沁水盆地深煤层储层特性与泡沫压裂优化策略

本文主要探讨了沁水盆地深煤层（埋深超过1000米）的独特储层特性以及相应的压裂改造技术。深煤层的研究通常涉及地应力、煤层压力、温度、含气量、吸附/解吸性能、孔隙度和渗透性，以及岩石力学特性等多方面。作者基于前人的研究成果，深入分析了这些因素如何影响深煤层的开采和气体释放。 首先，地应力和煤层压力对深煤层压裂过程至关重要。由于深度增加，地应力增大，因此选择适合的压裂液至关重要。文中提出了采用泡沫压裂液，这种液体可以提供较低的破裂压力，适应深部高压环境。同时，为了保持支撑效果，推荐使用低密度支撑剂，以减小对周围岩石的破坏。 其次，温度是深煤层不可忽视的因素，它影响着煤层气体的吸附和解吸行为。深部高温可能导致煤层气的溶解度变化，因此在压裂过程中需要考虑温度控制，以确保气体的有效回收。 关于孔渗特征，深煤层的复杂性和不均匀性使得压裂工艺设计更为精细。文章建议采用变排量、大排量和段塞多目数加砂的压裂技术，这有助于提高压裂的效率和效果，同时减少对储层的损害。 此外，文章还提到了薄煤层开采中的“三带”模型，这是由宋振骐院士提出的概念，即垮落带、裂缝带和弯曲下沉带。通过数值模拟，研究者证实了这一理论在薄煤层开采中的适用性，为顶板控制设计提供了理论基础。 总结来说，本文通过对沁水盆地深煤层储层的深入研究，结合实际的压裂改造技术，为该地区的高效开发提供了科学依据和技术指导。同时，文章也强调了理论与实践的结合，尤其是在薄煤层开采中的应用，这有助于推动整个煤炭行业的科技进步。