 MPa)下,CO_(2)与原油可实现混相,且注入摩尔分数为60%的CO_(2)后原油体积膨胀41.01%,黏度降低33.08%,密度增加7.28%,表明CO_(2)对原油具有较好的增溶、膨胀、降黏作用;CO_(2)混相压裂吞吐采出程度可达到60%以上。试验井CO_(2)混相压裂吞吐后稳定生产26个月,累计增油2200 t,原油重质组分得到了有效动用。该研究为低渗及致密油藏效益开发提供了有效技术途径。

南堡陆地低渗油藏压裂开发技术对策研究

南堡陆地低渗油藏储层物性差,需要采取压裂开发方式才能有效动用。根据油藏储层特点,将南堡陆地低渗油藏分为三类,根据油藏特点分别研究了整体开发压裂技术、混合水压裂技术和压裂+吞吐技术,通过三种工艺技术形成了适用于南堡陆地油田完善的压裂工艺体系,在现场应用取得较好增产效果,也为其他低渗油藏的压裂开发提供了技术借鉴。

穿层孔吞吐压裂水力强化抽采技术研究及应用

为了解决低透气性煤层高效抽采的难题,采用穿层孔吞吐压裂水力强化改善煤层透气性。分析了水力强化工艺穿层孔瓦斯运移产出过程,研究了水力强化对硬煤储层和软煤层中瓦斯渗透率的影响,分析了水力强化对煤体渗透率的作用及增透机理,并进行了现场效果应用。结果表明：穿层孔吞吐压裂技术提高了煤层透气性,形成瓦斯产出通道,在硬煤中水力强化可在顶底板形成＂虚拟储层＂,瓦斯以渗流为主,软煤中以扩散运移为主;吞吐压裂水力强化通过形成洞穴和裂隙,增加煤层渗透性,减少瓦斯抽采流量衰减系数,提高瓦斯抽采效率。现场实施吞吐压裂水力措施后抽采纯量由14.8 m^3增加至31.9~42.8 m^3;抽采体积分数由14.1%增加至73.9%~77.5%,该技术具有较高的实际推广应用价值。

吞吐压裂卸压增透机理分析及应用

为提高低透气性煤层的瓦斯抽采效果,对常规水力压裂的卸压增透机理进行了分析,在此基础上,提出了吞吐压裂,并研究了吞吐压裂的卸压增透机理,选取鹤壁中泰矿业作为吞吐压裂的试验地点进行现场试验,结果表明:吞吐压裂是水力强化中最佳的、能够实现体积改造的增透方式。

虚拟储层水力强化技术在软煤瓦斯抽采中的应用研究

中马村矿二1煤层结构复杂,瓦斯含量高,煤质较软,煤层透气性差,常规的本煤层水力压裂瓦斯抽采效果差。为了解决软煤瓦斯抽采的难题,本文在27021工作面开展了虚拟储层水力强化作业试验,分别从瓦斯抽采量、瓦斯抽采强度、排出煤粉量三个指标进行效果分析。试验结果表明,虚拟储层水力强化改造后,瓦斯抽采量大幅提升,抽采效果明显,同时煤储层地应力得到平衡,避免煤层应力过于集中于一点或一个方向。