泥页岩微裂缝微观封堵模拟

有效致密封堵微裂缝是钻井液稳定泥页岩井壁的主要技术措施之一。微纳米封堵颗粒和微裂之间存在着复杂的力学作用关系,简单的理论分析无法精确描述这一复杂的物理过程。为了进一步说明泥页岩微裂缝的微观结构和固体颗粒封堵剂的封堵过程,利用离散元PFC 2D模拟软件对封堵颗粒侵入微裂隙封堵过程进行模拟,分别研究了4种不同裂缝倾角、3种不同开度的纳米级和微米级裂缝、3种不同压差下的封堵过程。结合观察分析缝内封堵状况,结果表明:地层倾角对封堵颗粒侵入地层程度影响较小;符合1/3规则的颗粒较适合于封堵裂缝;压差增大到1.5 MPa时,达到最佳封堵状态,再随着压差的增大,封堵效果变差;随着封堵颗粒浓度增加,封堵效果会趋于稳定。

利用采场覆岩裂隙研究优化采空区瓦斯抽放参数

为了在采空区顶板实施瓦斯抽放技术获得较高的瓦斯抽放效果,对采空区瓦斯治理方法进行了探讨.针对高位走向倾斜钻孔瓦斯抽放效果不稳定、钻孔有效利用率低、过钻场时瓦斯超限时有发生,提出利用高位近水平钻孔代替高位走向倾斜钻孔进行采空区瓦斯抽放.采用相似模拟试验、关键层理论分析和RFPA2D软件模拟研究采场上覆岩层中裂隙特征,分析采空区顶板产生裂隙、断裂、冒落和离层情况及其变化规律;寻找采场上覆岩层中裂隙位置和顶板瓦斯富集区;从而确定高位近水平钻孔的钻场高度、钻场间距、钻孔最佳布孔层位及与回风巷之间的平距、压茬距离等抽放工艺参数,为采空区高位瓦斯抽放钻孔的设计提供了理论依据.