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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议
  • 51
  • 作者

    张寨男 杨科 华心祝 叶春辉

  • 单位

    安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室淮南矿业(集团)有限责任公司煤矿瓦斯治理国家工程研究中心淮南矿业集团煤层气开发利用有限责任公司

  • 摘要
    为探究煤矿未采区地面水平井不同层位压裂效果差异,揭示瓦斯治理全周期各阶段工程施工效果的相互作用机制,结合朱集东矿ZJ2-1与ZJ2-2井施工现状,从压裂施工规模、压裂施工曲线和测压降数据角度,分析各段及各层位压裂效果的差异,并与微地震监测结果对比验证;分析钻井、压裂效果对气水产出效果的影响及停产诱因,揭示地面水平井钻井、压裂与排采工程全周期之间的相互作用机制,提出煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程面临的关键问题及建议。结果表明:ZJ2-2井较ZJ2-1井与ZJ2-1井的煤层较顶、底板压裂的裂缝打开效果好,而微地震结果显示顶底板压裂较煤层压裂效果好,这是由于压裂效果好不但需要裂缝均匀打开,还需要确保裂缝持久性高。钻井效果体现在钻井轨迹与井筒稳定2个方面,钻井轨迹不仅会直接影响井筒稳定,还会影响压裂效果,压裂施工会降低井筒稳定,而井筒稳定是保障排采工程顺利进行的基础。井筒稳定性受钻井层位、压裂施工、储层岩层与长期浸水等因素的影响均不可忽视,压裂效果好只是排采效果好的必要条件,排采效果的好坏很大程度上还受井筒稳定性与排采制度精细化程度的影响。两口井排采阶段均可划分为返排、上产、稳产、停产和再产气5个阶段,ZJ2-1井的返排率较大且大于1,说明存在邻近水源的侵入,导致压裂效果较好的ZJ2-1井的产气效果较差。最后,从地面水平井瓦斯治理技术优选、钻井轨迹精准控制、井筒稳定性控制、排采制度优化和水赋存环境探测等角度总结了煤矿未采区地面水平井瓦斯治理过程中存在的关键问题,并给出相应的开发建议,以期为煤矿未采区地面水平井瓦斯治理提供思路。
  • 关键词

    煤矿未采区地面水平井钻井轨迹分段压裂效果气水产出相互作用机制开发建议

  • 文章目录


    1 煤储层地质概况
    2 工程施工概况
    2.1 钻井工程
    2.2 压裂工程
    2.3 排采工程
    3 水平井各段及各层位压裂效果分析
    3.1 压裂施工规模
    3.2 压裂施工曲线
    3.3 测压降数据
    3.4 微地震监测验证
    4 气水产出特征及停产原因分析
    4.1 排采阶段划分及气水产出规律
    4.2 停产原因分析
    5 钻井、压裂与排采效果相互作用机制探讨
    6 煤矿未采区地面水平井瓦斯治理建议
    6.1 地面水平井瓦斯治理技术优选
    6.2 水平井段钻井轨迹精准控制
    6.3 水平井段井筒稳定性控制
    6.4 排采制度优化
    6.5 水环境精准探测
    7 结 论
    创新点:
  • 引用格式
    张寨男,杨科,华心祝,等.煤矿未采区地面水平井全周期施工效果相互作用机制及开发建议[J/OL].煤炭科学技术,1-15[2024-10-01].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2402.TD.20240930.1434.008.html.
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