文档介绍：4 煤层钻孔高压注水压裂卸压工程
工作量完成情况
在各研究单位和施工单位的配合,经过一年多的工作,参与工作的工程技术人员克服了许多困难,基本完成了合同要求的主要研究内容。主要工作量完成情况汇报如下:
(1) 完成了高压注水压裂工艺方案
根据地质设计,研究编制完成了高压注水压裂工艺方案
(2) 合理高压注水压裂施工参数,施工规模确定和优选
确定合理的高压注水压裂施工参数,施工规模,有利于防止对煤层顶、底板的破坏。
(3) 完成了高压封孔器和封孔工艺研究
研制高压封孔器,提高封孔质量和强度,为高压施工提供保障。完成了煤层裸眼封孔工艺研究。封孔质量满足压裂施工压力所要求的指标。
(4) 完成了钻孔工具和设备配套
根据地质设计要求的成孔参数,负责提供钻孔工具、设备的选型和配套技术,
(5) 完成了4口井下煤层钻孔进行高压注水压裂施工试验,施工获得了成功。并提供压裂现场监督和技术服务
(6) 在工程试验期间,还运用油田的井控作业装置,成功地完成一口穿越煤田三带岩墙的钻孔。
(7) 合理布孔方式的研究,通过试验孔施工,提供合理的封孔段长度及终孔参数。
(8) 完成了煤层排水采气工艺技术研究。
(9) 据初步效果统计:
WL-1 孔:瓦斯流量:5 m3/min ,瓦斯浓度30% ,纯瓦斯流量: m3/min,累计抽放瓦斯:32400 m3。
WL-2 孔:瓦斯流量:5 m3/min ,瓦斯浓度10% ,纯瓦斯流量: m3/min,累计抽放瓦斯:10800 m3。
WLZ-1孔:瓦斯流量:8 m3/min ,瓦斯浓度85% ,纯瓦斯流量: m3/min,累计抽放瓦斯:156672m3。
HZ-1孔:瓦斯流量: m3/min ,瓦斯浓度80%,纯瓦斯流量: m3/min累计抽放瓦斯:2
77927 m3。
钻孔基本参数
完成钻孔的基本参数数据详见表4-2-1所示。
表4-2-1 钻孔基本参数
钻孔编号
钻孔位置
套管规格和
下入长度
孔径和
终孔长度
施工时间
备注
南翼1号孔
五龙矿南翼石门
*54m
Φ73mm*152m
-
倾角+6゜
穿三带岩墙
回风下山1号孔
五龙矿3321回风下山
*34m
Φ118mm*152m
-
倾角+6゜
串槽
回风下山2号孔
五龙矿3321回风下山
*40m
Φ118mm*225m
-
倾角-4゜
回风下山3号孔
五龙矿3321回风下山
*45m
Φ118mm*90m
-
倾角+7゜
南翼垂直1号孔
五龙矿南翼轨道石门
*84m
Φ95mm*144m
-
垂直井
海州立井太上一皮机尾1号孔
海州立井太上一皮机尾
*120m
Φ94mm*170m
-
倾角+2゜
钻孔工艺方案是采用煤矿用MK-5型液压坑道钻机,配合PDC钻头和螺杆钻具,在井下煤层内钻孔,先钻 50m-100m的Φ152-240mm的钻孔,然后下入Φ140mm套管,安装高压封孔装置,往钻孔内注水泥,候凝48小时后,验封试压合格后,再继续加深钻孔到设计长度。钻孔结构示意图见图4-2-1所示。
图4-2-1 钻孔结构示意图
高压注水压裂工艺方案
方案研究的目的
对开采区进行高压注水压裂,在煤层中形成一定的应力释放区,扩大和改善煤层渗透性,为采前瓦斯抽排提供渗流通道,降低采区煤层应力,防止煤层突出和冲击地压,为煤层开采提供前期安全保障。
方案研究的原则
安全性、科学性、适用性、时效性、经济性。
“五项原则”在本次方案研究中的具体实施
(1) 安全性:
切实做到“以人为本,安全第一,预防为主”。主要包括:人身安全、瓦斯安全、工程安全等。
①人身安全:采前瓦斯抽排工程施工中,保证井下施工人员的人身安全;
②瓦斯安全:抽排瓦斯符合国家标准;矿井通风符合国家标准;瓦斯检测符合国家标准;
③工程安全:施工所选用的材料应满足本层段的地质条件与工艺技术要求,并应满足环保要求。根据施工目的,选择合理的施工参数和施工规模,避免破坏矿层的顶、底板;
(2) 科学性
方案、设计及施工应符合现场实际;按系统工程考虑有关因素和环节;尊重符合抽排瓦斯的客观规律
(3) 适用性
施工方法立足于在国内现有设备能力和成熟的工艺技术;
(4) 时效性(