Drenagem aprimorada por fraturamento hidráulico na mina de Xinjing, cidade de Yangquan
Introdução
A mina de carvão de Xinjing está localizada em Yangquan City, província de Shanxi, com emissão de gás de 330m 3/min e mais de 150 explosões de carvão e gás. A costura de carvão de teste é a costura de carvão nº 3 da formação de Shanxi do Permiano inferior, com uma profundidade enterrada de cerca de 600m e uma espessura de 2,4m. O teor de gás da costura de carvão 3 é 12,87 ～ 15,95m 3/t, com uma média de 14,41 m 3/t, e a pressão do gás da costura de carvão é de 2,26 MPa. A concentração de extração de gás de minas é baixa, o fluxo é pequeno, o tempo de extração de gás é longo, o efeito é ruim, o custo de controle de gás é alto.
Solução de tratamento
De acordo com o plano de desenvolvimento e o plano de substituição de mineração da mina de carvão de Xinjing, um piso através da perfuração de camadas foi organizado no sul da estrada de extração. Depois que a perfuração passou pelos estratos e entrou na costura de carvão, o diâmetro do orifício era de 120 mm. Toda a tecnologia de fraturamento hidráulica foi adotada para realizar a construção de fraturamento hidráulico inteiro nos poços, de modo a aumentar a permeabilidade da costura de carvão e melhorar a eficiência da drenagem de gás.
Equipamento de perfuração (máquina de perfuração direcional ZDY12000)
Equipamento de fraturamento hidráulico (bombas de fraturamento subterrâneo BYW65 / 400)
Situação de trabalho
O ponto de abertura da perfuração de fraturamento estava localizado na estrada de rock piso da costura de carvão nº 3, com uma filmagem total de 495m, incluindo 188m em rochas e 307m em costura de carvão. A estrutura do corpo do orifício secundário foi adotada para perfuração: o diâmetro do orifício primário era de 193 mm, o comprimento do orifício era de 35m, o invólucro de aço sem costura de146 mm foi colocado e a pasta de cimento foi injetada para fixar o orifício; O diâmetro do orifício secundário era de 120 mm. Depois de fraturar a perfuração do piso da costura de carvão para a costura de carvão 3, o poço foi perfurado ao longo da parte média e superior da costura de carvão como um todo.
No teste de fraturamento hidráulico, o expansor da cápsula foi usado para selar o orifício. O empacotador era composto principalmente de empacotador de cápsula, sapato -guia, válvula de fluxo único, manga deslizante, corda de alta pressão e junta de segurança do orifício. A bomba de alta pressão subterrânea BYW65/400 foi usada para injetar água no poço fraturador para fraturamento. O volume de água injetado cumulativo do poço foi de 1510m 3, o tempo de injeção foi de 51,11h, o deslocamento máximo foi de 56,45m 3/h e a pressão máxima de injeção foi de 26,09mpa.
Diagrama esquemático do teste de campo
Alcançou realização
Após a conclusão da fraturamento, os dados de monitoramento e drenagem foram de 230 dias e a concentração de extração de gás de perfuração foi de 49,38%～ 83,70%, com uma média de 64,30%. A quantidade líquida de metano extraído foi de 1395 ～ 2810 m3 /d, com uma média de 2173 m3 /d, e a quantidade líquida cumulativa de metano extraído foi de 508000 m3.
Curvas de drenagem de gás de poço
O raio de influência máxima da fraturamento do poço foi de 58m. A permeabilidade da costura de carvão foi 2,677 vezes maior que a antes da fratura, e o coeficiente de atenuação do fluxo de gás no poço foi de 45,1% disso antes de fraturar.
Distribuição do raio de influência de fraturamento hidráulico
Os resultados da pesquisa do projeto ganharam o segundo prêmio da China Coal Industry Association.
Certificado de premiação do projeto
1. FAQ
(1) Qual é o impacto da implementação do projeto na prevenção e controle de gás da mina.
A tecnologia de fraturamento hidráulico desempenha um papel positivo na extração aprimorada de gases nas minas de carvão. Após a implementação do projeto, as unidades participantes perceberam ainda mais o potencial da tecnologia. Para melhorar ainda mais os parâmetros relevantes do processo, os seguintes estudos experimentais foram realizados em diferentes áreas da mina, e o efeito geral foi relativamente ideal.
(2) Essa tecnologia pode ser usada no campo da drenagem de gás aprimorada e também usada em outros campos e qual é o efeito?
A tecnologia de fraturamento hidráulico é essencialmente para fazer o estrato produzir fraturas. Atualmente, a tecnologia é aplicada na drenagem de gás aprimorada nas minas de carvão, mas também no controle das rochas circundantes das faces que trabalham. Atualmente, o efeito da aplicação é bom na área de mineração de Shendong, resolve efetivamente os problemas existentes na mineração das faces de trabalho.
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