[发明专利]一种煤矿井下压裂裂缝扩展控制方法有效

专利信息
申请号: 201510667387.0 申请日: 2015-10-14
公开(公告)号: CN105239984B 公开(公告)日: 2018-05-29
发明(设计)人: 宋晨鹏;卢义玉;张旋;夏彬伟;贾云中;葛兆龙;汤积仁 申请(专利权)人: 重庆交通大学
主分类号: E21B43/26 分类号: E21B43/26;E21F7/00
代理公司: 重庆华科专利事务所 50123 代理人: 康海燕
地址: 400074 *** 国省代码: 重庆;50
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摘要: 发明公开了一种煤矿井下水力压裂裂缝扩展控制方法,主要包括如下步骤:(一)钻进压裂钻孔及若干保压注水钻孔,保压注水钻孔位置按照人为预设的水压裂缝扩展方向布置,(二)对压裂钻孔及保压注水钻孔进行注浆封孔,(三)按照计算所得的保压孔注水压力和单孔保压注水时间对保压注水钻孔进行保压注水,(四)对压裂钻孔进行水力压裂。本发明通过在压裂钻孔两侧按照人为预想的水压裂缝扩展方向预设若干钻孔,并在正式压裂前对其进行保压注水,使得在压裂钻孔周围形成一个连续带状的高孔隙压力区域,可以诱导水压裂缝沿高孔隙压力区域扩展,增大有效压裂范围;同时减小压裂钻孔的起裂及扩展压力,降低对煤层顶底板岩层的破坏。
搜索关键词: 钻孔 压裂 保压 注水 水压 裂缝扩展 煤矿井下 压力区域 高孔隙 预设 岩层 水力压裂裂缝 煤层顶底板 连续带状 水力压裂 压裂裂缝 注浆封孔 注水压力 钻孔位置 单孔 减小 钻进 裂缝 诱导
【主权项】:
1.一种煤矿井下压裂裂缝扩展控制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)钻进压裂钻孔及保压注水钻孔,压裂钻孔为一个,在压裂钻孔两侧,按照压裂煤层区域范围等间距布置多个保压注水钻孔,钻孔终孔点与压裂钻孔处于同一标高;(2)对压裂钻孔及保压注水钻孔进行注浆封孔;(3)按照计算所得的保压孔注水压力和单孔保压注水时间对保压注水钻孔进行注水;(4)对压裂钻孔进行水力压裂;步骤(1)中,对保压注水钻孔进行注水时,首先确定保压孔注水压力:注水压力的取值需遵循大于煤层初始瓦斯压力而小于煤层的起裂压力,即:pg<pw<pb上式中,pw为注水压力;pg为煤层初始瓦斯压力;pb为煤层的起裂压力,起裂压力计算如下:pb=3σhH+St上式中,σH和σh分别为煤层的最大和最小水平主地应力;σH和σh的取值根据公式:σH=6.7+0.0444H(MPa)σh=0.8+0.0329H(MPa)上式中,H为深度,单位为米。
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