气相聚能压裂煤层的三维效应研究_中国煤炭行业知识服务平台

气相聚能压裂煤层的三维效应研究

作者

孔祥义赵红星雷云
单位

山西煤炭运销集团长治有限公司煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室
摘要

液体二氧化碳相变气爆是一种点式气相聚能压裂技术,其对煤体致裂的三维效应是探究增透效果的重要判据。基于自主设计搭建的物理实验平台,实验研究得出了气爆压降的时空演化规律,气爆气体压力峰值与爆破口距离的空间关系呈二次抛物线形式,拟合关系式为y=0.04x2-5.86x+227.6;气爆气体压力上升时间与爆破口距离的时间关系呈幂函数形式,拟合关系式为y=8.78x0.143 7。数值模拟分析得出气相聚能压裂煤体的塑性区呈现以爆破孔轴向为长轴的近似椭圆体发育的分布规律;当气爆峰值压力为160 MPa和200 MPa时,2种工况对应的最大有效致裂半径分别为0.50 m和0.60 m,最大致裂半径增加约20%;致裂体积分别为0.50 m3和0.95 m3,致裂体积增加近1倍。
关键词

气相压裂聚能致裂三维效应物理实验数值模拟
基金项目(Foundation)

“十三五”国家科技重大专项资助项目(2016ZX05067004-003)；
相关文章

[1]气相致裂非稳态瞬变压降演化机制研究