断层构造影响下气井保护煤柱留设与压煤开采研究

我国西南某煤矿井田范围内钻有大量天然气井,该地区地质条件复杂,断层构造发育,"三下"开采难度大.研究区内气井及其井场位于F1断层之上,留设过小煤柱会造成气井及其井场所在地表及岩层移动,致使气井井筒损坏,发生天然气泄露事故,煤柱留设过大又会造成煤炭资源浪费,为减小F1断层影响,同时避免煤柱留设过大,文中分别在F1断层两翼采用地质剖面计算煤柱范围,取重叠部分作为气井及其井场的保护煤柱,并通过采动影响分析,确保天然气井的正常运行.     

涪陵页岩气田井场规划技术研究

涪陵地区地处地貌复杂的四川盆地和盆边山地过渡地带,布井受限。丛式井常规钻井模式井场面积及形状变化大,钻机搬迁安装次数多。为减少丛式井平均单井占地面积和提高平台井数,开展井位及井组布置、井口及井组间距优化技术研究。研究结果表明,涪陵地区最小井口间距10 m,最小井组间距40 m。单井组井工厂井位纵向布置和双井组及多井组井工厂井位纵向布置、钻机移动方向大门坡方向相同时,井场面积最小。     

煤层气井井场瓦斯收集工艺技术

针对煤层气井井场井口有瓦斯泄漏、排水口瓦斯含量高,影响气井正常安全生产、资源浪费的状况,分析了现有井口密封装置和水管线气体分离装置的不足,提出了煤层气排采井井场瓦斯收集工艺技术。介绍了可调偏式井口密封装置和水管线气体分离收集装置,设计了井场煤层气井含气水管线气体分离收集的工艺流程。通过模拟试验证明该技术可将气液混合物中的气体分离加压至0.2 MPa,验证了本工艺技术的可行性。     

受断层影响的地表移动计算

分析了存在断层岩体的移动规律的变化，提出了断层影响先产生断层面离层，再进一步扩展的移动过程。并以此为依据建立了受断层影响的地表移动计算模式。断层影响的基本规律是在断层带形成一离层空间，断层影响下的地表移动是开采空间影响与开采在断层带上产生离层空间影响的叠加。影响断层出现台阶的大小与断层相对位置、断层倾角等诸因素相关。     

地浸“水平井注-直井抽”井场流场数值模拟与井网优化

利用数值模拟软件建立了"水平井注-直井抽"井场二维、三维模型,探究了流场渗流特点,以最小化浸出死角为目标优选了井网布置参数。数值模拟结果表明:以水平井作为注液井可以形成线性驱替,有效提高注液效率,避免浸出死角;重力对渗流场的影响较小,水平注液井应布置在含矿含水层的中部位置;"水平井注-直井抽"井场最优井间距:直井与水平井的间距为35m;直井与直井的间距为50m。     

城郊煤矿北翼轨道运输大巷通过F14断层施工

城郊煤矿北翼轨道运输大巷处在主副井与北一风井贯通的关键路线上.F14断层落差大、破碎带宽、地应力高,影响顺利贯通;因此,能否安全、顺利地通过该断层,意义重大.重点阐述了通过F14断层所采取的施工方案、方法及措施,对施工效果进行了分析.     

浅层丛式水平加密井合理偏移距设计研究

目前长庆油田埋深2000m左右浅层原油开发中,应用水平井开采低渗储层具有显著的经济效益。由于地面井场与原油集输建设受到诸多限制,随着钻井技术的显著进步,在原丛式井组井场采用丛式水平加密钻井具有明显优势。但由于低渗、超低渗储层需要水力压裂改造才能获得经济产能,水平井水平段走向必须沿最大水平地应力方向,因而在原丛式井组井场所能钻水平井数量受限。偏移距决定了井场可钻浅层丛式水平井数量和钻井施工安全,通过模拟摩阻分析和钻柱屈曲分析,得到了量化结果,可作为钻井设计中合理偏移距的确定提供关键依据。     

