CO2泡沫压裂技术在煤层气开发中的应用前景

依据煤层气储层的特点和CO2的性质，作者通过CO2泡沫压裂液实验研究、压裂工艺探讨。对CO2泡沫压裂技术在煤层气开发中的应用前景进行了探讨。结果表明，CO2泡沫压裂技术是一项较为理想的煤层气储层改造技术，但由于其发泡温度(40℃以上)和施工成本等原因，其应用在地层温度较低和煤层气产量不高的地区会受到一定的限制。     

贵州复杂地层应力扰动压裂技术研究及应用

贵州含煤地层煤层多、煤层薄、夹矸多，岩性变化快，其复杂地层特点增加了煤层气井压裂施工难度。以金佳煤矿煤层气井为例，研究复杂地层压裂改造风险及压裂工艺技术，探索应力扰动下二次停泵压裂工艺技术适应性。工程实践表明：金佳煤矿煤系地层岩性变化复杂，地层岩性可划分为5种组合模式；多煤层及多分层煤层采取“避射、扩射、选射、连射、定向射孔”等方式，可降低压裂施工难度；多煤层合层压裂及多分层煤层压裂改造，采取二次停泵压裂工艺，促进地层应力重新分布及压裂裂缝转向，提高了储层压裂改造效果；研究区2口煤层气井实施二次停泵压裂工艺，其压裂施工曲线、停泵后压力变化及产气效果均显示该压裂工艺对储层改造效果较好。     

低透气性煤层CO2与水交替充装压裂技术研究

针对斜沟煤矿18205工作面因煤层透气性差导致瓦斯抽采效率低,通过理论研究和现场试验的方法,提出液态CO2与水交替充装压裂增透技术以有效增大煤层的透气性系数。研究了煤层在CO2与水交替充装压裂之下,水、CO2和煤三者之间发生相互作用,最终对煤层产生了疲劳损伤作用,增加煤层的裂隙,提高瓦斯抽采效果。现场试验表明:18205工作面开展CO2与水交替充装压裂技术后,压裂钻孔瓦斯抽采浓度和纯量明显比检验钻孔高,有效抽采半径增大到25 m,明显提高了瓦斯抽采效果。     

基于测氡法的煤层注气(CO_2)后运移监测

通过对注气(CO2)压裂后煤层中氡析出、运移产生影响的研究,探讨测氡法在煤层注气后CO2运移监测的可行性。运用趋势面分析法对测氡法探测结果进行分析,结果表明:煤层注气(CO2)压裂,有利于增加煤层的射气系数,从而在地面形成可观测的氡值异常;CO2在低变质煤层中的运移受煤层走向的影响,容易沿煤层走向方向发生运移。活性炭能谱测氡法可以作为监测注气后CO2运移的方法。     

松河井田地温特征及煤层气井适配性压裂工艺

基于煤层气勘查开发示范工程,分析了黔西松河井田地温特征及其对煤层气开发的影响,探讨了龙潭煤系上煤组压裂工艺优选及下煤组压裂工艺优化方案。研究表明:受泥岩、煤层热导率低及煤系隔水性好、富水性弱的共同影响,龙潭煤系纵向地温梯度达3.57~4.65℃/hm,表现出明显的正地温梯度。基于不同温度下煤的等温吸附试验,45℃条件下下煤组各煤层煤层气可采系数与30℃相比提高了4.55%~11.67%;受此影响,下煤组压裂深度为620~900 m时,煤层气采收率较高。采用CO2泡沫压裂工艺适合井田下煤组超压、低渗、敏感性及滤失性强的储层特点,煤层埋深超过750 m即满足CO2泡沫压裂对储层温度的要求。同时,利用低温活性水压裂液注入可大幅降低上煤组储层温度,实现煤层气开发过程中的升温解吸、渗流。     

气相压裂工艺在石门揭煤作业中的可行性分析

CO2气相压裂工艺目前在我国是改造低渗透煤层、提高瓦斯抽采效率的技术前沿。文章根据炸药在岩石中爆破产生的破坏模式,与气相压裂爆破岩(煤)机理进行分析对比,根据绝热膨胀原理,计算液态CO2气化时对岩石孔壁产生的静态破坏作用,进一步分析其在岩石预裂爆破、进行工作面揭煤的可行性。     

水力压裂技术在提高煤层瓦斯抽采效果的研究与应用

为了提高低透气性煤层瓦斯渗透率和瓦斯抽采效果，利用模拟软件计算了煤层水力压裂孔径和地应力对压裂效果的影响，并进行了工程试验。模拟结果表明，大压裂孔孔径对压裂效果起到促进作用，高地应力对压裂效果起到抑制作用；现场试验结果表明，在煤层中实施水力压裂增透技术后，钻孔瓦斯涌出量衰减度降低了67.65%,煤层透气性提高了30多倍，表明在低透气性煤层中实施水力压裂增透技术能大幅度提高煤层瓦斯抽采效果。     

CO2泡沫压裂技术在低渗透油藏的应用实践

针对低渗透油田老井重复压裂增产幅度小、措施有效期短、破胶后残渣含量高、对油层的污染较大等特点，泡沫压裂工艺技术是有效解决上述问题的技术手段之一，阐述了影响CO2泡沫压裂工艺技术的主要因素及选井原则，并对泡沫压裂液常用的添加剂优选的问题进行了详细介绍，现场应用表明．该项技术具有低摩阻、易返排，砂比高，措施增产效果明显等特点。     

