I、II類高煤階煤水力壓裂參數(shù)優(yōu)化及軟件開發(fā).pdf

1、水力壓裂是煤儲(chǔ)層增透的主要措施之一,煤中天然裂隙系統(tǒng)增加了壓裂裂縫形態(tài)的復(fù)雜性,以往主要是從單一實(shí)驗(yàn)室條件或現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)方面進(jìn)行研究,理論與實(shí)踐結(jié)合相對(duì)較少,造成理論指導(dǎo)實(shí)踐的局限性。
　　本文基于理論與實(shí)踐結(jié)合的思想,首先在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用RMT-150B伺服儀進(jìn)行不同煤體結(jié)構(gòu)、不同裂隙發(fā)育程度煤樣的應(yīng)力-應(yīng)變-滲透率測(cè)試,查明了它們之間的關(guān)系,驗(yàn)證了I、II類煤直接水力壓裂的可行性及III、IV類煤的局限性。根據(jù)煤層氣開采的目的層不同,

2、由此確定出單一煤層和多煤層合層水力壓裂兩種壓裂工藝?；谒毫言斫Y(jié)合煤巖本身特性,系統(tǒng)分析了單一煤層裂縫形態(tài)及壓裂效果影響因素,基于聲波時(shí)差測(cè)試與10倍放大鏡下統(tǒng)計(jì)裂隙面積,將原始狀態(tài)下煤層劃分為裂隙發(fā)育、較發(fā)育和不發(fā)育煤層。應(yīng)用巖石力學(xué)斷裂理論判斷能否突破圍巖,結(jié)合裂縫破裂延伸規(guī)律,分別建立了不同裂隙發(fā)育程度、突破和未突破圍巖下的裂縫形態(tài)模型;以Carman-Kozeng方程為基礎(chǔ),結(jié)合煤層氣井水力壓裂施工特點(diǎn),建立了滲透率預(yù)測(cè)模

3、型。采用迭代方法對(duì)不同裂隙發(fā)育程度煤層分別進(jìn)行了施工參數(shù)優(yōu)化。同理,分析多煤層合層壓裂影響因素,基于孔眼摩阻公式結(jié)合破裂壓力確定最佳投球數(shù),建立了裂縫形態(tài)模型和滲透率預(yù)測(cè)模型并進(jìn)行施工參數(shù)優(yōu)化。
　　最后,借助于c＃編程語(yǔ)言,并與Access數(shù)據(jù)庫(kù)連接,實(shí)現(xiàn)了集數(shù)據(jù)輸入、調(diào)用、預(yù)測(cè)、優(yōu)化為一體的水力壓裂優(yōu)化軟件。潘莊區(qū)塊和古交區(qū)塊優(yōu)化結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際結(jié)果對(duì)比表明軟件具有一定的可靠性,能針對(duì)不同情況做出較正確的判斷。
　　I、I