煤粉粒径对水力压裂影响的试验研究

"相似材料中煤粉粒径对水力压裂影响的试验研究" 这篇科研论文深入探讨了煤粉粒径在水力压裂过程中的影响。水力压裂是一种广泛应用的技术，主要用于开采煤层气和其他地下资源，通过向地层注入高压液体，创建并扩大裂缝，以提高气体或石油的流动率。该研究采用了室内水力压裂试验系统，通过对比不同粒径的煤粉制成的试样，在保持相同应力和压裂液排量的条件下，分析了压裂效果。 研究指出，煤粉粒径的选择对于压裂过程至关重要。当煤粉粒径增大时，形成的试样在压裂过程中需要更大的破裂压力，这意味着更坚固的结构。同时，这些大粒径煤粉试样在压裂后产生的破裂区域更为广阔，水力裂缝的扩展路径也更为平直，这有利于提高压裂效率和资源提取率。 相反，如果采用较小粒径的煤粉，试验发现压裂时水力裂缝的扩展路径会变得更加复杂。这是因为小颗粒的煤粉更容易干扰裂缝的形成和扩展，导致不规则的裂缝网络。这种复杂性可能会降低压裂效果，因为不均匀的裂缝可能限制了流体的流动，并可能增加压裂操作的难度和成本。 这项工作的重要性在于，它提供了对煤层气开采中水力压裂技术优化的关键洞察。通过精确控制煤粉粒径，可以更好地预测和控制压裂过程，从而提高压裂作业的经济效益和环境可持续性。此外，实验结果也为相似材料的物理模拟提供了有价值的参考，有助于未来在实验室环境中更准确地模拟实际的地层条件。 该研究不仅对煤层气开采具有指导意义，同时也对涉及水力压裂的页岩气开采等其他领域有重要借鉴作用。通过细致的实验设计和数据分析，研究人员揭示了煤粉粒径这一因素对水力压裂效果的具体影响，为改善压裂工艺和提升能源开发效率提供了科学依据。 关键词：煤层气；水力压裂；煤粉；破裂压力；水力裂缝；物理模拟 中图分类号：TD713 文献标志码：A 文章编号：1003-496X(2017)05-0029-04 该研究是2017年由不同机构的研究人员合作完成，包括河南理工大学能源科学与工程学院、河南能源化工集团研究院有限公司、中原经济区煤层（页岩）气河南省协同创新中心以及重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室。这些研究机构在煤炭与天然气开采领域具有深厚的专业背景，他们的研究成果为行业内提供了宝贵的知识贡献。