综采工作面砂岩夹矸层酸化压裂破碎机理

以榆林小保当矿区112201大采高工作面煤层砂岩夹矸层为研究对象,通过夹矸层砂岩物理力学化学性质综合性实验分析,提出了以微量CO2水合物为主的复配专用岩石酸化压裂方法。对高压CO2耦合溶液作用下砂岩中矿物溶蚀的物理化学机理进行研究,分析了高压酸化压裂引起的岩石微观结构变化共同作用下的岩层变形破坏特征及孔渗影响规律。结果显示:CO2水合物酸化专用压裂方法,对夹矸砂岩组成中方解石和白云石组分的影响显著,高岭石膨胀作用增强,压裂液溶蚀孔隙数量显著增多,孔径变大,综合孔隙度和渗透率均增大。通过开采验证,煤层夹矸层CO2耦合压裂破碎后,与正常回采区段及常规水压致裂区段相比,耦合压裂区段工作面回采率显著提高,同时节能降耗效果最为明显。     

煤层CO_2与水力交替充装压裂增透技术

为了提高煤层透气性系数,采用CO2气与水力交替充装压裂技术,来增加煤层的透气性系数。分析CO2与水在交替充装下,CO2、水体和煤体三者相互作用的过程对于煤体产生的疲劳损伤机理,以及CO2对于吸附煤体中甲烷的驱替效应机理,有效提高瓦斯抽采率。     

压力传感器轴销的疲劳寿命计算

详细介绍了疲劳分析中的局部应力应变法分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的压力传感器轴销分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也有一定的参考价值。     

断层影响下底板应力分布和破坏分析

采用FLAC5.02D数值模拟软件模拟了煤层开采过程中断层对底板应力峰值与塑性区变化的影响。对不同断层倾角,断层刚度和底板水压下底板应力峰值和塑性区变化进行了分析,同时根据现场实测,对有无断层条件下破坏深度进行对比。断层倾角越小,底板应力峰值越高,底板破坏区范围越大;断层倾角越大,底板破坏区范围越小,最终发展为“X”型。断层刚度的增加,没有对底板塑性区产生明显的影响,只是从断层带一侧改善了底板突水通道。随着底板水压的增大,塑性区范围没有明显变化,底板应力峰值的波动程度也不大。无断层存在,底板破坏深度为0~17 m;断层带的存在使底板破坏深度增大了135%。     

浅析倒堆开采在团结沟东露天采场残采中的应用(增刊)

团结沟采矿场露天开采至今已40年,现处于露天残采尾期,优化采剥生产工艺,最大限度地利用好现有资源很有必要。文章从东露天采场残采现状、倒堆开采方案及开采技术安全要求、效益预测等方面进行了简析。在目前矿山资源枯竭的情况下,倒堆开采实施后可延长服务年限3年。本文可为类似矿山提供参考。     

带式输送机滚筒压裂分析及改进

针对福建省某煤矿带式输送机滚筒使用中出现的压裂情况,根据传动原理对滚筒结构和受力进行分析,探讨滚筒压裂的原因,提出提高滚筒强度的改进方法。     

带式输送机张力传感器的疲劳寿命计算

介绍了应用于胶带输送机张紧力检测的传感器的疲劳分析中局部应力应变法的分析方法和步骤,同时结合ANSYS,运用局部应力应变法中的稳态法对优化设计前后的张力传感器分别分析、计算出了疲劳寿命,为优化设计对其抗疲劳性能的影响提供了客观的判断依据;对一般零部件的疲劳寿命的计算也具有参考价值.     

共振式复合筛筛孔尺寸对工艺效果影响的试验分析

为研究单振源共振筛筛孔尺寸对工艺效果的影响,在单振源共振筛试验系统中筛孔尺寸分别取0.075、0.1、0.12、0.15、0.2、0.3mm,处理量分别取2、4、6、8、12、14、16、18、20 t/m_².h,测定入料细度(-200目)、筛下细度(-200目)及筛上细度(-200目),并计算出筛下产率、筛分效率等相关指标,研究结果表明,随着处理量的逐渐增大,筛下细度(-200目)基本保持恒定,筛上细度(-200目)逐渐增大,筛下产率与筛分效率均逐渐减小。同时在筛孔尺寸为0.075~0.15 mm,随着筛孔尺寸的逐渐变大,处理量快速增大,当筛孔达到0.2mm以后,处理量逐渐趋于平缓,且筛分效率为75%时,处理量可达到8.8~19.3 t/m_².h。     

电缆头温度在线监测系统的可用性

电缆头温度在线监测系统 ,可以实时监测电缆头的温度 ,当发现危险高温时 ,能及时报警 ,提醒运行人员进行相应的处理 ,做到防患于未然     

孤岛工作面回采期间的矿压显现规律研究

本文通过对济宁二号煤矿11302孤岛工作面连续的矿压观测,结合工作面各种矿压显现特征,通过钻孔应力计监测、固定点观测和多点位移计观测,掌握了孤岛工作面回采过程中顶板活动规律及工作面超前应力变化情况,为工作面的顶板管理提供了依据。     

Analysis of the Causes of the Sinkhole within the Mining Area of the Former Mine

Journal of Mining Science - The paper presents a case of a sinkhole located in a hard coal mine within the Upper Silesian Coal Basin in Poland and attempts to explain the causes of its formation....