瞬变电磁法在盐井矿煤层水力压裂监测的应用

"盐井—矿煤层水力压裂范围监测技术研究" 本文主要探讨了在煤矿井下利用瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Method，TEM）进行水力压裂范围监测的技术研究。水力压裂是一种增产措施，通过高压注入液体以在煤层中形成裂缝，提高煤层气的提取效率。然而，如何准确监测压裂范围对于优化压裂设计和提升压裂效果至关重要。 在盐井一矿-150 m二石门的试验中，研究人员采用了本安型YCS-40瞬变电磁仪进行探测。该设备在探测低阻抗体如水或湿润煤层时具有较高的敏感性。为了获得更全面的数据，探测方式选取了扇形方式，水平和垂直方向各扫描50°，并且每个10°设置一个测点，以减少探测盲区。通过实验室实验和现场验证，研究人员对设备参数进行了调整，包括将天线发射边长缩短至1 m，发射和接收天线的匝数分别减至2匝和3匝，设置发射机频率为75 Hz，并限制发射电流为2.5 A。这些调整有助于更精确地测量压裂后的二次场，并将其转换为视电阻率数据。 实验结果显示，瞬变电磁法的有效探测范围为6~30米，能够覆盖水力压裂的整个影响区域。通过探测，可以清晰地识别出压裂管道的位置以及其两侧的积水区，揭示了压裂水在水平向上0°~30°和50°附近的空间分布。压裂区域的长度约为22米，宽度则在5~12米之间。这些数据与实际情况相吻合，表明瞬变电磁法在监测水力压裂范围方面具有很高的精度和实用性。 该研究的重要性在于，它为现场施工提供了有力的指导，可以有效地监控水力压裂过程，从而为优化压裂设计和提高煤层压裂效果提供关键的参考依据。此外，这项工作还为今后的煤矿井下水力压裂监测技术的发展奠定了基础，对于提升煤矿安全生产和经济效益具有积极的意义。 关键词：瞬变电磁法；压裂范围监测；煤矿井下；水力压裂 中图分类号：TD821 文献标志码：A