[发明专利]一种本煤层水力致裂的压裂半径测量方法

说明书

本发明公开了一种本煤层水力致裂的压裂半径测量方法，通过在本煤层水压致裂孔左、右两侧分别布置多个左、右观测孔，并对各左、右观测孔分别进行封孔，且在各封孔管上均安装一个关闭状态的单孔控制阀，然后采用压裂泵组向水力致裂钻孔内注入高压水并开始压裂，操作完成后使压裂泵组停泵但暂不卸压，以水力致裂钻孔为基点，由近及远依次打开各相应单孔控制阀，当某观测孔内有高压水流出，而与该观测孔相邻且处于该观测孔外侧的相应观测孔内没有高压水流出，该观测孔中心线与水力致裂钻孔中心线之间的水平间距记为压裂半径。本发明测量出的压裂半径的准确性更高，且本发明对井下煤层的赋存条件具有较强的适应性和可操作性，并且钻孔的利用率高。

技术领域

本发明属于煤层水力致裂技术领域，具体涉及一种本煤层水力致裂的压裂半径测量方法。

背景技术

由于我国大多数煤层的透气性普遍偏低，而水力致裂增透技术能增加煤体裂隙，提高煤体渗透率，从而确保瓦斯抽放工作能够顺利地进行。

水力致裂钻孔间距是水力致裂施工的重要参数之一，合理的水力致裂钻孔间距，不仅能保证本煤层的瓦斯抽采效果，还能有效控制钻孔的数量和钻孔施工工程量，使工人的作业量安排也更趋于合理化，也能够为打钻经济成本的计算提供依据；以往为了保证水力致裂的施工效果，水力致裂钻孔间距过小，增加了钻孔施工的工程量，经济性差。

目前，水力致裂的钻孔间距往往由理论计算和数值模拟结果作为参考，与真实值相差较远。现场采用的钻孔窥视仪仅能观察到致裂钻孔内壁上水压裂缝的开裂等一些简单情况，还无法实现水压致裂半径的现场实测。

发明内容

本发明提供一种本煤层水力致裂的压裂半径测量方法，采用该测量方法测量出的本煤层水力致裂的压裂半径的准确性更高，也更接近真实值，且该测量方法对井下煤层的赋存条件具有较强的适应性和可操作性，并且测试结束后各左观测孔、水力致裂钻孔与各右观测孔均可用于本煤层瓦斯抽采，因而钻孔的利用率高。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种本煤层水力致裂的压裂半径测量方法，包括以下步骤：

(1)、在井下厚度为h煤层的一半厚度h/2位置处的巷道侧壁上施工一个水平且纵向布置的水力致裂钻孔；

(2)、在步骤(1)中的水力致裂钻孔左侧的巷道侧壁上布置n+1个左观测孔，各左观测孔的中心线与水力致裂钻孔的中心线相平行，且各左观测孔的中心线所处的水平高度均与水力致裂钻孔中心线所处的水平高度相同，按距水力致裂钻孔由近及远标记各左观测孔，各左观测孔分别标记为L-1#、L-2#、L-3#、......、L-n#、L-(n+1)#；

(3)、在步骤(1)中的水力致裂钻孔右侧的巷道侧壁上布置n+1个右观测孔，各右观测孔的中心线与水力致裂钻孔的中心线相平行，且各右观测孔的中心线所处的水平高度均与水力致裂钻孔中心线所处的水平高度相同，按距水力致裂钻孔由近及远标记各右观测孔，各右观测孔分别标记为R-1#、R-2#、R-3#、......、R-n#、R-(n+1)#；

(4)、在步骤(2)中的各左观测孔内分别插入左封孔管，然后采用水泥砂浆材料分别将各左封孔管固定于相应左观测孔的内壁上，进而对各左观测孔实现封孔，然后在各左封孔管上均安装一个左单孔控制阀，且各左单孔控制阀均处于关闭状态，在步骤(3)中的各右观测孔内分别插入右封孔管，然后采用水泥砂浆材料分别将各右封孔管固定于相应右观测孔的内壁上，进而对各右观测孔实现封孔，然后在各右封孔管上均安装一个右单孔控制阀，且各右单孔控制阀均处于关闭状态；

(5)、在步骤(1)中的水力致裂钻孔内安装致裂用封隔器，并通过致裂管路实现巷道内压裂泵组与封隔器的连接，然后采用压裂泵组通过封隔器向水力致裂钻孔内注入高压水并开始压裂，以进行水力致裂操作；