次生断层影响下底板断层保护煤柱留设数值模拟研究

为了解决次生断层影响下断层保护煤柱留设的问题,运用数值模拟软件FLAC3D对不同倾角和主、次断层间距情况下断层保护煤柱留设宽度进行模拟分析,得出不同条件下的断层保护煤柱宽度留设。研究结果表明,主断层附近存在底板次生断层的情况下,底板连续性较差,在采动影响下底板易发生破坏,底板破坏区域容易和主断层连通,需留设较宽的保护煤柱;在断层倾角一定的情况下,在某一主、次断层间距内,次生断层对断层保护煤柱留设有较大影响,超出此距离后,次生断层对断层保护煤柱留设宽度影响较小,断层倾角越大,此距离越小。     

大斜度井断层取芯工艺技术

大庆油田经过注水开发,地下剩余油高度分散,但受构造、储层非均质以及井控程度等因素影响,尤其是断层附近仍然存在局部剩余油富集区。近几年来,利用大斜度井进行挖潜,取得较好效果。为了进一步研究断层两侧岩性和储层性质变化情况,进而为采油开发提供更精确的设计依据,提出了在断层带取芯的要求。通过对大斜度断层取芯井的难点分析、研究配套了相应的取芯工具和工艺技术措施,并在现场成功实施,形成了一套大斜度井断层取芯工艺技术。     

延川南区块煤层气丛式井钻完井工艺技术

为了实现延川南区块煤层气的经济高效开发,根据工区储层物性和地貌特征,选择较平坦的地区布置井场,采用丛式井组进行煤层气开采。基于延川南区块的丛式井开发特点,详细分析了"井工厂"钻完井工艺技术在丛式井开发中的应用,重点从平台井数优化,钻井顺序优化,井间防碰处理,钻机移动装备,钻井液重复利用及离线测固井几方面对"井工厂"作业模式进行深入剖析。现场统计结果表明,采用"井工厂"资源共享模式实施丛式井组钻完井作业可整体提升煤层气井的钻井速度和质量,单井钻完井周期平均9.25 d,单井钻井周期平均7.64 d,机械钻速平均17.16 m/h,实现了煤层气的低成本、高效、规模开发。     

露井联合开采对边坡及地表稳定性影响的研究

通过对抚顺西露天矿北帮在露天和平硐联合开采条件下的地下应力场演变规律、边坡变形数据分析和边坡稳定性评价及断层活化对岩层移动影响的研究,进行了露井联合开采可行性分析。在确保露天矿边坡稳定的前提下,确定了能很好控制边坡变形和破坏的条带开采方案,并成功的进行了实施。     

工广煤柱开采引起的井筒损害的预测分析研究

为确保峰峰矿区牛儿庄矿工业广场煤柱开采期间矿井井筒的安全运行,通过FLAC~(3D)对模型分别施加不同大小的下沉与水平移动来模拟开采产生的下沉与倾斜对井筒造成的影响,预测主井井筒破坏的临界变形值,并将牛儿庄矿主井井筒的实测变形数据作为位移边界条件施加至模型上,以此判断现行开采对主井井筒的影响。研究结果表明:主井井筒破坏的临界压缩变形为1.7mm/m,倾斜变形为4mm/m;目前主井井筒变形值仍小于井筒破坏的临界变形值,现行开采不会使井筒损坏;此外,分析得到后续开采时井筒发生破坏的潜在范围,为牛儿庄矿工业广场煤柱开采时主井井筒的安全运行提供了支持,同时对类似地质条件下的煤柱开采具有借鉴意义。     

浅析断层与煤层底板隆起对生产井区的不同影响

断层与煤层底板隆起在煤矿生产井区中是较常见的地质构造。根据所在区域,掌握其规律性,对合理井区规划和减少对井区生产的影响将起到超前指导意义。本文通过简单阐述其成因,结合矿区实际情况,就断层与煤层底板隆起对井区的不同影响作了对比,通过分析,更好地为生产服务。     

