深部低透气性煤层水力压裂增透技术研究

"深部低透气性煤层上向穿层水力压裂强化增透技术" 在煤层气开采领域，高效且长时间的抽采是关键所在，尤其对于深部低透气性的煤层来说，这一问题更为紧迫。针对这一挑战，科研人员采用数值模拟实验与工程试验相结合的方式，深入研究了利用井下底抽巷对目标煤层实施水力压裂以强化煤层的透气性。这项技术的核心在于通过水力压裂改变煤层结构，促进煤层气的释放。 水力压裂的过程被划分为五个主要阶段：能量与应力的累积、微裂隙的产生、局部压裂损伤、煤体抵抗失效与裂隙迅速拓展，以及压裂水能量的再蓄积和再扩张循环。在这些阶段中，压裂过程首先在煤层中引发微裂隙，然后随着压力的增加，这些微裂隙逐渐扩大，形成大规模的裂缝网络。同时，顶底板受到的压力导致碎胀效应，进一步帮助煤层卸压，提高了煤层的透气性。 工程试验的结果证实了水力压裂过程中压裂水的运动轨迹，与数值模拟分析结果一致，显示了这种方法能够实现大范围的煤层增透，并保持长期有效的煤层气抽采。这项技术的成功应用，不仅验证了理论研究的准确性，也为深部低透气性煤层的强化增透和煤层气的高效开采提供了实际操作的技术支持。 低透气性煤层的增透工作是一项复杂且重要的任务，因为它直接影响到煤层气的开采效率和安全性。通过水力压裂，可以打破煤层原有的封闭结构，增加气体流动路径，降低抽取阻力，从而提高煤层气的抽采速率。此外，由于压裂过程中的煤层卸压，还能降低煤层气开采过程中的安全风险，如煤与瓦斯突出等灾害。 此研究中提到的数值模拟实验是预测和优化压裂效果的关键工具。通过计算机模拟，科研人员能预测压裂过程中的裂缝扩展、压裂液的流动行为以及煤层的响应，从而指导实际操作。结合工程试验，这种模拟和实证研究的结合为技术改进和优化提供了有力的依据。 "深部低透气性煤层上向穿层水力压裂强化增透技术"为解决深部煤层气开发的难题提供了新的思路和方法。通过水力压裂技术，科研人员成功地提升了煤层的透气性，实现了煤层气的大规模、高效率抽取，对于促进我国乃至全球的煤层气资源开发利用具有重要意义。这项技术的持续发展和应用将有望推动煤层气行业的科技进步，为清洁能源的利用做出更大贡献。