Trong lĩnh vực khai thác metan than, nghiên cứu và ứng dụng công nghệ kích thích gãy xương là vô cùng quan trọng. Nó không chỉ là chìa khóa để tăng sản xuất metan than và hiện thực hóa sự phát triển và sử dụng toàn diện của metan than, mà còn là một cơ sở quan trọng để đảm bảo sản xuất an toàn các mỏ than.
Tối ưu hóa hệ thống gãy xương trong quá trình kích thích gãy xương của đường nối than mục tiêu, thông qua nghiên cứu độ sâu và so sánh thực tế, một hệ thống phá vỡ nước hoạt động đã được xác định. Công thức chất lỏng gãy là nước trong suốt + 1. Nó gây ô nhiễm tương đối nhẹ cho đường may than, với tỷ lệ thiệt hại chỉ 3,2%. Dòng chảy - thời gian ngược không bị hạn chế và nó thậm chí có thể được sản xuất cùng với nước hình thành trong quá trình thoát nước và sản xuất khí. Hệ thống gãy xương này có lợi thế của chi phí thấp, ít thiệt hại cho đá than, xây dựng đơn giản và không có ô nhiễm môi trường, và có lợi thế về chi phí - hiệu suất rõ ràng.
Sự cần thiết của việc kích thích gãy xương cho các hồ chứa metan than đá than thường có độ thấm thấp, áp suất hồ chứa thấp và năng suất tự nhiên thấp. Các gãy xương nhân tạo được hình thành bằng cách thực hiện dự án kích thích gãy xương có thể kết nối các cleats và gãy nguyên bản trong đường may than, làm tăng đáng kể phạm vi ảnh hưởng. Sau một thời gian dài thoát nước bề mặt và hoạt động sản xuất, áp suất đường may than có thể giảm hiệu quả, thúc đẩy quá trình giải hấp và thu gom metan than, và sau đó làm tăng hiệu quả việc sản xuất metan than. Điều này đóng một vai trò không thể thay thế trong việc khai thác các đường may than cao và khí kém.
So sánh hiệu suất của chất lỏng gãy, lựa chọn chất lỏng gãy là một trong những liên kết chính trong dự án kích thích gãy, và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc thoát nước và hiệu ứng sản xuất của hồ chứa metan than sau khi xây dựng. Các hệ thống chất lỏng nứt vỡ thường được sử dụng trong các dự án kích thích phá vỡ đường may than đích bao gồm nước hoạt động, nước hoạt động - Nitơ Co - tiêm, bọt nitơ và kẹo cao su guar nhiệt độ thấp. Bằng cách so sánh hiệu suất của từng hệ thống chất lỏng gãy về tốc độ thiệt hại đá than, khả năng mang cát, bảo vệ kinh tế và môi trường, v.v., có thể thấy rằng chất lỏng gãy nước hoạt động có hiệu suất toàn diện tương đối nổi bật, cung cấp một sự đảm bảo mạnh mẽ cho việc thực hiện thành công kích thích gãy xương.
So sánh hiệu suất proppant Việc lựa chọn proppant ảnh hưởng trực tiếp đến việc thoát nước và hiệu quả sản xuất sau khi kích thích gãy xương. Các đường may than mục tiêu tương đối nông được chôn và có áp suất thấp. Các proppps thường được sử dụng là cát thạch anh và gỗ tự nhiên. Cát thạch anh tự nhiên rẻ và dễ dàng, có độ bền và độ cứng tương đối cao, nhưng rất dễ vỡ, có mật độ cao, cát thấp - thêm nồng độ, định cư nhanh, khoảng cách vận chuyển proppant ngắn và tốc độ nghiền cao; Proppant gỗ có mật độ thấp, độ bền tốt, không mỏng manh, có độ cứng thấp và không dễ nhúng, nhưng đắt tiền, có sản lượng thấp, cường độ thấp và dễ bị san phẳng. Xem xét các yếu tố như chi phí xây dựng, cát thạch anh tự nhiên cuối cùng được xác định là proppant và theo kết quả tối ưu hóa, tỷ lệ cát thô so với cát trung bình được điều chỉnh thành 1: 4.
Phân tích hiệu ứng gãy xương thông qua việc phân tích các ví dụ kích thích và ứng dụng gãy xương của 23 giếng thoát nước trong đường may than đích, 6 trong số các giếng này bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các lỗi, với sản xuất khí khoảng 100 - 300 m³/d; 17 giếng còn lại ít bị ảnh hưởng bởi các lỗi, với sản lượng khí khoảng 300 - 500 m³/d. Việc sản xuất khí trung bình hàng ngày của mỗi giếng là khoảng 248 - 448 m³. Được tính theo một trung bình 5 - Thời gian sản xuất và sản xuất năm, dự kiến 10 - 18 triệu mét khối khí có thể được chiết xuất trước khi khai thác. Điều này cho thấy công nghệ kích thích gãy xương đã đạt được kết quả đáng chú ý trong việc tăng sản xuất metan than, cung cấp hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển toàn diện và sử dụng metan than.
