低渗气藏单井动态储量计算方法研究

气井动态储量是气井合理配产、开发方案制订的重要依据,但由于低渗气藏的低渗透率及强非均质性特征,很难计算出准确的气井动态储量。针对此问题,对比分析常用气井动态储量计算方法,将流动物质平衡法引入到低渗气藏单井动态储量计算中。描述分析气井生产动态曲线的表现特征,提出确定气井动态储量的计算方法。实例分析表明,利用流动物质平衡法计算低渗气藏单井动态储量所需数据量少,结果合理可信。     

永川煤矿延深区须六段砂岩储层特征及致密气储量估算

永川煤矿延深区煤系地层上覆须家河六段岩层含有大量气体。在实验室对须六段岩芯进行了化验分析,结果显示为长石岩屑砂岩层,结构成熟度为中到低,孔隙度平均3.98%,渗透率平均0.080506×10~(-3)μm~2,岩层内孔隙以微裂隙为主,含气饱和度平均84.3%,属于Ⅲ~Ⅱ类中等复合性储层类型的致密砂岩气藏。应用容积法计算表明该矿延深区须六段致密砂岩气地质储量为12.84×10~8 m~3,丰度为1.712×10~8 m~3/km~2。可在井下应用水力压裂技术对岩层增透,结合瓦斯负压抽采系统,对须六段岩层致密气进行开发。     

胶囊封隔器封堵煤矿井下压裂孔技术研究

煤矿井下压裂孔的有效封堵,一直是利用水力压裂提高煤层透气性技术推广面临的难题。为了探索胶囊封隔器封堵水力压裂孔的可能性,对封隔器支撑方式做了改进,并在松藻煤矿和盐井一矿进行了现场试验研究。结果表明:胶囊封隔器封堵方式适用于煤矿井下水力压裂孔的封堵,封堵质量可靠,效果好,能够循环使用,满足水力压裂要求。     

煤矿井下控制水力压裂煤层增透关键技术及应用

为了减少低透气性煤层瓦斯抽采钻孔工程量和提高瓦斯抽采效率,对低透气性煤层增透理论及技术应用进行了研究,基于煤层控制水力压裂概念,开发了煤矿井下水力压裂数值模拟与优化设计软件,提出了高承压上向孔和近水平孔的封堵方法,形成了压裂水分布范围探测关键技术,并进行现场应用。结果表明,通过定点定向定区域压裂实现了目标区域煤层的增透,控制水力压裂前后相比单孔瓦斯抽采量提高了5倍以上,部分工作面瓦斯抽采钻孔工程量减少了1/3,采掘工作面单产单进大幅提高,煤矿井下控制水力压裂是对常规水力压裂技术的改进和创新,能有效促进目标区域煤层增透、提高瓦斯治理效果。     

煤层瓦斯抽采爆破卸压的钻孔布置优化分析及应用

 为解决重庆地区低透气性松软煤层瓦斯抽采率低的难题,提出煤层底板预裂爆破卸压增透新技术,指出其增透过程分为爆破应力波与爆生气体共同作用形成裂隙贯通区和爆破空腔顶部煤岩体垮落形成卸压带2个阶段。借助数值模拟对不同孔距爆破应力波的动态演变规律进行研究,发现预裂爆破影响范围分为粉碎区和贯通区,其中粉碎区范围约为爆破孔直径的6倍,而贯通区的形成则主要受大直径控制孔反射形成的拉伸波作用,最终得到预裂爆破形成贯穿裂隙且保持与控制孔同高破坏区间的最优孔距为0.9 m,并将该技术应用于重庆–煤矿K4煤层底板巷预抽瓦斯工程。应用结果表明：瓦斯抽采纯量提高2.8倍,瓦斯抽采浓度提高3.75倍,而且在爆破完成20～30 d后瓦斯抽采效果明显提高。     

新型封孔测压一体化技术装置的研究及应用

常规封孔测压方法在测定煤层瓦斯压力时,难以准确封堵至目标位置,测定结果的准确性值得商榷。提出采用一种新型封孔测压一体化装置解决该问题,并在木孔煤矿进行了实测,结果表明,在相同的地质单元+650 m大巷施工埋深相近、倾角和方位角相同的钻孔,所测定的2号煤层的瓦斯压力值比采用填料封孔测压的常规测压法测定的值大0.45~0.56 MPa,测定结果更为准确。     

岩石破碎功、坚固性系数、强度关系的实验研究

为了探索岩石突出等地下工程灾害中的岩石破碎功能关系,以岩石破碎理论为基础,进行了不同岩石的破碎和坚固性捣碎实验、破碎粒度筛分分级实验、岩石单轴抗压强度实验。通过对不同岩石的坚固性系数与破碎比功和单轴抗压强度等实验结果进行了回归,分析了三者之间的关系。研究表明,岩石坚固性系数与岩石破碎比功、岩石单轴抗压强度之间线性相关,同时验证了岩石破碎功能关系符合裂纹学说。实验结果对计算岩石动力灾害中的岩石破碎所需能量提供了实验基础和理论依据。     

砂岩加载试验峰后变形、破坏与应变能特征

 为认识峰后破裂岩样在连续载荷作用下的变形、破坏特征及应变能变化情况,利用MTS815岩石力学试验系统,对永川煤矿砂岩样进行三轴等围压试验。在试验基础上提出岩样破裂比(r)概念,它反映峰后破裂岩样相对于完整岩样的破裂程度,r越小表示岩样破裂程度越高,r最大值为1,最小值为岩样残余强度与峰值强度之比。结果分析表明：低围压作用下破裂比与其对应割线模量、轴向应变量、应变能之间的线性关系较好;峰后破裂砂岩样在连续加载后,呈现“X”剪切破坏模式;岩石最大泊松比可通过峰后连续加载试验确定。研究结论对认识岩石突出和岩爆机制有重要意义。