井下定向长钻孔水力压裂煤层增透技术体系与工程实践

来源期刊：煤炭科学技术2020年第10期

论文作者：陈冬冬 孙四清 张俭 赵继展 郑凯歌 贾秉义

文章页码：84 - 89

关键词：定向长钻孔;分段压裂;煤层增透;瓦斯抽采;

摘    要：低渗煤层区域超前增透是实现瓦斯区域超前高效抽采的技术支撑。针对定向长钻孔水力压裂面临的泵注能力不足和压裂不均衡问题,研发了煤矿井下快速、定点、分段与可重复的水力压裂孔内装备,实现了煤矿井下水力压裂由传统的点式压裂向区域压裂的转变。结合不同煤(岩)层定向长钻孔布孔方式,提出并形成了碎软煤层顶(底)板梳状孔整体/分段、中硬煤层穿层定向孔顺煤层整体及硬煤层顺层定向长钻孔整体/分段水力压裂煤层增透技术体系。以韩城矿区碎软煤层、黄陵矿区中硬煤层和焦作矿区硬厚煤层为研究对象进行工程实践。结果表明:韩城矿区碎软煤层顶板梳状主孔588 m、分4段压裂,最大封隔深度467.81 m,水力压裂半径39.6 m,钻孔瓦斯抽采量是常规钻孔的4.8倍;黄陵矿区中硬煤层主孔深度240～285 m、压裂段长度117～216 m,压裂影响半径最小为36 m,钻孔瓦斯平均抽采量是未压裂钻孔的4.0倍;赵固二矿顺层主孔深度605 m、封隔深度385.73 m、压裂段长220 m,水力压裂影响半径33 m,钻孔瓦斯抽采量是常规钻孔的2.3倍。井下定向长钻孔水力压裂技术融合了定向长钻孔瓦斯高效抽采及水力压裂强化抽采技术的优势,实现了大区域煤层增透与瓦斯超前强化预抽。