1. Introdução
A área de mineração de Hancheng possui condições geológicas complexas, alto teor de gás na costura de carvão, alta pressão de gás, difícil construção de perfuração na costura de carvão 3, drenagem de gás difícil, baixa eficiência, alto custo de prevenção e controle de gás de minas e substituição de mineração apertada. Melhorar o efeito da drenagem do gás é uma maneira importante de reduzir o custo e aumentar a eficiência. A tecnologia direcional de fraturamento hidráulico de poço longo pode aumentar a cobertura do poço e melhorar efetivamente o efeito de drenagem de gás do poço.
2. Solução de tratamento
Na mina de carvão de Wangfeng, a perfuração longa direcional do teto da costura de carvão nº 3 é construída em um lado do eixo inclinado principal, e o orifício principal é perfurado ao longo da camada estável do teto da costura de carvão. Após a conclusão da construção do orifício principal, a tecnologia 'para trás' é usada para construir o orifício da ramificação na costura de carvão, e o buraco da filial expõe a costura de carvão nº 3, e o buraco final não tem menos de 200m de comprimento. A segunda estrutura de abertura é adotada para perfuração, com o primeiro diâmetro de abertura de φ 193mm e a profundidade do orifício de 60m. Após a conclusão da construção, a caixa de 146 mm é colocada para selar todas as primeiras seções de abertura; O segundo diâmetro de abertura é de 120 mm.
Perfil de design de poço de mina de Wangfeng
A construção de um pente em forma de pente longo no telhado de 3309 FACA DE TRABALHO 1 RETORNO AR RAIS, Na pista de North Belt de No.2, em Sangshuping, o buraco principal do poço do projeto tem 580m de comprimento e o horizonte de construção do buraco principal é de cerca de 2,0-5,0m da costura de carvão 3; Um orifício de ramo deve ser construído a cada 60m na seção horizontal do orifício principal, com um total de 8 orifícios de ramificação, cada um dos quais com 50 m de comprimento, a profundidade de perfuração ao longo da costura de carvão não deve ser inferior a 2m após a obtenção do carvão no poço, e o processo de abertura do ramo será adotado, o Drilluth Drilluth é 0 e o mergulho é 5. A construção da cama é iniciada perto da profundidade do buraco de cerca de 80m.
Seção de projeto de perfuração do No.2 bem em Sangshuping
Diagrama esquemático técnico de fraturamento hidráulico segmentado de corda fixa com perfuração longa do telhado
3. Situação de construção
Através da seleção da plataforma de perfuração, a otimização da montagem de perfuração, o projeto razoável dos parâmetros de perfuração, a trajetória de perfuração e a estrutura de perfuração, a construção de dois telhados de perfuração direcional foi concluída na área de mineração de Hancheng. Entre eles, o buraco de broca de 1# está localizado na mina de carvão de Wangfeng, com 1 orifício principal e 4 orifícios de ramo. O comprimento do orifício principal é de 261m e as imagens totais de perfuração é de 344m. A distância entre a pista de perfuração real do orifício principal e a costura de carvão 3 é de cerca de 0,7 ~ 2,0m. A construção de fraturamento hidráulico foi realizada usando a tecnologia de fraturamento integral de perfuração e o método de vedação de furo Casing + Packer. Foi realizada o teto de 284m de comprimento, a fratura integral da costura de carvão 3 foi realizada. A pressão de configuração do empacotador era de 15mpa e o tempo de vedação de orifícios era de 18 minutos; O volume cumulativo de injeção de água do orifício de perfuração foi de 874,79m 3, o deslocamento da injeção de água foi de 24m 3/h e a pressão máxima da injeção da bomba foi de 9,4MPa. 2# orifício de broca I está localizado no poço No.2 de Sangshuping, com um orifício principal, 588m de comprimento e oito orifícios de ramificação. As imagens totais de perfuração são de 1188m e a distância máxima entre o orifício principal e a costura de carvão No.3 é de 3,28m. Quatro seções de fraturamento foram concluídas usando a tecnologia de fraturamento encenada de corda fixa, com injeção cumulativa de água de 2012m 3 e pressão máxima de injeção de bomba de 8,74MPa.