基于应力波理论的断层对覆岩移动变形和应力传递阻隔效应研究

为了研究断层对开采沉陷影响机制，将工作面开采对覆岩的扰动视为应力波在岩层介质中的传递，建立了应力波在软弱岩层和坚硬岩层间双向传递的应力表达式。采用理论和数值计算分析了软弱岩层介质对应力波传递的影响，揭示了断层对覆岩移动变形和应力传递阻隔机制并通过相似模拟进行验证，最后利用数值计算分析了不同断层特征参数对覆岩移动变形阻隔作用的影响程度。结果表明：工作面开采产生的应力波波速越大，采动对覆岩的扰动越大|断层带岩体作为破碎带存在，应力波在断层带岩体多重反射作用下穿过断层带后波速下降明显，开采盘与非开采盘应力波最大波速之比为4.68～35.61，断层对采动应力传递具有阻隔效应，覆岩移动变形主要发生在开采盘|由于应力波穿越断层后在浅部波速衰减小于深部，浅部断层带岩体先于深部断层带岩体发生非连续变形|断层特征参数对覆岩移动变形传递阻隔作用排序为断层带宽度＞断层落差＞断层倾角＞断层带岩体内摩擦角＞断层带岩体黏聚力。     

地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(续完)

应用地下水模拟软件,对地浸采铀井场的水动力渗流场和溶质弥散迁移场进行了量化分析研究。将渗流场分为若干特征区域,定义了粒子渗流域平垂面特征参数、地下水对地浸流场稀释率、注孔流量贡献值等特征参数,同时根据各抽孔的稀释量变化对地浸流场进行了周期划分。在地层均质性、抽注流量、井距、过滤器安放位置及过滤器长度等不同因素影响下,建立内蒙古某地浸井场的水动力及溶质弥散迁移模型,并以这些特征参数为指标对井场进行了量化比较。     

浅谈断层对地表移动变形正常特征的影响

该文通过对翟镇煤矿断层监测资料分析 ,总结了断层影响波及地面时的地表移动变形特征 ,提出了断层露头台阶值公式 ,对其他相似地质条件矿井分析地表移动变形规律具有一定借鉴和应用价值     

金川二矿区西主井地表矿仓施工的几项技术措施

本文介绍了金川西主井在施工中所采取的双圈梁吊盘和整体移动钢管凿井井架等主要技术措施的应用经验.     

断层活化对建(构)筑物保护煤柱留设的影响分析

现场开采实践表明,合理留设断层影响下的建(构)筑物保护煤柱是煤矿初步设计中需要考虑的重要问题之一。在分析采动断层活化的力学机理的基础上,结合各种产状的断层对采动地表移动变形的影响,给出了受断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设方法。研究表明,采动断层活化与断层面的应力状态、断层倾角、断层面岩石的黏聚力和内摩擦角,以及断层面上的流体压力等因素有关,断层对地表移动变形的影响与断层面的倾向和倾角有关。在进行断层影响下的建(构)筑物保护煤柱留设时,应当考虑到工作面开采参数、断层面的物理力学参数和开采方法等影响因素,综合采用数值模拟和相似模拟等手段确定保护煤柱的宽度。     

地浸采铀渗流弥散场特征分析及应用(待续)

应用地下水模拟软件,对地浸采铀井场的水动力渗流场和溶质弥散迁移场进行了量化分析研究。将渗流场分为若干特征区域,定义了粒子渗流域平垂面特征参数、地下水对地浸流场稀释率、注孔流量贡献值等特征参数,同时根据各抽孔的稀释量变化对地浸流场进行了周期划分。在地层均质性、抽注流量、井距、过滤器安放位置及过滤器长度等不同因素影响下,建立内蒙古某地浸井场的水动力及溶质弥散迁移模型,并以这些特征参数为指标对井场进行了量化比较。     

新河井田3~#煤层断层发育定量化评价

以新河井田地质资料为基础,绘制了断层走向、倾向玫瑰花图和倾角分布直方图,表明井田内断层以SN和NE走向为主;利用断层分维值和断层影响因子指数对断层发育特征进行定量评价,对比两者的结果可以看出:后者在评价断层时考虑了断层规模大小,断层影响因子较大区域主要围绕两个大断层(嘉祥支和嘉祥支三断层)分布,大断层发育区岩层较破碎,导通的含水层越多,越容易引发矿井突水事故。