面向绿色矿山的注浆关键技术与工程示范

针对地表塌陷、水资源破坏、煤基固废堆积等问题,系统性提出了煤炭绿色开采“减沉、增载、处废、控水”一体化的多元耦合注浆技术体系,并成功示范。具体内容有：(1)综合利用理论分析、数值模拟、现场探测(钻探、超声成像、井下电视、光纤监测)等手段,研究了采动空隙空间与原生裂隙空间发育演化规律,尤其是将分布式光纤技术应用于离层空间探测,实现了注浆空间的精准识别。(2)利用煤基固废(煤矸石、粉煤灰)等制备了应用于不同场景的多源无机高性能注浆材料,将煤矸石作为离层注浆材料实现了规模化处置,同时研发了具有水下抗分散性、高体积系数、高塑性强度的新型KEP注浆堵水材料。(3)将丛式井技术运用到离层注浆孔钻探施工,有效规避采动超前破坏;集成研制了全天候、高泵压、大流量智能化注浆系统;应用补强注浆工艺,强化注浆减沉效果。(4)提出了注浆效果监测检测技术体系,重点阐述了钻探取芯与测井相结合的钻孔检测方法。(5)形成了以离层注浆减沉处废、垮落带注浆处废、老空区注浆增载处废和顶板裂隙注浆控水为核心的智能化技术体系,并在夏店煤矿、新浦磷矿、曹家滩煤矿、高家堡煤矿进行了工程示范,为我国绿色矿山建设提供了新思路。     

临兴气田井筒堵塞机理及现场解堵工艺研究

临兴区块自投产以来,井筒堵塞问题日益严重,导致气井生产测试、措施作业等无法正常开展。文章结合区块堵塞物的粒径分析、无机成分XRD、红外等分析结果,明确了堵塞物成分主要包括石英、石盐、难溶盐垢(以硅铝酸盐垢为主)及少量的铁垢和固体砂砾等,主要堵塞类型为砂堵、腐蚀结垢及结盐堵塞等。通过解堵实验,优选出HYJD-10和CAWF两种解堵剂体系,静态溶蚀实验最高溶解率分别可达25.3%及18.3%,驱替实验最优渗透率的提高率分别可达105.9%及91.3%。现场结合注解堵剂、气举及泡沫流体等方式进行解堵作业,单井平均增产不小于9 000 m³/d,最高增产25 000 m³/d。本研究为致密气井井筒解堵试验提供了参考。