Plano de construção de perfuração do No.2 bem em Sangshuping
4. Alcançou realização
Durante a fraturamento da perfuração de 1#, há muitas quedas de pressão óbvias, que são consistentes com o modelo típico de curva de pressão de perfuração e fraturamento hidráulico no teto da costura de carvão macio. Após fraturamento hidráulico, dentro de 86 dias após a perfuração e a extração, a concentração de extração é de 27%~ 51%e a média é de 42,11%. A quantidade líquida de extração de gás de perfuração é de 8,25 ~ 21,41m 3/min, e a média é de 17,02m 3/min. A quantidade líquida de extração de gás de perfuração de 100 m é 12,48 vezes mais que a da perfuração hidráulica de intervalo.
Na mina de Wangfeng, a capacidade de bombeamento de 100m de poço é 12,48 vezes de perfuração hidráulica intervalada
Após a fraturamento da perfuração de 2#, o raio de influência máxima de fraturamento hidráulico foi de 39,63m. Dentro de 93 dias após a extração, a concentração da extração de gás de perfuração é de 19,6% ~ 56,0%, 41,28%, em média. A quantidade líquida de extração de gás de perfuração é de 0,33 ~ 1,93m 3/min, 1,08m 3/min em média. A quantidade líquida de extração de gás de perfuração de 100 m é 1,2 vezes de costura de corte hidráulica, 4,8 vezes de perfuração convencional nessa costura de carvão. Usando o método de teor de gás residual na costura de carvão, o raio de extração efetivo (a taxa de pré -extração é superior a 30%) de furos com 40 dias e 200 dias sob uma certa pressão negativa de sucção é de 3,7m e 9,0m, respectivamente.
Curva de perfuração e produção de fraturamento hidráulico no poço Sangshuping No.2
5. FAQ
(1) Qual é o princípio técnico de fraturamento hidráulico.
A tecnologia de fraturamento hidráulico é uma tecnologia convencional para o desenvolvimento de campos de petróleo e gás da superfície, metano de carvão e gás de xisto. Sua essência é injetar o fluido na formação a uma taxa maior que a taxa de perda de formação. Quando a pressão de injeção do fluido é maior que a pressão da fratura de formação, as fraturas de formação serão formadas. Ao mesmo tempo, uma fratura secundária será formada em torno da fratura principal para fazer com que o sistema de fratura original se comunique, de modo a melhorar a propriedade de gás da permeabilidade à formação, reduzir a dificuldade da migração de gás e obter o objetivo da extração aprimorada por gás. Além disso, a fratura hidráulica da costura de carvão tem várias funções, como alterar a força do corpo de carvão, homogeneizar o campo de tensão in situ, inibir a emissão de gás, equilibrar o campo de pressão de gases, etc. É uma medida técnica eficaz para controle de gás na baixa permeabilidade e alta costura de carvão de saída de gás.
（2) Quais são os principais aspectos da aplicação da tecnologia de fraturamento hidráulico, como é sua popularização e efeito.
Para a área de mineração com o desenvolvimento da costura de carvão suave e de baixa permeabilidade, a tecnologia de fraturamento hidráulico pode ser usada para melhorar a drenagem de gás e melhorar a eficiência do controle de gás; Para a área de mineração com o desenvolvimento da placa de telhado duro, a tecnologia de fraturamento hidráulico pode ser usada para enfraquecer com antecedência e melhorar a eficiência da mineração. Atualmente, a tecnologia de fraturamento hidráulico foi popularizada e aplicada em Shanxi, Shaanxi, Mongólia Interior, Anhui, Guizhou, Xinjiang, Henan e outros lugares. O efeito geral da aplicação é bom e pesquisas e aplicações em vários estágios foram realizadas em muitos lugares.
(3) Qual é a aplicabilidade da tecnologia de fraturamento hidráulico e quais são os requisitos para as condições geológicas da mina.
A área de construção de fraturamento hidráulico requer condições estruturais simples, sem falha, coluna de colapso e outras estruturas geológicas, boas condições de rochas circundantes, nenhum canal óbvio de alívio de pressão na formação.
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