• 论文
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
液氮致裂煤体技术研究现状及展望
  • 作者

    田苗苗张磊薛俊华张村卢硕陈帅

  • 单位

    中国矿业大学 矿业工程学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室西安科技大学 安全科学与工程学院中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院 共伴生能源精准开采北京市重点实验室

  • 摘要

    我国煤层气储层渗透率普遍较低,如何有效提高煤层透气性是目前煤层气开采的重点和难点。液氮致裂技术作为一种绿色高效的无水致裂技术,可有效改善煤层透气性,提高煤层气开采效率。同时,还可有效节约水资源,避免产生水锁水敏伤害等。鉴于上述重要意义,相关学者针对液氮致裂煤体技术进行了大量理论及实验研究。目前液氮致裂煤体技术主要研究内容包括:(1)水-冰相变冻胀力、温度应力和液氮汽化膨胀力等主要作用内在机理分析,特别对含水煤体中水-冰相变冻胀力,及干燥煤体中温度应力展开较多深入研究;(2)液氮致裂影响因素单变量控制法研究,研究因素主要包括煤体内部物理性质因素(含水率、煤体变质及胶结程度、节理等)和外部环境因素(温度梯度、液氮作用时间及循环次数、地应力等);(3)液氮致裂增产工艺研发及优化,主要形成循环注入低温-高温流体技术,液氮重复压裂技术,液氮气化压裂技术,低温流体压裂技术和液氮辅助压裂技术等致裂概念模型;(4)液氮致裂技术现场试验与应用分析,目前液氮重复压裂技术和液氮伴注辅助水力压裂技术成功应用现场,且取得良好的致裂效果。最后,基于液氮致裂煤体的主要作用机理、影响因素及现场试验与应用等三方面研究进行总结及展望。明确提出机理及多因素的综合研究是未来深入研究重点,最终目标是实现液氮致裂现场高效抽采煤层气。


  • 关键词

    液氮致裂作用机理影响因素增产工艺现场应用

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