碎软煤层底板梳状孔分段压裂抽采瓦斯技术

为提高煤层的瓦斯抽采效果,以阳泉矿区15#碎软煤层为研究对象,对煤层及其底板岩层特征进行分析,融合煤层底板梳状长钻孔和分段水力压裂技术,形成针对各个梳状分支孔的分段压裂方式,并理论分析了该方式水力压裂裂缝扩展延伸规律。试验研究了满足分段压裂技术要求的梳状长钻孔设计与施工工艺,构建了基于裸眼封隔器+滑套投球分段压裂工具组合的压裂参数设计和压裂施工工艺流程,最终形成梳状长钻孔主孔长度534 m,分支孔5个,主孔下入分段压裂工具串490 m,实现了4个分支孔分段压裂,单段最大注水量611 m³,最大泵注压力17.18 MPa;与常规的穿层钻孔瓦斯抽采技术对比,试验后瓦斯抽采浓度提高了10.53倍,百米钻孔瓦斯抽采量提高了2.02倍。     

赵庄井田3#煤层碎粒-糜棱煤分布预测

以赵庄井田3#煤层为研究对象,通过煤芯和煤壁观测描述确定了区内煤体结构类型。分析了不同煤体结构的测井响应特征,选择有利于判识煤体结构的关键测井曲线。根据测井曲线幅值变化特征和分层划分原则,探讨该区煤体结构划分方案,重点对区内碎粒-糜棱煤的分布进行了预测。研究结果表明,赵庄井田3#煤层的煤体结构有碎裂结构、碎粒结构和糜棱结构,利用测井曲线判识将其划分为碎裂结构和碎粒-糜棱结构2类较为合理,预测碎粒-糜棱煤主要位于3#煤层下部,厚度0.9 m左右,区内南北厚、中部较薄。     

黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征研究

为深入研究黔西海陆过渡相煤系页岩气成藏条件及储层特征,针对毕节大方背斜区域的龙潭组富有机质泥页岩,采用了总有机碳质量分数(TOC)、镜质体反射率(Ro)、岩石热解、X-射线衍射、薄片鉴定、高压压汞、比表面积及联合孔径等测试分析方法,研究了海陆过渡相龙潭组富有机质泥页岩的有机质特征、矿物组成及孔隙发育特征。研究结果表明:该区龙潭组泥页岩单层厚度薄(平均1.8～2.8 m),与煤层频繁互层,累计厚度大,泥地比平均达70%;泥页岩有机碳质量分数较高(0.23%～22.10%,平均3.51%,主要分布1%～7%);有机质热演化程度高,均处于过成熟阶段(Ro为2.67%～3.06%,平均2.85%),生气充分;较高的有机质丰度、较充分的生气过程为页岩气成藏提供了有利基础;矿物组成主要由黏土构成(48.4%～81.6%,平均66.3%),次为石英(7.4%～27.2%,平均16.5%),方解石、白云石、菱铁矿、黄铁矿等矿物质量分数较少,总体为2%～7%;黏土矿物以伊/蒙混层为主(73.0%～94.0%,平均85.1%),绿泥石次之(2.0%～23.0%,平均10.5%),含少量伊利石(1.0%～7...     

煤矿井下穿层钻孔多方位极小半径冲孔技术

碎软煤层渗透性差，瓦斯含量高、压力大，常规穿层钻孔抽采瓦斯时单孔抽采范围小，需密集布孔，钻孔工程量大，易造成采掘接替紧张。基于此，提出穿层钻孔多方位极小半径冲孔造穴抽采瓦斯技术设想，设计了能够固定方向极小半径弯曲的冲孔钻具，通过孔口钻机的推送和孔底施加给射流喷头的阻力实现钻具的固定方向弯曲冲孔，通过动力头握持钻具旋转、固定实现弯曲方位的控制，以此形成穿层钻孔多方位极小半径多分支孔。分析了固定方向弯曲短节弯曲角度、短节长度和钻具曲率半径的关系，为短节的设计提供理论支持；通过测试试验获取了固定方向弯曲钻具的抗拉强度和耐压参数；理论分析了多方位冲孔的可行性，设计了工艺流程；采用试制的钻具在地面进行了模拟试验，在1个主孔中完成了不同方位4个分支孔的冲孔造穴，分支孔孔深6～8 m，证明了技术设想的可行性和钻具结构设计的合理性，能够达到穿层钻孔多方位极小半径冲孔功能要求。