碎软低渗煤层顶板水平井条带瓦斯预抽技术

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英文篇名：Strip Gas Pre-pumping Technology in Horizontal Well of Broken Soft and Low Permeability Coal Seam Roof 作者：张东亮 英文作者：ZHANG Dongliang;China Coal Technology & Engineering Group Xi'an Research Institute; 关键词：瓦斯抽采 ; 碎软低渗煤层 ; 顶板水平井 ; 条带预抽 ; “先抽后建” 英文关键词：gas drainage;;broken soft and low permeable coal seam;;roof strata in horizontal well;;strip pre-drainage;;gas drainage in advance and then construction 中文刊名：煤矿安全 英文刊名：Safety in Coal Mines 机构：中煤科工集团西安研究院有限公司; 出版日期：2019-04-20 出版单位：煤矿安全 年：2019 期：04 基金：国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045002-007-001);; 中煤科工集团西安研究院有限公司技术创新资助项目(2017XAYZD17) 语种：中文; 页：78-82 页数：5 CN：21-1232/TD ISSN：1003-496X 分类号：TD712.6

摘要

针对贵州西部煤矿区井下瓦斯抽采难度大、安全性低等问题,将地面抽采先进技术应用于煤矿瓦斯治理,开展碎软低渗煤层顶板水平井条带预抽技术方法研究。以对江南煤矿为例,通过井位优化布置、井眼轨迹设计、定向射孔和分段压裂等工艺流程研究,抽采工作面和掘进条带的煤层瓦斯,并通过储层数值模拟和编绘残余瓦斯含量分布图对抽采效果进行描述。预测结果显示,顶板水平分段压裂井抽采影响范围成条带状分布,并随抽采时间的持续以井眼为中心向两侧扩展,抽采强度随距井眼距离的增大逐渐降低,连续抽采5年,综合抽采率可达32%,掘进条带瓦斯含量可降至8 m~3/t以下。
        Gas extraction from the broken soft and low permeable coal seam is difficult with low safety in underground coal mine in Mining area of Western Guizhou Province. The advanced technology of ground extraction will be used for coal mine gas control,and the research on strip pre-pumping technology of horizontal well of broken soft and low permeability coal seam roof is carried out. Taking Duijiangnan Coal Mine as an example, through the study of technological process of optimizing well location, well trajectory design, directional perforation and staged fracturing, the coal seam gas in the working face and driving strip is extracted,and the reservoir numerical simulation and compilation of residual gas content distribution map were used to describe the extraction effect. The predicted results show that the influence range of horizontal sublevel fracturing wells on the roof is distributed in a strip, and expands to both sides with the borehole as the pumping time continues, and the pumping intensity decreases with the increase of the distance from the borehole. Continuous extraction for 5 years, the comprehensive extraction rate can reach 32%, and gas content in tunneling strip can be reduced to 8 m~3/t.

引文

[1]黄长国,罗国辉,康健宁,等.西南地区煤矿瓦斯灾害现状及防治对策研究[J].矿业安全与环保,2015,42(5):112-115.
    [2]程远平,刘洪永,赵伟.我国煤与瓦斯突出事故现状及防治对策[J].煤炭科学技术,2014,42(6):15-18.
    [3]陈晓坤,蔡灿凡,肖旸.2005-2014年我国煤矿瓦斯事故统计分析[J].煤矿安全,2016,47(2):224-230.
    [4]曹佐勇,徐佑林,王恩元,等.井筒揭煤区域的地面瓦斯抽采防突技术研究[J].煤炭科学技术,2017,45(3):73-77.
    [5]武华太.煤矿区瓦斯三区联动立体抽采技术的研究与实践[J].煤炭学报,2011,36(8):1312-1316.
    [6]杜春志,茅献彪,王美芬.我国煤层气抽采方法及在晋城矿区的应用[J].河北理工大学学报(自然科学版),2008,30(3):16-20.
    [7]徐宏杰,桑树勋,杨景芬,等.贵州省煤层气勘探开发现状与展望[J].煤炭科学技术,2016,44(2):1-7.
    [8]申宝宏,刘见中,雷毅.我国煤矿区煤层气开发利用技术现状及展望[J].煤炭科学技术,2015,43(2):1-4.
    [9]李彬刚.芦岭煤矿碎软低渗煤层高效抽采技术[J].煤田地质与勘探,2017,45(4):81-84.
    [10]张群,葛春贵,李伟,等.碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式[J].煤炭学报,2018,43(1):150-159.
    [11]巫修平.碎软煤层顶板岩层水平井大尺寸穿层压裂物理模拟试验研究[J].煤矿安全,2017,48(11):5.
    [12]胡正田,张东亮,万志杰,等.贵州对江南井田地面煤层气抽采潜力分析[J].煤田地质与勘探,2015,43(5):49-52.
    [13]胡正田.对江南煤矿煤层群开采保护层选择分析[J].西安科技大学学报,2015,35(5):579-583.
    [14]施斌全,亢武臣.E-link电磁波无线随钻测量系统在煤层气钻井中的应用[J].煤田地质与勘探,2010,38(2):68-70.
    [15]陈兴祥,刘虎,冉富强.电磁波随钻测量系统(EMWD)现状分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017(19):133-135.
    [16]徐云龙,马凤清,冯光通.磁性导向钻井技术现状及发展趋势[J].钻采工艺,2012,35(2):35-37.
    [17]肖钢,唐颖.页岩气及其勘探开发[M].北京:高等教育出版社,2012:115.
    [18]贾建称,陈晨,董夔,等.碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂高效抽采煤层气技术研究[J].天然气地球科学,2017,28(12):1873-1881.
    [19]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2016.