[发明专利]一种基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法

权利要求书

1.一种基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法，其特征在于，所述基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法包括：

确定水力压裂实施区域，在所述水力压裂实施区域内布置水力压裂系统和震动传感器；其中，所述震动传感器通过电缆与位于井上的微震监测主机相连接；

在实施水力压裂前，通过所述震动传感器和微震监测主机监测所述水力压裂实施区域内的煤体破裂过程产生的震动波信号，得到煤层水力压裂前的波速场；

利用所述水力压裂系统对所述水力压裂实施区域内的煤体进行水力压裂，并在水力压裂过程中，通过所述震动传感器和微震监测主机连续监测所述水力压裂实施区域内的煤体破裂过程产生的震动波信号，得到煤层水力压裂后的波速场；

将煤层水力压裂后的波速场与水力压裂前的波速场进行比对，得到所述水力压裂实施区域的煤层水力压裂前后的波速变化量；

基于所述波速变化量，根据预设的判别准则，实现对水力压裂影响范围的评价，得到评价结果；其中，所述预设的判别准则为：所述波速变化量小于零的区域为水力压裂有效作用区域，所述波速变化量越小的区域，卸压效果越好；

所述确定水力压裂实施区域，在所述水力压裂实施区域内布置水力压裂系统和震动传感器，包括：

根据煤矿采掘接续计划，选择工作面或采区作为水力压裂实施区域；

在所述水力压裂实施区域的煤层中钻出压裂孔，在所述压裂孔附近的巷道内布置水力压裂系统；其中，所述水力压裂系统包括压力泵、储水容器以及压裂管，所述压裂管与煤体之间通过封孔器进行封孔；

在所述水力压裂实施区域的巷道内底板上均匀布置八枚震动传感器，并将各所述震动传感器分别通过电缆与位于井上的微震监测主机相连接；

所述在实施水力压裂前，通过所述震动传感器和微震监测主机监测所述水力压裂实施区域内的煤体破裂过程产生的震动波信号，得到煤层水力压裂前的波速场，包括：

在实施水力压裂之前30天，打开所述微震监测主机，通过所述震动传感器接收所述水力压裂实施区域的煤体内部破裂过程产生的震动波信号；

在水力压裂前一天，利用接收的震动波信号，计算水力压裂前的煤层波速，得到煤层水力压裂前的波速场；

所述利用所述水力压裂系统对所述水力压裂实施区域内的煤体进行水力压裂，并在水力压裂过程中，通过所述震动传感器和微震监测主机连续监测所述水力压裂实施区域内的煤体破裂过程产生的震动波信号，得到煤层水力压裂后的波速场，包括：

开启所述水力压裂系统，通过压力泵将水从储水容器加压，通过压裂管进入压裂孔，并压入煤体，对所述水力压裂实施区域的煤体进行高压水致裂；

在水力压裂结束后，关闭所述压力泵，撤出所述压裂管和所述封孔器，使所述压裂孔内部的水向外留出；

待所述压裂孔不再向外流水后，利用所述震动传感器采集煤体内部破裂过程产生的震动波信号；

利用所述震动传感器在水力压裂结束后接收到的震动波信号，计算水力压裂后的煤层波速，得到煤层水力压裂后的波速场；

其中，水力压裂后煤层波速的计算时间为压裂结束后3～7天。

2.如权利要求1所述的基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法，其特征在于，所述震动传感器通过锚杆固定在巷道内底板上。

3.如权利要求2所述的基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法，其特征在于，所述震动传感器与所述锚杆之间为刚性连接。

4.如权利要求3所述的基于煤层波速场测试的水力压裂影响范围评价方法，其特征在于，所述锚杆固定在巷道内底板的致密区域。