水力压裂煤层裂缝数值模拟:影响与增透效果分析

0 下载量 75 浏览量 更新于2024-09-06 收藏 695KB PDF 举报
"水力压裂影响范围数值模拟研究,姜秀雷,孟杰,陈延可,刘宪正(安徽理工大学能源与安全学院,安徽淮南232001),采用RF-PA2D-Flow软件进行煤层水力压裂的数值模拟,分析了压裂对煤体透气性的影响以及影响范围的确定因素。" 本文主要探讨了水力压裂技术在煤层瓦斯抽采中的应用,通过数值模拟方法来研究其对煤层裂缝形成及扩展的影响,以期提升煤层的透气性,进而提高瓦斯抽采效率。水力压裂是一种常见的增强煤层透气性和释放瓦斯的技术,通过高压水流在煤层中产生并扩展裂缝,从而改善煤层的气体流动特性。 研究中,科研人员运用RF-PA2D-Flow软件进行了模拟,该软件能够清晰地展示水力压裂过程中裂缝的起裂、扩展和延伸过程。通过对不同抽采孔和压裂孔间距(5m、6m、7m)的模拟,发现煤体经过水力压裂后,其透气系数显著增加,大约提升了4至6倍,最高可达近10倍。这种增透效果对于瓦斯抽采具有积极的意义,有助于提高抽采效率,降低煤矿的安全隐患。 此外,研究还指出,在煤体硬度、水压、钻孔直径等关键参数保持不变的情况下,水力压裂的影响范围是相对固定的。这意味着在实际操作中,通过精确控制这些参数,可以预估并优化水力压裂的效果,以达到最佳的压裂范围,从而更有效地抽采瓦斯。 文章强调了数值模拟在水力压裂研究中的重要性,它能够提供直观的可视化结果,帮助理解复杂地质条件下的压裂过程,并为工程实践提供科学依据。同时,这项研究也提醒了我们,要充分考虑地质条件、压裂参数等因素,以确保水力压裂措施的合理性和安全性。 关键词:水力压裂,数值模拟,影响范围,瓦斯抽采,水压图 中图分类号:TD713 文献标志码:A 文章编号:1003-496X(2013)02-0003-04 此研究不仅对理论研究有重要价值,也为煤矿安全生产提供了实践指导,对于理解和优化水力压裂技术在煤层瓦斯治理中的应用具有深远意义。