Tối ưu hóa quy mô xây dựng gãy xương về mặt tối ưu hóa quy mô xây dựng gãy xương, thông qua các yếu tố mô phỏng và phân tích như tính thấm của đường may than và cát - thêm thang đo, một nửa chiều dài của gãy xương được xác định là 120m và khối lượng thêm thể tích là 40 - 50 m. Theo các điều kiện địa chất và đặc điểm hồ chứa, hai sơ đồ A và B cho thể tích chất lỏng của hệ thống gãy nước hoạt động đi vào giếng được xác định, nghĩa là sơ đồ A là 500m³ nước hoạt động + 40 m³ cát thạch anh và sơ đồ B là 800m. Phân tích về tình trạng thoát nước và sản xuất giai đoạn đầu cho thấy việc sản xuất khí trung bình của sơ đồ B cao hơn, cho thấy việc tăng thể tích chất lỏng và thể tích proppant có tác động quan trọng đến hiệu ứng sản xuất khí. Trong khu vực xây dựng này, 800m³ của thể tích chất lỏng + 50 m³ thể tích cát được chọn.
Xác định gãy xương - Độ dài một nửa chiều dài của Than Than Percility K là một yếu tố chính ảnh hưởng đến việc tối ưu hóa thang đo chiều dài gãy xương. Các thử nghiệm mô phỏng sơ bộ cho thấy độ dài một nửa gãy xương dưới các giá trị k khác nhau có mối tương quan tích cực với việc sản xuất khí sau khi kích thích gãy xương, nhưng có tác dụng cận biên. Xem xét các đặc điểm của hồ chứa và tỷ lệ đầu ra và các yếu tố khác một cách toàn diện, độ dài một nửa gãy được tối ưu hóa được xác định là 120 - 160 m để đảm bảo tối đa hóa hiệu ứng kích thích gãy xương.
Xác định cát - Thêm thang đo và thể tích chất lỏng đi vào giếng để khám phá sơ đồ tối ưu hóa của cát - thêm quy mô, các thí nghiệm mô phỏng được thực hiện trong các điều kiện địa chất của đường nối than mục tiêu, tập trung vào mối tương quan giữa cát - thêm thể tích và độ gãy - chiều dài một nửa. Các kết quả thử nghiệm cho thấy rằng khi gãy xương - một nửa chiều dài là 120m, khối lượng cát - thêm thể tích là 40 - 50 m³. Kết hợp các điều kiện địa chất và đặc điểm hồ chứa của đường nối than đích và các dữ liệu khác, sơ đồ cát - thêm thang đo và thể tích chất lỏng vào giếng cuối cùng được xác định, cung cấp hướng dẫn chính xác cho việc xây dựng gãy.
Tối ưu hóa các thông số xây dựng gãy về mặt tối ưu hóa các thông số xây dựng gãy, theo quan điểm của các vấn đề như kết nối kém của gãy tự nhiên trong các đường nối than trong khối mục tiêu và các đặc tính nhựa mạnh của các đường nối than, sự mở rộng của sự thay đổi - Đảm bảo hình thành đầy đủ các gãy xương. Đồng thời, theo quan điểm về các vấn đề của mô đun than của Young Young ở khu vực mục tiêu và thiệt hại nghiêm trọng do nhúng proppant, tỷ lệ cát trung bình được tối ưu hóa là khoảng 10% để tăng nồng độ của gãy xương và đảm bảo rằng gãy xương có đủ độ dẫn. Ngoài ra, tỷ lệ kết hợp của proppant cũng được tối ưu hóa. Khi tất cả cát thô được sử dụng hoặc tỷ lệ cát thô so với cát trung bình là 1: 4, độ dẫn gãy là tốt nhất và dần dần chuyển sang tất cả 16 - 20 cát thô trong quá trình xây dựng.
Sơ đồ gãy xương và công nghệ xây dựng Một sơ đồ bẻ gãy chi tiết đã được xây dựng, bao gồm các khía cạnh như công thức chất lỏng gãy xương hoạt động, lựa chọn proppant, giám sát gãy xương và sơ đồ thủng. Phương pháp giám sát vị trí địa chấn vi mô được áp dụng trong cấu trúc kích thích gãy xương, có thể theo dõi toàn bộ quá trình phá vỡ trong thời gian thực, có được thông tin liên quan về gãy xương trong gãy xương, đánh giá hiệu quả rạn nứt nhân tạo và hướng dẫn việc xác định và thực hiện công nghệ gãy xương. Về mặt sơ đồ thủng, tối ưu hóa đã được thực hiện từ các khía cạnh như loại súng và loại đạn, mật độ lỗ và góc pha, mô hình thủng, chất lỏng thủng, v.v., các thông số thủng thích hợp đã được chọn và công nghệ thủng áp lực tiêu cực truyền qua.
Nói tóm lại, thông qua nghiên cứu đa khía cạnh và ứng dụng công nghệ kích thích gãy xương trong khai thác khí metan, tỷ lệ thành công của việc xây dựng phá vỡ đã đạt 100% và tỷ lệ hiệu quả đã đạt 100%, làm tăng khối lượng chiết xuất của metan than, tạo ra một nền tảng kỹ thuật vững chắc cho việc sản xuất các mỏ than an toàn cho việc sản xuất than đá, và cung cấp cho việc sản xuất than đá.